内容正文:
北师大版(新教材)数学九年级上册
第三章 图形的相似
3.2.4黄金分割
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
2026/9/6
北师大版九年级上册数学3.2.4黄金分割专项练习
核心知识点回顾:若点C在线段AB上,且满足$$AC^2=AB\cdot BC$$,则点C为线段AB的黄金分割点,黄金比$$\frac{AC}{AB}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}\approx0.618$$。一条线段有两个黄金分割点,黄金矩形、黄金三角形均依托该比例性质衍生,是图形相似的典型应用。
一、选择题(每题5分,共20分)
1. 下列关于黄金分割的说法正确的是()
A. 黄金比精确值为0.618 B. 线段的黄金分割点仅有一个
C. 黄金比$$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$$ D. 分割后短线段与长线段比值大于0.618
2. 已知线段AB=10cm,点C是AB的黄金分割点(AC>BC),则AC的长约为()
A. 6.18cm B. 3.82cm C. 5cm D. 7.64cm
3. 下列图形属于黄金矩形的是()
A. 长4cm、宽3cm B. 长5cm、宽$$\frac{5\sqrt{5}-5}{2}$$cm
C. 长6cm、宽4cm D. 长2cm、宽1cm
4. 把一条线段黄金分割后,长线段、短线段、整条线段的比例关系是()
A. 长²=整条×短 B. 短²=整条×长 C. 长=短×整条 D. 短=长²×整条
二、填空题(每题6分,共24分)
5. 黄金比的精确值为________,近似值为________。
6. 若线段AB的黄金分割点为C(AC>BC),AB=2cm,则BC=________cm。
7. 一个黄金矩形的长为8cm,其宽为________cm(保留根号)。
8. 舞台长12m,主持人站在黄金分割点处效果最佳,主持人距离舞台一端的较短距离为________m(精确到0.1m)。
三、解答题(共56分)
9.(18分)已知线段AB=10,点C是AB上的黄金分割点(AC>BC),求线段AC、BC的长度(精确到0.01),并验证$$AC^2=AB\cdot BC$$。
10.(18分)求证:将黄金矩形截去一个最大的正方形后,剩余矩形仍是黄金矩形。
11.(20分)在△ABC中,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC交AC于点D。求证:点D是线段AC的黄金分割点。
参考答案与详细解析
1. C 解析:黄金比精确值为$$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$$,0.618是近似值;一条线段有两个黄金分割点,分割后比值约为0.618。
2. A 解析:$$AC=10\times0.618=6.18\mathrm{cm}$$。
3. B 解析:黄金矩形宽长比为黄金比,代入计算符合定义。
4. A 解析:黄金分割核心公式$$AC^2=AB\cdot BC$$(AC为长线段)。
5. $$\frac{\sqrt{5}-1}{2}$$;0.618
6. $$3-\sqrt{5}$$ 解析:$$AC=\sqrt{5}-1$$,$$BC=AB-AC=2-(\sqrt{5}-1)=3-\sqrt{5}$$。
7. $$4\sqrt{5}-4$$ 解析:宽=$$8\times\frac{\sqrt{5}-1}{2}=4\sqrt{5}-4$$。
8. 4.6 解析:较短距离=$$12\times(1-0.618)\approx4.6\mathrm{m}$$。
9. 解:$$AC=10\times\frac{\sqrt{5}-1}{2}\approx6.18$$,$$BC=10-6.18=3.82$$。验证:$$AC^2\approx38.19$$,$$AB\cdot BC=10\times3.82=38.2$$,近似相等,符合黄金分割定义。
10. 证明:设原黄金矩形长为a,宽为$$\frac{\sqrt{5}-1}{2}a$$,截去最大正方形边长为宽,剩余矩形长为原宽,宽为$$a-\frac{\sqrt{5}-1}{2}a$$,计算长宽比为黄金比,故仍为黄金矩形。
11. 证明:由角度计算得△ABC、△BCD为等腰三角形,推导出$$AD=BD=BC$$,证得$$BC^2=AC\cdot CD$$,即$$AD^2=AC\cdot CD$$,故D为AC黄金分割点。
(字数:1234)
学子如同向日葵向往暖阳,满心热爱渴求知识。在书页间汲取力量,于思索中追逐光亮,不惧学习路上的磨砺,心怀憧憬奋力向上,向着理想不断成长。
情境导入
知识点1 黄金分割
问题 一个五角星如图所示。
在图中找出相等的角、相等的线段。
∠A=∠B=∠G=∠E=∠K等,
AL=BC=BH=HG等。
K
A L C B
D H
F
E G
探究新知
知识点1 黄金分割
问题 一个五角星如图所示。
在图中找出相似比不同的两对相似三角形。
△ADC∽△AFB,△CDL∽△BEL等。
K
A L C B
D H
F
E G
探究新知
小亮认为, 。你同意他的看法吗?
同意。理由如下:
易知△ADC∽△AFB,
∴ 。
又易知AD=BC,AF=AC,
∴ 。
知识点1 黄金分割
K
A L C B
D H
F
E G
探究新知
一般地,如图,点C把线段AB分成两条线段AC和 BC,如果,那么称线段AB被点C黄金分割,点C
叫作线段AB的黄金分割点,AC与AB的比叫作黄金比。
知识点1 黄金分割
A C B
探究新知
计算黄金比。
解:由, 得AC²=AB·BC。
设AB=1,AC=x,则BC=1-x。
∴ x²=1×(1-x),
即 x²+x-1=0。
解这个方程,得
x1= ,x2= (不合题意,舍去)。
所以,黄金比 ≈0.618。
例1
知识点1 黄金分割
探究新知
知识点1 黄金分割的概念
1.已知点把线段分成两条线段和,且 ,下列说法错
误的是( )
C
A.若,则线段被点 黄金分割
B.若,则线段被点 黄金分割
C.若线段被点黄金分割,则与 的比叫作黄金比
D.一条线段有两个黄金分割点
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7
2.[温州期中] 已知点是线段的黄金分割点 ,则下列结论
中正确的是( )
C
A. B.
C. D.
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8
一般地,如图,点C把线段AB分成两条线段AC和 BC,如果,那么称线段AB被点C黄金分割,点C
叫作线段AB的黄金分割点,AC与AB的比叫作黄金比。
黄金比=
知识点1 黄金分割
A C B
探究新知
黄金分割是一种分割线段的方法,每条线段都有两个黄金分割点。
如图,点C和点D都是线段AB的黄金分割点。
知识点1 黄金分割
A D C B
探究新知
宽与长的比等于黄金比的矩形称为黄金矩形。如图,已知矩形ABCD为黄金矩形,在边AB和边CD上分别取点E,F,使四边形AEFD为正方形。
(1)矩形EBCF是黄金矩形吗?为什么?
知识点1 黄金分割
A E B
G H
D F C
矩形EBCF是黄金矩形。
证明:∵矩形ABCD是黄金矩形,
∴可设BC=AD=(-1)a,
则AB=2a。
探究新知
宽与长的比等于黄金比的矩形称为黄金矩形。如图,已知矩形ABCD为黄金矩形,在边AB和边CD上分别取点E,F,使四边形AEFD为正方形。
(1)矩形EBCF是黄金矩形吗?为什么?
知识点1 黄金分割
A E B
G H
D F C
∵四边形AEFD是正方形,
∴AE=AD=(-1)a,
∴EB=AB-AE=2a-(-1)a=3a- a。
∴== ,
∴矩形EBCF是黄金矩形。
探究新知
宽与长的比等于黄金比的矩形称为黄金矩形。如图,已知矩形ABCD为黄金矩形,在边AB和边CD上分别取点E,F,使四边形AEFD为正方形。
(2)在边EF和边BC上分别取点G,H,使四边形EBHG为正方形,那么矩形GHCF是黄金矩形吗?
矩形GHCF是黄金矩形。
知识点1 黄金分割
A E B
G H
D F C
探究新知
宽与长的比等于黄金比的矩形称为黄金矩形。如图,已知矩形ABCD为黄金矩形,在边AB和边CD上分别取点E,F,使四边形AEFD为正方形。
(3)在这个图中,你还能得到更多的黄金矩形吗?
可以。在黄金矩形内以其宽为边长作正方形,
剩余的部分就是黄金矩形。
知识点1 黄金分割
A E B
G H
D F C
探究新知
在“国旗在心中”活动中,同学们近距离观赏五星红旗,聆听红旗的故事。如图,在国旗上的任意一个五角星中,M,N是边AD的黄金分割点,若AD=8cm,则AN的长为 cm。(结果保留根号)
例2
(12-4)
知识点1 黄金分割
探究新知
知识点2 黄金分割的应用
(第3题)
3.如图是著名画家达·芬奇的名画《蒙娜丽莎》。画中的
脸部被包在矩形内,点是 的黄金分割点,
,若,则 的长为( )
B
A. B. C. D.
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16
(第4题)
4. [西安期中] 秦兵马俑被誉为“世界第八大
奇迹”,兵马俑的眼睛到下巴的距离与头顶到下巴的距离
的比值约为 ,若如图所示的兵马俑头顶到下巴的距离
约为,则该兵马俑的眼睛到下巴的距离约为_ ____ 。
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17
5. 电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,若舞台的长为,那么舞台 的长为
__________________________。
或
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18
6. 如图,乐器上的一根弦,两个端点, 固
定在乐器板面上,支撑点是靠近点的黄金分割点,支撑点 是靠近点
的黄金分割点,则, 之间的距离为_________________。
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19
7. 摄影中有一种拍摄手法叫黄金
分割构图法,其原理是:如图,在正方形 的
边上取中点,以为圆心,线段 的长为半
径作圆,其与边的延长线交于点 ,这样就把
(1)若,则 _________。
正方形延伸为黄金矩形 。(宽与长的
比等于 的矩形叫作黄金矩形)
举一反三
20
(2)矩形 是黄金矩形吗?
解: 四边形 是正方形,
。
由题意得,,即是线段 的黄金分割点。
。 。
矩形 是黄金矩形。
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21
一般地,点C把线段AB分成两条线段
AC和 BC,如果,那么称线
段AB被点C黄金分割
黄金分割
定义
黄金分割点
一条线段有两个黄金分割点
黄金比
=
课堂小结
谢谢观看
THANKS
$