内容正文:
第1章 图形的相似
1.1 线段的比
1.1.2 成比例的线段
情景导入
1.有经验的主持人一般站在舞台上的哪个位置?是正中央吗?
2.人为什么在环境气温22℃~23℃下感到最适宜?
自学互研
如图1.1-1,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
B
C
A'
B'
C'
知识模块一 两条线段的比
A
B
C
A'
B'
C'
2
4
由图可知 BC=2,B'C'=4
根据勾股定理可得:
AB = AC =
2
2
A'B' = A ' C ' =
=0.5
=0.5
=0.5
如果 的比值为k,那么上述式子也可写成
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
=k· A′B′
在图中,对于△ABC和△A′B′C′,有
C
A
B
C
A'
B'
C'
2
4
2
2
==0.5
=0.5
=0.5
=0.5
知识模块二 成比例线段及其应用
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
计算线段 AB与A'B ' ,BC与B'C',CD与C'D', AD与A'D'的长度的比值,并说一说它们有怎样的关系.
=
=
=
=
=
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,简称为比例线段.
归纳总结
类似地,如果= ,那么称线段AB,BC,AC与线段A′B′ ,B′C′ ,A′C′对应成比例.
例如,已知四条线段a,b,c,d,若,则a,b,c,d是比例线段.
【例1】A,B两地的实际距离为3 000 m,画在图上的距离A′B′=6 cm.求图上距离与实际距离的比.
解:∵AB=3 000 m=300 000 cm,
∴图上距离与实际距离的比是A′B′∶AB=6∶300 000=1∶50 000.
典例分析
例1 已知线段 a,b,c,d的长度分别为0.8cm,
2cm,1.2cm,3cm,问a,b,c,d是成比例线段吗?
解:因为
所以 ,a,b,c,d是成比例线段.
例2 已知△ABC的三边 AB,BC,AC与△A'B'C'的三边A'B', B'C', A'C'对应成比例.若△ABC的周长为48cm,且A'B' =3cm,B'C'=4cm,A'C'=5cm,求△ABC的三边的长.
解:由题意得 = ,
因此可以设AB = 3x cm,BC= 4x cm,AC = 5x cm,
从而 3x=12,4x=16,5x=20.
所以△ABC 的三边AB,BC,AC的长分别为 12cm,16cm,20cm.
则 3x+4x+5x=4,解得 x=4,
已知a,b,c,d四条线段,a=5 cm,b=4 cm,c=10 cm,d=8 cm,则a,b,c,d是成比例的线段吗?请说明理由.
阅读教材,完成下面的内容:
解:∵=,==,
∴=,从而a,b,c,d是成比例的线段.
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的线段.
归纳
【例1】已知四条线段a,b,c,d的长度,试判断它们是否是成比例的线段.
(1)a=16 cm,b=8 cm,c=5 cm,d=10 cm;
(2)a=8 cm,b=5 cm,c=6 cm,d=10 cm.
解:(1)∵=2,=2,
∴=,
∴a,b,d,c是成比例的线段.
(2)由已知得ab≠cd,ac≠bd,ad≠bc,
∴a,b,c,d不是成比例的线段.
【例2】已知△DEF的三边DE,EF,DF与△MNP的三边MN,NP,MP对应成比例.若△DEF的周长为60 cm,且MN=4 cm,NP=5 cm,MP=6 cm,求△DEF的三边长.
解:由题意得==,
设DE=4x cm,EF=5x cm,DF=6x cm.
则4x+5x+6x=60,解得x=4.
∴DE=16 cm,EF=20 cm,DF=24 cm.
知识模块三 黄金分割
古希腊数学家、天文学家欧多克索斯(Eudoxus,约公元前400一约前347)曾经提出一个问题:
能否将一条线段 AB 分成不相等
的两部分使较短线段 BC 与较长
线关段 AC 的比等于较长
线段 AC 与原线段 AB 的比,
即使得 = 成立?
解:由 = ,得 AC2 = AB · BC.
A
B
C
设 AB = 1,AC = x,则 BC = 1 – x.
∴ x2 = 1 ×(1 - x),
即 x2 + x – 1 = 0.
解方程,得 x1= (不合题意,舍去),
x2= .
A
B
C
黄金比=
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叫做线段 AB 的黄金分割点,较长线段AC 与原线段 AB 的比称为黄金分割比.
A
B
C
黄金分割比的数值为 ,(约等于0.618).
定 义
【例4】在人体躯干(脚底到肚脐的长度)与身高的比例上,肚脐是理想的黄金分割点,即比例越接近0.618越给人以美感.
张女士的身高为1.65 m,身体躯
干(脚底到肚脐的高度)为1.00 m,
那么她应选择约多高的高跟
鞋使看起来更美.(精确到十分位)
解:设她应选择高跟鞋的高度是x cm.
【点拨】记住黄金分割比,且较长线段AC=AB,较短线段BC=AB.
1.65 m=165 cm,1 m=100 cm.
则=0.618.解得x≈5.2.
答:她应选择约5.2 cm的高跟鞋使看起来更美.
随堂检测
1.已知a,b,c,d是成比例线段.
(1)若 a=0.8cm,b=1cm,c=1cm,求 d;
(2)若 a=12cm,c=3cm,d=15cm,求 b;
(3)若 a=5cm,b=4cm,d=8cm,求 c.
解:(1)因为 = ,
所以 0.8 d =1×1,
所以 d=1.25 cm.
(2)因为 = ,
(3)因为 = ,
所以 3b =12×15,
所以 b=60 cm.
所以 4c =5×8,
所以 c=10 cm.
2. 已知 a,b,c是△ABC的三边长,且 =
(1)求的值;
解:设 = ,
所以===
所以 a = 5k,b = 4k,c = 6k.
(2)若△ABC的周长为90,求各边的长.
所以 a + b + c = 5k + 4k + 6k = 15k.
由题意得 15k = 90,所以 k =6.
所以 a = 30,b =24,c =36.
解:设 = =k ,所以 a = 5k,b = 4k,
c = 6k.
3. 如图,在矩形ABCD中,AB= ,AD=2,
且四边形ABEF 是正方形,请问:点 E 是线段 BC 的黄金分割点吗?如果是,请说明理由.
A
B
C
D
F
E
解:由题意得
AB = BE= , BC = AD= 2.
所以
所以 点 E 是线段 BC 的黄金分割点
A
4.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
5.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
课堂小结
如果 的比值为k,那么上述式子也可写成
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=
==
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,简称为比例线段.
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叫做线段 AB 的黄金分割点,较长线段AC 与原线段 AB 的比称为黄金分割比.
黄金分割比的数值为 ,(约等于0.618).
$