内容正文:
湘教版版·九年级上册
1.1.2 成比例线段
第一章
图形的相似
学 习 目 标
1
2
理解线段的比、成比例线段、对应成比例概念,能正确判断四条线段是否成比例,会解决简单的成比例线段计算问题,了解黄金分割含义。
经历观察、计算、归纳、应用过程,体会数形结合、转化思想,提升几何直观与运算能力。
感受成比例线段在几何与生活中的价值,了解黄金分割文化内涵,发展数学应用意识与审美素养。
3
知识回顾
1.比例的基本性质是什么?
2.若,求。
1.若,则。
2.。
新知探究
知识要点
同一底片洗出的2寸照片和6寸照片,对应边的长度有什么关系?如何用数学式子描述这种关系?
对应边长度的比值相等,即对应线段成比例。
新知探究
知识要点
探究一:线段的比和成比例线段
如图,在方格纸上(小方格的边长为1 )有△ABC 和△A'B'C ,它们的顶点都在格点上,观察或计算出线段 AB,BC,AC,A'B',B'C',A'C' 的长度,并计算 AB 与 A'B',BC 与 B'C,AC 与 A'C' 的长度的比值.
A'
C'
B'
A
B
C
新知探究
知识要点
探究一:线段的比和成比例线段
由图可知,BC = 2,B'C' = 4.
A
B
C
A'
B'
C'
利用勾股定理可以计算得出:
AB = ,AC = ,
A'B' = 2,A'C' = 2.
新知探究
知识要点
一般地,如果两条线段 AB,A′B′ 的长度分别为 m,n,那么把它们的长度的比 叫作这两条线段 AB 与 A′B′ 的比,记作
如果 的比值为 k,那么上述式子也可写成
,或 AB = k·A'B'.
新知探究
知识要点
思考:两条线段长度的比与所采用的长度单位是否有关?
有关
求两条线段的比时,所使用的长度单位应该统一
无关
在对长度单位进行统一时,无论采用哪一种单位,比值都相同.
注意:虽然两条线段的比要在单位统一的前提下进行,但比值却是一个不带单位的正数.
新知探究
知识要点
在四条线段中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比,那么这四条线段叫作成比例线段.
例如,已知四条线段,若,则是成比例的线段.
类似的,如果,那么称线段与线段对应成比例.
知识要点
典例分析
例1 已知线段 a,b,c,d 的长度分别为 0.8 cm,2 cm,1.2 cm,3 cm,问 a,b,c,d 是比例线段吗?
解 因为 , ,
所以 ,从而 a,b,c,d 是成比例的线段.
知识要点
典例分析
例1 判断下列线段 a、b、c、d 是否是成比例线段:
(1) a=4,b=6,c=5,d=10;
解:(1)∵
∴ 线段 a、b、c、d 不是成比例线段.
, ,
∴
.
知识要点
典例分析
(2)a=2,b=
,c=
,d=
.
(2)∵
∴
∴ 线段 a、b、c、d 是成比例线段.
知识要点
典例分析
注意:
1.若 a∶b = k,说明 a 是 b 的 k 倍;
2.两条线段的比与所采用的长度单位无关,但求比时两条线段的长度单位必须一致;
3.两条线段的比值是一个没有单位的正数;
4.除了 a = b 外,a∶b ≠ b∶a,
知识要点
典例分析
探究二:成比例线段的应用
例2 已知的三边与的三边对应成比例.若的周长为,且,求的三边的长.
解:由题意可得,
因此可以设,
则,解得,
从而,,.
所以的三边的长分别为.
知识要点
典例分析
【练一练】3.一块矩形绸布的长AB = a m,宽AD = 1 m,按照图中所示中方式它裁剪成相同的三面矩形彩旗,且使才裁出的每面彩旗的宽与长的比与原绸布的宽与长的比相同,即 ,那么 a 的值应当是多少?
解:根据题意可知,AB = a m,AE = a m,AD = 1 m .
由 ,得
即 ,开平方,得
答:a 的值应当是 m.
D
A
F
E
C
B
知识要点
探究三:黄金分割比
思考:古希腊数学家、天文学家欧多克索斯(约前400—约前347)曾经提出一个问题:能否将一条线段分成不相等的两部分,使较短线段与较长线段的比等于线段与原线段的比?即,使得成立?
新知探究
知识要点
数学上已经证明这能做到(如图所示),此时称线段被点黄金分割,点叫作线段的黄金分割点,较长线段与原线段的比叫作黄金分割比,并且黄金分割比的数值为(约等于0.618).
新知探究
知识要点
新知探究
黄金分割比被认为是美的比例关系.视觉生理学的研究成果表明,黄金分割比与人的视觉比例)最接近,所以符合黄金分割的比例形式很容易使人产生视觉上的美感.许多世界著名古建筑,如中国故宫、埃及金字塔、希腊帕提侬神庙、印度泰姬陵、法国巴黎圣母院等,在构图布局设计方面都有意无意地运用了黄金分割的法则.
知识要点
新知探究
在现代,许多建筑的设计中也采用了黄金分割,如上海的东方明珠塔的上球体就处于整个塔身高度的黄金分割处.
神奇的黄金分割比也出现在许多著名艺术作品中,比如意大利著名画家达·芬奇的名作《蒙娜丽莎》就是完美运用黄金分割的典型例子.
知识要点
典例分析
1.在中华经典美文阅读中,小明同学发现自己的一本书的宽与长之比为黄金分割比,已知这本书的长为 20 cm,则它的宽约为( )
(A) 12.36 cm (B) 13.6 cm
(C) 32.36 cm (D) 7.64 cm
【解析】选A. 0.618×20 = 12.36(cm).
A
知识要点
典例分析
2.如图是一种贝壳的俯视图,点 C 分线段 AB 近似于黄金分割,已知 AB =10 cm,则 AC 的长约为_____cm.(结果精确到 0.1 cm)
【解析】本题考查黄金分割的有关知识,由题意知
由图可知,AC>BA,∴
即 AC2 = (10 - AC)×10 . 解得 AC≈6.2 cm.
6.2
知识要点
典例分析
3.如图所示,乐器上的一根弦 AB = 80 cm,两个端点 A、B 固定在乐器板面上,支撑点 C 是靠近点 B 的黄金分割点,支撑点 D 是靠近点 A 的黄金分割点,则 AC =______cm,DC =_______cm.
【解析】由黄金分割定义可知,AC = BD = ×AB
= (40 - 40) cm,AD = AB - BD = (120 - 40 ) cm,
所以 DC = AC - AD = (80 - 160) cm.
知识要点
新知探究
大自然与黄金分割
打开地图,你就会发现那些好茶产地大多位于北纬 30°左右.特别是红茶中的极品“祁红”,产地在安徽的祁门,也恰好在此纬度上.这不免让
人联想起许多与北纬 30° 有关
的地方.奇石异峰,名川秀水的
黄山,庐山,九寨沟等等.衔远
山,吞长江的中国三大淡水湖
也恰好在这黄金分割的纬度上.
知识要点
新知探究
文明古国埃及的金字塔,形似方锥,大小各异.但这些金字塔底面的边长与高的比都接近于0.618.
东方明珠塔,塔高 468 米.设计师在 263 米处设计了一个球体,使平直单调的塔身变得丰富多彩,非常协调、美观.
知识要点
新知探究
人的俊美,体现在头部及躯干是否符合黄金分割.
美神维纳斯,她身体的各个部位都暗藏比例 0.618,虽然雕像残缺,却能仍让人叹服她不可言喻的美.
课堂练习
1.如图,是线段上的一点,且,那么等于( )
A.2:3 B.5:3 C.3:2 D.3:5
2.下列四条线段,不是成比例线段的是( )
A.
B.
C.
D.
3.校园里一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”,如图,为的黄金分割点(),如果的长度为,那么的长度为________.( )
A. B. C. D.
B
B
C
课堂练习
4.已知线段的长度分别为,如果线段和已知的三个线段是成比例线段,那么线段d的长度不等于( )
A. B. C. D.
5.央视节目主持人在主持节目时,站在舞台的黄金分割点处最自然得体.如图,若舞台长为米,主持人至少应走到离A点________米处.( )
A.10 B.15 C. D.
6.已知四条线段成比例,则的值为____.
D
D
课堂练习
7.如图,4×4方格中的四条线段是不是比例线段?请说明理由.
解不是比例线段,理由如下:
由图可知,
,,
,
不是比例线段.
知识总结
知识点:
线段的比:两条线段长度的比,记作:。
成比例线段:在四条线段中,若,则这四条线段成比例。
判定步骤:统一单位→按长短排序→计算比值→判断是否相等。
对应成比例:多个线段组中,对应线段的比都相等,即。
黄金分割:线段AB被点C黄金分割,满足,黄金分割比:。
提升拓展
1.已知是线段延长线上一点,且,则为( )
A.3:2 B.2:3 C.3:5 D.5:2
2.在中,斜边,试求的值.
解:设,
根据勾股定理可得,
即,解得.
.
提升拓展
3.下列各组线段中是成比例线段的是( )
A.2cm,4cm,6cm,6cm B.2cm,4cm,4cm,8cm
C.4cm,8cm,12cm,16cm D.3cm,6cm,9cm,12cm
4.若线段是成比例线段,且,则d=( )
A.6cm B.cm C.1.5cm D.3cm
5.在的交通旅游图上,南京玄武湖隧道长7cm,则它的实际长度是 km.
B
A
2.66
提升拓展
6.若线段,且点是的黄金分割点,则等于( )
A.-1 B.3- C. D.-1或3-
7.如图,2022年国际乒联世界乒乓球团体锦标赛的吉祥物是一只大熊猫.这只大熊猫的头身比接近黄金比.小兰将熊猫的头画成☉A,熊猫的身体画成☉B,☉A与☉B的直径的比按照黄金比画,若☉B的直径为4,请计算☉A的周长.
D
解:与的直径的比按照黄金比画,☉B的直径为4,
的直径为,
的周长为.
提升拓展
8.已知 ,AB = 15,AC = 10,BD = 6.求 AE.
A
B
C
D
E
解:根据题意可知, ,
AB = 15, AC = 10,BD = 6,
则 AD = AB - BD = 15 - 6 = 9,
感谢聆听!
$