内容正文:
22.1 成比例线段
1 成比例线段
学习目标:
1. 学习并掌握比例线段的相关概念及其性质.(重点)
2. 掌握比例的基本性质的推导与应用.(难点)
3.认识线段的黄金分割,理解黄金分割的概念.
自主学习
一、新知预习
1.日常生活中,我们会碰到很多形状相同、大小不一定相同的图形,例如下面两张照片,右边的照片是由左边的照片放大得来的,尽管它们大小不同,但形状相同.
你还能举出类似的例子吗?_________________.
我们把这种具有相同形状的图形称为________.
2.如图,下列格点图中的格点小正方形的边长都是1,试计算=_______,= .这样和有什么关系?
【归纳总结】对于给定的四条线段a,b,c,d,如果其中两条线段的长度之比等于另外两条线段的长度之比,如_____=_____(或a∶b=c∶d),我们就把这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段,此时也称这四条线段成比例.
3.阅读课本P57例3,回答下列问题:
(1)什么是比例中项?
(2)黄金分割点是如何确定的?一条线段有几个黄金分割点?
合作探究
一、探究过程
探究点1:成比例线段
【典例精析】
例1下列四组线段中,是成比例线段的是( )
A.3cm,4cm,5cm,6cm B.4cm,8cm,3cm,5cm
C.5cm,15cm,2cm,6cm D.8cm,4cm,1cm,3cm
【归纳总结】判断四条线段是否成比例的方法:(1)把四条线段按从小到大顺序排好,计算前两条线段的比和后两条线段的比(或计算前后两个数的积与中间两个数的积)看是否相等作出判断.
【针对训练】
1.已知四条线段a、b、c、d,其中a=3cm,b=8cm,c=6cm.
(1)若a、b、c、d是成比例线段,求线段d的长度;
(2)若b、a、c、d是成比例线段,求线段d的长度.
2. 在比例尺为1∶50 000的地图上,量得甲、乙两地的距离是3cm,则甲、乙两地的实际距离是 m.
【思路分析】根据比例尺=图上距离∶实际距离,列方程求解(注意它们的单位).
探究点2:比例的基本性质
【问题1】
如果a,b,c,d四条线段满足=,那么ad和bc相等吗?并说明理由
解:________. 理由如下:
∵b≠0,d≠0,∴bd_______0.
∴在等式两边同时乘bd,得____________.
即若a,b,c,d四条线段满足=,则ad=bc.
【问题2】
试说出问题1中结论的逆命题,它是真命题吗?如何证明?
逆命题是:如果四条线段a,b,c,d满足ad=bc,那么_______.
请仿照问题1证明.
【归纳】比例的基本性质:对于成比例线段,我们有下面的结论:
如果,那么________;如果ad=bc,那么________(b,d≠0).
例2已知=,求的值.
解:解法1:由比例的基本性质,
得____________.
∴a=____b,∴=____.
解法2:由=,得________=7,
∴____________,∴=_______.
【归纳总结】利用比例的基本性质,把比例式转化成等积式,再用含有其中一个字母的代数式表示另一个字母,然后利用代入法或化成方程求解,这是解决比例问题常见的方法.
【针对训练】
1.已知a∶b∶c=3∶4∶5,求的值.
2.已知===2,且b+d+f≠0,求的值.
探究点3:黄金分割
【问题1】如图,已知线段AB的长度为1,点P是AB上的一点,且使AP2=AB·BP,求线段AP的长和AP:AB的值.
【问题2】如图,已知线段AB的长度为a,点P是AB上的一点,且使AP2=AB·BP,求线段AP的长和AP:AB的值.
例3(1)已知a=4.5,b=2,c是a,b的比例中项,求c.
(2)如图,C是AB的黄金分割点,且AC>BC,AB=4,求AC的长.
【针对训练】
1.点P在线段AB上,AP2=AB·PB.若PB=4,则AP的长为 .
2.如图,乐器上的一根弦AB=80cm,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,求C、D之间的距离.
二、课堂小结
比例线段
内容
运用策略
成比例线段
在四条线段a,b,c,d中,如果a与b的比等于c与d的比,即_____=_____,我们就把这个四条线段叫做成比例线段,
判断四条线段是否成比例,首先要将线段的单位同一,然后按照从小到大的顺序排列,计算前后两个数的积与中间两个数的积,看是否相等作出判断.
比例的基本性质
1
如果=,那么________;
②如果ad=bc,那么________.
把比例式转化成等积式,再用含有其中一个字母的代数式表示另一个字母,然后利用代入法或化成方程求解,这是解决比例问题常见的方法.
黄金分割
①比例中项:AP2=AB·PB,则AP为AB和PB的比例中项;
②黄金分割点:一条线段有两个黄金分割点;
③黄金比:较长线段∶原线段=较短线段∶较长线段=∶1≈0.618.
运用黄金分割的性质解题时,首先可利用比例中项的等积关系建立方程,通过代数方法求解未知线段的长度.
当堂检测
1.下列各组数中一定成比例的是( )
A.2,3,4,5 B.-1,2,-2,4
C.-2, 1,2,0 D.a,2b,c,2d
2.自然界很多植物的生长都体现出黄金分割,如图是某树叶的实物图,其中叶柄的长度AC与树叶中脉的长度BC的比就是黄金分割比.若AB=16厘米,则AC的长度是 厘米.
3.已知三条线段的长度分别为1cm,cm,2cm,请你再给出一条线段,使得这四条线段能够组成一个比例式.
4.已知==≠0.
(1)若a+b+c=24,求a,b,c的值;[来
源:(2)求的值.
参考答案
自主学习
一、新知预习
1.国旗上的大五角星和小五角星(答案不唯一) 相似图形
2.2 2 相等
【归纳总结】 成比例
3.(1)如果三个数a, b, c满足比例式a∶b=b∶c,那么b就叫做a和c的比例中项.
(2)将一条线段分割为两部分,使较长部分与全长之比等于较短部分与较长部分之比.这个比值称为黄金比例,为∶1≈0.618.一条线段有两个黄金分割点.
合作探究
一、探究过程
例1 C
【针对训练】
1. 解(1)由题意,得=,=,解得d=16 cm.
(2)由题意,得=,=,解得d=cm.
2.1500
【问题1】
相等 ≠ ad=bc
【问题2】
=
证明:∵b≠0,d≠0,∴bd≠0.
∴在等式两边同时除以bd,得=.
即若a,b,c,d四条线段满足ad=bc,则=.
【归纳】ad=bc =
例2 2(a+3b)=2b·7 4 4 a=4b 4
【针对训练】
1.
解:由a∶b∶c=3∶4∶5,得b=a,c=a.
∴ =.
2.解:∵===2,∴a=2b,c=2d,e=2f,
∴=2.
【问题1】
解:∵点P在线段AB上,=,∴点P是线段AB的黄金分割点,∴==.
∵线段AB的长度为1,∴AP=.
【问题2】
解:∵点P在线段AB上,=,∴点P是线段AB的黄金分割点,∴==.
∵线段AB的长度为a,∴AP=a.
例3解:(1)∵c是 a,b的比例中项,∴c2=ab=4.5×2=9,∴c1=3,c2=-3.
∴c为3或-3.
(2)∵C是AB的黄金分割点,且AC>BC,AB=4,
∴AC=AB=×4=2-2.
【针对训练】
1.2+2
2.解:∵点C是靠近点B的黄金分割点,点D是靠近点A的黄金分割点,
∴AC=BD=80×=(40-40)cm,
∴CD=BD-(AB-BD)=2BD-AB=(80-160)cm.
二、课堂小结
ad=bc =
当堂检测
1. B
2.(20-8)
3.解:设所给的线段长为x cm,则有
①=,解得x=;②=,解得x=;③=,解得x=2.
故再给出的一条线段长应为 cm或 cm或2 cm.
4.解:(1)设===k(k≠0),
则a=3k,b=4k,c=5k,
所以a+b+c=3k+4k+5k=12k=24,
解得k=2.
所以a=3k=6,b=4k=8,c=5k=10.
(2)由(1)得a=3k,b=4k,c=5k,
所以==-.
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