内容正文:
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第1章 图形的相似
综合与实践 黄金分割
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【问题背景】
德国著名的天文学家、物理学家开普勒曾经说过:“几何学里有两个宝库:一个是毕达哥拉斯定理(勾股定理),另外一个就是黄金分割.前者可比喻为金矿,而后者可比喻为珍贵的钻石矿.”德国数学家阿道夫·蔡辛也曾断言:宇宙万物,凡符合黄金分割的,总是最美的形体,黄金分割是解开自然美和艺术美奥秘的关键.黄金分割作为一种数学的比例关系,它所蕴含的价值如此受到重视,也启示人们在生活的方方面面去揭示奥秘,并广泛应用.
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【特例感知】
(1)如图1,点C把线段AB 分成两部分(AC>CB),如果,那么称点C为线段AB的黄金分割点.在图1中,若AB=10,则BC=___________.
【知识探究】
(2)如图2,用纸折出黄金分割点的步骤如下:
①先将一张边长为1的正方形纸片ABCD对折,得到折痕EF;
②再折出矩形BCFE的对角线BF;
③最后将边AB折叠,点A的对应点为A',且点A'在BF上,得到折痕 BG.
求证:点G为线段AD的黄金分割点(AG>GD).
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【拓展应用】
(3)如图3,在五角星中,AD=BC,且C,D都是AB的黄金分割点,CD=1,求AB的长.
(2)证明:连接GF(图略),正方形ABCD的边长为1,
由折叠的性质,得AB=A′B=1,AG=A′G,DF=CF=.
在Rt△BCF中,BF=,所以A′F=BF-A′B=-1.
设AG=A′G=x,则GD=1-x.在Rt△A′GF和Rt△DGF中,
由勾股定理,得A'F2+A'G2=DF2+DG2=GF2,即+(1−x)2,
解得x=,所以AG ∶ AD=,所以点G为线段AD的黄金分割点(AG>GD).
(3)解:因为C,D都是线段AB的黄金分割点,所以AC=BD=AB.
因为AD=BC,CD=1,所以设AB=x,
则AD=BC=. 因为BD=AC,所以.
解得x=+2,即AB=+2.
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