内容正文:
22.2 比例线段
第22章 相似形
第2课时 比例的性质与黄金分割
九年级上册数学(沪科版)
【观察与思考】如图的 (1) 和 (2) 都是故宫太和殿的照片,(2)是由 (1) 缩小得到的.
(1)
(2)
P
Q
P′
Q′
在照片 (1) 中任意取四个点 P,Q,A,B 在照片 (2) 找出对应的两个点 P′,Q′,A′, B′ 量出线段 PQ,P′Q′,AB, A′B′ 的长度.计算它们的长度的比值.
A
A'
B'
B
导入新课
2
比例的基本性质
【合作探究】
问题1:如果四个数 a,b,c,d 成比例,即 . 那么 ad = bc 吗?反过来如果 ad = bc,那么 a,b,c,d 四个数成比例吗?
1
新知探究
3
如果四个数 a,b,c,d 成比例,即
那么 ad = bc 吗?
在等式两边同时乘以 bd,得 ad = bc
由此可得到比例的基本性质:
如果 ,那么 ad = bc.(b,d≠0)
4
由此可得到比例的基本性质:
如果 ad = bc,那么等式 还成立吗?
在等式中,四个数 a,b,c,d 可以为任意数,而在分式中,分母不能为 0.
如果 ad = bc,那么 .(b,d≠0)
5
例1 根据下列条件,求 a∶b 的值:
(1) 4a = 5b ;
(2)
(2)∵ ,∴8a = 7b,∴
解 (1)∵ 4a = 5b,∴
典例精析
例2 已知 ,求 的值.
解:解法1:由比例的基本性质,
得 2(a + 3b) = 7×2b.
∴a = 4b,∴ = 4.
解法2:由 ,得 .
∴ ,
,那么
、
各等于多少?
2.已知
1.已知线段 a、b、c 满足关系式
且 b=4,那么 ac=______.
,
16
练一练
,还有什么其他性质吗?
在等式两边同时加上 1,得 .
由此可得到比例的合比性质:
如果 ,那么 .(b,d≠0)
知识要点
9
问题2:已知 a,b,c,d,e,f 六个数,如果
(b + d + f ≠ 0),那么 成立吗?为什么?
设 ,则
a = kb,c = kd,e = kf .
所以
【合作探究】
10
由此可得到比例的又一性质(等比性质):
11
求证:(1) ;(2) .
例1 已知:如图,在△ABC中, .
A
B
C
D
E
证明(1) ∵ ,
∴ .
∴ .
(2)∵ ,
∴ .
∴ .
∴ .
∴ .
A
B
C
D
E
例3 在 △ABC 与 △DEF 中,已知 ,
且 △ABC 的周长为 18 cm,求 △DEF 的周长.
解:∵ ∴
∴4(AB + BC + CA) = 3(DE + EF + FD).
即 AB + BC + CA = (DE + EF + FD) .
又 △ABC 的周长为 18 cm,即 AB + BC + CA = 18 cm.
∴△DEF 的周长为 24 cm.
例2 现在一长比例尺为 1:5000 的图纸上,在图纸上量得一个 △ABC 的三边:AC=3 cm,BC=4 cm,AB=5 cm,这个图纸上的△ABC 所对应的实际 △A′B′C′ 的周长是多少米?
A
B
C
15
答:实际 △A'B'C' 的周长是 600 m
解:根据题意,得
A
B
C
∴
又 A'B' ² + B'C' + A'C' ≠ 0,
16
黄金分割的概念
一个五角星如下图所示.
问题:度量 C 到点 A、B 的距离, 与 相等吗?
A
C
B
A
B
C
3
17
例6 如图,已知线段 AB 的长度为 a,点 P 是 AB 上一点,且使 AB : AP = AP : PB,求线段 AB 的长和 的值.
A
P
B
解:设 AP = x,那么 PB = a - x. 根据题意,得
a : x = x : (a - x),
即 x2 + ax - a2 = 0. 解方程,得 .
A
P
B
因为线段长不能是负值,所以取 . .
于是
即
A
B
C
把一条线段分成两部分,使其中较长线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段叫作黄金分割.分割叫作这条线段的黄金分割点,A 比值 叫作黄金数.
知识要点
20
如图所示,已知线段 AB 按照如下方法作图:
1.经过点 B 作 BD⊥AB,使 BD = AB.
2.连接 AD,在 AD 上截取 DE = DB.
3.在 AB 上截取 AC = AE.
思考:点 C 是线段 AB 的黄金分割点吗?
A
B
D
E
C
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巴台农神庙
(Parthenom Temple)
F
C
A
E
B
D
想一想:如果把图中用虚线表示的矩形画成如图所示的矩形 ABCD,以矩形 ABCD 的宽为边在其内部作正方形 AEFD,那么我们可以惊奇地发现 , 点 E 是 AB 的黄金分割点吗?矩形 ABCD 的宽与长的比是黄金比吗?为什么?
点 E 是 AB 的黄金分割点
(即 )是黄金比
矩形 ABCD 的宽与长的比是黄金比
宽与长的比等于黄金比的矩形也称为黄金矩形.
A
B
C
D
E
F
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
A
【解析】选A. 0.618×20 = 12.36(cm).
练一练
【解析】本题考查黄金分割的有关知识,
由题意知
∴AC2 = (10 - AC)×10,解得 AC ≈ 6.2 cm.
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)
6.2
【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.
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.
1.(1)已知 ,那么 = , = .
(3)如果 ,那么 .
(2)如果 ,那么 .
课后练习
2.已知线段 AB,点 P 是它的黄金分割点,AP>BP,设以 AP 为边的正方形的面积为 S1,以 PB、AB 为边的矩形面积为 S2,则 S1 与 S2 的关系是( )
A.S1>S2 B.S1<S2
C.S1 = S2 D.S1≥S2
P
A
B
C
3.已知四个数 a,b,c,d 成比例.
(1)若 a = -3,b = 9,c = 2,求 d;
(2)若 a = -3,b= ,c = 2,求 d.
5.小明家搬进了新房,他买了一幅山水画,想挂到书房(书房高 3 米),请你帮他设计一下,挂在多高能给人赏心悦目的感觉?
4.点 C 是线段 AB 的黄金分割点,如果 AB = 4,求线段 AC 的长度.
AC = 4×0.618 = 2.472 或者 AC = 4×(1 - 0.618) = 1.518.
离地面的高度 h = 3×0.618 = 1.854 m
6.如图,设 AB 是已知线段,在AB 上作正方形 ABCD;取 AD 的中点 E,连接 EB;延长 DA 至 F,使 EF = EB;以线段 AF 为边作正方形 AFGH.点 H 就是 AB 的黄金分割点.
解: 设 AB = 1,那么在 Rt△BAE 中,
A
B
C
D
E
F
G
H
点 H 就是 HB 的黄金分割点.
比例的
性质
如果 那么 ad = bc.(b,d≠0)
基本
性质
等比
性质
如果 ad = bc都不等于 0,那么
(b,d ≠ 0)
课堂小结
黄金分割
把一条线段分成两部分,使其中较长线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段叫作黄金分割.分割叫作这条线段的黄金分割点,A 比值 叫作黄金数.
一条线段有两个黄金分割点
定义
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声 明
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