北师大版九上导学案+课时练习 4.4 探索三角形相似的条件(黄金分割)(4)(教师版+学生版)

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名称 北师大版九上导学案+课时练习 4.4 探索三角形相似的条件(黄金分割)(4)(教师版+学生版)
格式 zip
文件大小 4.6MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2023-10-03 19:45:33

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
(总课时31)§4.4探索三角形相似的条件(黄金分割) (4)
一.选择题:1.已知,C是线段AB的黄金分割点,AC<BC,若AB=2,则BC=(A)
A.﹣1 B.(+1) C.3﹣ D.(﹣1)
2.如图1,无法保证△ADE与△ABC相似的条件是( B )
A.∠1=∠C B.∠A=∠C C.∠2=∠B D.
3.如图2,平行四边形ABCD中,点E是边AD的中点,EC交对角线BD于点F,则EF∶FC等于( D )
A.3∶2 B.3∶1 C.1∶1 D.1∶2
4.已知C是线段AB的一个黄金分割点,则AC∶AB为( D )
A. B. C. D. 或
5.下列说法正确的是( B )A.每条线段有且仅有一个黄金分割点
B.黄金分割点分一条线段为两条线段,其中较长的线段约是这条线段的0.618倍
C.若点C把线段AB黄金分割,则AC2=AB·BC D.以上说法都不对
二.填空题:6.如图3,在平行四边形ABCD中,点E是边BC上的黄金分割点,且BE>CE,AE与BD相交于点F.那么BF∶FD的值为_.
7.P为线段AB=10cm的黄金分割点,则AP=6.2或3.8cm
8.节目主持人现站在舞台AB的一端A点,在主持节目时,站在舞台的黄金分割点处可获得最佳美学效果,若舞台AB长20米,主持人要想站在舞台的黄金分割点处,她应走到距A点至少7.6米处,如果向B点再走4.8米,也处在舞台的黄金分割点处(结果精确到0.1米)
9.如图4,在△ABC中,点D是AB的黄金分割点(AD>BD),BC=AD,如果∠ACD=90°,那么CD:CA=。
三.解答题:10.如图,矩形ABCD∽矩形ECDF,且AB=BE,求BC与AB的比值.
解:∵矩形ABCD∽矩形ECDF,∴=,即=,∴BC2﹣BC AB﹣CD2=0,
解得,BC=CD,∵BC、CD是正数,∴=.
11.五角星是我们常见的图形,如图是一个标准的正五角星,其中,点C,D分别是线段AB的黄金分割点,AB=20cm,求EC+CD的长.2·1·c·n·j·y
解:∵点D为线段AB的黄金分割 ( http: / / www.21cnjy.com )点(AD>BD),∴AD=,AB=(10-10)cm.∵EC+CD=AC+CD=AD,∴EC+CD=(10-10)cm.
12.要设计一座2m高的维纳斯女神雕像(如图),使雕像的上部AC(肚脐以上)与下部BC(肚脐以下)的高度比,等于下部与全部的高度比,即点C(肚脐)就叫做线段AB的黄金分割点,这个比值叫做黄金分割比。试求出雕像下部设计的高度以及这个黄金分割比?
解:设维纳斯女神雕像下部的设计高度为xm,那么雕像上部的高度为(2-x)m。依题意,得,解得,(不合题意,舍去)。
经检验是原方程的根。答:维纳斯女神雕像下部的高度为1.236m。
提高题:13.如图1,点C将线段AB分成两部分,如果,那么称点C为线段AB的黄金分割点。某数学兴趣小组在进行课题研究时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为S1、S2,如果 ,那么称直线l为该图形的黄金分割线。(1)如图2,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠C的平分线交AB于点D,请问点D是否是AB边上的黄金分割点,并证明你的结论;
(2)若△ABC在(1)的条件下,如图3,请问直线CD是不是△ABC的黄金分割线,并证明你的结论;
解:(1)点D是AB边上的黄金分割点.理由如下:∵AB=AC,∠A=36°,∴∠B=∠ACB=72°。
∵CD是角平分线,∴∠ACD=∠BCD=36°,∴∠A=∠ACD,∴AD=CD。∵∠CDB=180°-∠B-∠BCD=72°,
∴∠CDB=∠B,∴BC=CD。∴BC=AD。在△BCD与△BCA中,∠B=∠B,∠BCD=∠A=36°,
∴△BCD∽△BCA,∴,∴,∴点D是AB边上的黄金分割点。
(2)直线CD是△ABC的黄金分割线.理由如下:设△ABC中,AB边上的高为h,则
S△ABC=AB h,S△ACD=AD h,S△BCD=BD h。∴S△ACD:S△ABC=AD:AB,S△BCD:S△ACD=BD:AD。
由(1)知,点D是AB边上的黄金分割点,,∴S△ACD:S△ABC=S△BCD:S△ACD,∴CD是△ABC的黄金分割线。
图1
图2
图3
图4
图5
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(总课时31)§4.4探索三角形相似的条件(黄金分割)(4)
一.选择题:1.已知,C是线段AB的黄金分割点,AC<BC,若AB=2,则BC=( )
A.﹣1 B.(+1) C.3﹣ D.(﹣1)
2.如图,无法保证△ADE与△ABC相似的条件是( )
A.∠1=∠C B.∠A=∠C C.∠2=∠B D.
3.如图,平行四边形ABCD中,点E是边AD的中点,EC交对角线BD于点F,则EF∶FC等于( )
A.3∶2 B.3∶1 C.1∶1 D.1∶2
4.已知C是线段AB的一个黄金分割点,则AC∶AB为(  )
A. B. C. D. 或
5.下列说法正确的是 (  )A.每条线段有且仅有一个黄金分割点
B.黄金分割点分一条线段为两条线段,其中较长的线段约是这条线段的0.618倍
C.若点C把线段AB黄金分割,则AC2=AB·BC D.以上说法都不对
二.填空题:6.如图,在平行四边形ABCD中,点E是边BC上的黄金分割点,且BE>CE,AE与BD相交于点F.那么BF∶FD的值为__________.
7.P为线段AB=10cm的黄金分割点,则AP= ____ cm
8.节目主持人现站在舞台AB的一端A点,在主持节目时,站在舞台的黄金分割点处可获得最佳美学效果,若舞台AB长20米,主持人要想站在舞台的黄金分割点处,她应走到距A点至少 米处,如果向B点再走 米,也处在舞台的黄金分割点处(结果精确到0.1米)
9.如图,在△ABC中,点D是AB的黄金分割点(AD>BD),BC=AD,如果∠ACD=90°, 那么CD:CA= 。
三.解答题:10.如图,矩形ABCD∽矩形ECDF,且AB=BE,求BC与AB的比值.
11.五角星是我们常见的图形,如图是一个标准的正五角星,其中,点C,D分别是线段AB的黄金分割点,AB=20cm,求EC+CD的长.2·1·c·n·j·y
12.要设计一座2m高的维纳斯女神雕像(如图),使雕像的上部AC(肚脐以上)与下部BC(肚脐以下)的高度比,等于下部与全部的高度比,即点C(肚脐)就叫做线段AB的黄金分割点,这个比值叫做黄金分割比。试求出雕像下部设计的高度以及这个黄金分割比?
提高题:13.如图1,点C将线段AB分成两部分,如果,那么称点C为线段AB的黄金分割点。某数学兴趣小组在进行课题研究时,由黄金分割点联想到“黄金分割线”,类似地给出“黄金分割线”的定义:直线l将一个面积为S的图形分成两部分,这两部分的面积分别为S1、S2,如果,那么称直线l为该图形的黄金分割线。(1)如图2,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠C的平分线交AB于点D,请问点D是否是AB边上的黄金分割点,并证明你的结论;
(2)若△ABC在(1)的条件下,如图3,请问直线CD是不是△ABC的黄金分割线,并证明你的结论;
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(总课时31)§4.4探索三角形相似的条件(黄金分割)(4)
【学习目标】了解黄金分割的定义;能找一条线段的黄金分割点;【学习重难点】实际问题中的运用.
【导学过程】
一.知识回顾:
1.若,则 .2.四条线段a,b,c,d是成比例线段,其中a=4,c=6,d=3,则b= .
3.一元二次方程的解为 .4.若c是a、b的比例中项,则c2=______.
二.探究新知
引例:如图,△ABC,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC,交AC于点D.
(1)求证:AD=BD=BC;(2)求证:AD2=CD CA;(3)若AB=1,求AD的长.
定义:在线段AB上,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,AC与AB的比叫做黄金比.
(1)黄金分割的定义:如图所示,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___黄金分割.
(2)黄金分割点:点___叫做线段AB的黄金分割点.一条线段有__个黄金分割点.
(3)黄金比:_______与________的比叫做黄金比,比值约为________.
(4)根据比例的基本性质,可将变形为 .
三.典例与练习:
例1.若点C是线段AB的黄金分割点,AB=8cm,AC>BC,则AC的长为( )
A. B. C. D.
练习1.如图,已知P是线段AB的黄金分割点,且PA>PB,若S1表示PA为一边的正方形
的面积,S2表示长是AB,宽是PB的矩形的面积,则S1______S2.(填“>”“=”或“<”)
例2.古希腊人对黄金分割非常崇拜,很多的建筑都能体现黄金分割,例如巴台农神庙,整个神庙气
势宏伟,各部分比例匀称,体现了和谐之美.如果把图中用虚线表示的矩形画成矩形ABCD,并以矩形ABCD的宽为边在内部作正方形AEFD,那么我们可以惊奇地发现,想一想: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?
练习2.已知线段AB,如何作出它的黄金分割点?
(1)已知线段AB,按照如下方法完成作图: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.我们作出了点C,
(2)根据上述作图回答下列问题:①如果设AB=2,那么BD=____,AD=____,AC=____;②=______.
(3)点C是线段AB的黄金分割点吗?
四.课堂小结:1.了解黄金三角形和黄金四边形;
2.若点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,则:AC=AB , BC=AB
五.分层过关:
1.小明同学发现自己的一本书的宽与长的比为黄金比。已知这本书的长为20厘米,则它的宽约为( )。
A 12.36厘米 B 13.6厘米 C 32.36厘米 D 7.64厘米
2.已知点M将线段AB黄金分割(AM>BM),则下列各式中不正确的是( )
A.AM∶BM=AB∶AM B.AM=AB C.BM=AB D.AM≈0.618AB
3.在△ABC中,∠B=∠C=36°,AB的垂直平分线交BC于点D,交AB于点H,AC的垂直平分线交BC于点E,交AC于点G,连接AD,AE,则下列结论错误的是( )
A. B.AD,AE将∠BAC三等分 C.△ABE≌△ACD D.
4.在长度为1的线段上找到两个黄金分割点P,Q.则PQ=( )A. B. C. D.
5.如图,以长为2的线段AB为边作正方形ABCD,取AD的中点E,连接BE,在DA的延长线上取点F,使EF=EB.以AF为边作正方形AFGH,点H在AB上.
(1)求AH,BH的长;(2)求证:AH 2=AB·BH;
(3)根据(2)的结论,你能找出图中的黄金分割点吗?H点是黄金分割点。
6.在矩形ABCD中,,将其沿对角线折叠,顶点的对应点C′,BC′交于点如图1,再折叠,使点落在处,折痕交C′D于M,交于,交于,得到图2,求折痕的长.
思考题:美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比值越接近0.618时,越给人一种美感。某女士身高165厘米,下半身长x与身高L的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为多少厘米.
B
A
D
C
A
C
B
A
B
P
E
F
A
D
C
B
A
B
D
A
B
H
C
D
F
G
E
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(总课时31)§4.4探索三角形相似的条件(黄金分割)(4)
【学习目标】了解黄金分割的定义;能找一条线段的黄金分割点;
【学习重难点】黄金分割在实际问题中的运用.
【导学过程】
一.知识回顾:
1.若,则.2.四条线段a,b,c,d是成比例线段,其中a=4,c=6,d=3,则b=2.
3.一元二次方程的解为.4.若c是a、b的比例中项,则c2=ab.
二.探究新知:引例:如图1,△ABC,AB=AC,∠A=36°,BD平分∠ABC,交AC于点D.
(1)求证:AD=BD=BC;
(2)求证:AD2=CD CA;
(3)若AB=1,求AD的长.
证:(1)∵AB=AC,∠A=36°∴∠C=∠ABC=72°,∵BD是角平分线,∴∠ABD=∠CBD=36°=∠A∴AD=BD
∠BDC=72°∴BD=BC; (2)由(1)得:△ABC∽△BDC,∴AB:BD=BC:CD∴BD BC=AB CD,∵BD=BC=AD,AB=AC
∴AD2=CD CA; (3)当AB=1时,AD=1-CD即:CD=1-AD,设AD=x,则有x2=1-x,解得:=AD
定义:在线段AB上,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,AC与AB的比叫做黄金比.
(1)黄金分割的定义:如图2,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.
(2)黄金分割点:点C叫做线段AB的黄金分割点.一条线段有两个黄金分割点.
(3)黄金比:AC与AB的比叫做黄金比,比值约为0.618.
(4)根据比例的基本性质,可将变形为AC2=AB BC.
三.典例与练习:例1.若点C是线段AB的黄金分割点,AB=8cm,AC>BC,则AC的长为( C )
A. B. C. D.
练习1.如图3,已知P是线段AB的黄金分割点,且PA>PB,若S1表示PA为一边的正方形
的面积,S2表示长是AB,宽是PB的矩形的面积,则S1=S2.(填“>”“=”或“<”)
例2.古希腊人对黄金分割非常崇拜,很多的建筑都能体现黄金分割,例如巴台农神庙,整个神庙气
势宏伟,各部分比例匀称,体现了和谐之美.如果把图4中用虚线表示的矩形画成矩形ABCD,并以矩形ABCD的宽为边在内部作正方形AEFD,那么我们可以惊奇地发现,想一想: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?
答:点E是AB的黄金分割点,矩形ABCD的宽与长的比是黄金比
称为:黄金四边形.
练习2.已知线段AB,如何作出它的黄金分割点?
(1)已知线段AB,按照如下方法完成作图: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.我们作出了点C,
(2)根据上述作图回答下列问题:①如果设AB=2,那么BD=1,AD=,AC=;②=.
(3)点C是线段AB的黄金分割点吗?答:点C是线段AB的黄金分割点.理由如下:
∵BD=AB∴AD=AB,AC=AE=()AB,∴AC:AB=
四.课堂小结:1.了解黄金三角形和黄金四边形;
2.若点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,则:AC=AB , BC=AB
五.分层过关:
1.小明同学发现自己的一本书的宽与长的比为黄金比。已知这本书的长为20厘米,则它的宽约为(A)。
A 12.36厘米 B 13.6厘米 C 32.36厘米 D 7.64厘米
2.已知点M将线段AB黄金分割(AM>BM),则下列各式中不正确的是(C)
A.AM∶BM=AB∶AM B.AM=AB C.BM=AB D.AM≈0.618AB
3.在△ABC中,∠B=∠C=36°,AB的垂直平分线交BC于点D,交AB于点H,AC的垂直平分线交BC于点E,交AC于点G,连接AD,AE,则下列结论错误的是(A)
A. B.AD,AE将∠BAC三等分 C.△ABE≌△ACD D.
4.在长度为1的线段上找到两个黄金分割点P,Q.则PQ=(C)A. B. C. D.
5.如图6,以长为2的线段AB为边作正方形ABCD,取AD的中点E,连接BE,在DA的延长线上取点F,使EF=EB.以AF为边作正方形AFGH,点H在AB上.(1)求AH,BH的长;(2)求证:AH2=AB·BH;
(3)根据(2)的结论,你能找出图中的黄金分割点吗?
解:(1)∵AB=2,AE=1∴BE==EF,AF=-1∴AH=AF=-1
BH=AB-AH=2-+1=3-
(2)∵AH2=6-2,AB BH=2(3-)=6-2∴AH2=AB·BH.
(3)H点是黄金分割点.
6.在矩形ABCD中,,将其沿对角线折叠,顶点的对应点C′,BC′交于点如图7.1,再折叠,使点落在处,折痕交C′D于M,交于,交于,得到图7.2,求折痕的长.
解:由折叠得△ABE≌△C′DE,BE=DE,设AE=x,在Rt△ABE中,由
勾股定理得:x=;易证△ABE∽△FDM,∴MF=
∴MN=MF+FN=+1.5=
思考题:美是一种感觉,当人体下半身长与身高的比值越接近0.618时,越给人一种美感。某女士身高165厘米,下半身长x与身高L的比值是0.60,为尽可能达到好的效果,她应穿的高跟鞋的高度大约为多少厘米.
解:由题知:下半身长是165×0.60=99厘米,
设需要穿的高跟鞋是y厘米,则由黄金分割的意义得:
,解得:y≈7.8厘米
答:她应穿的高跟鞋的高度大约为7.8厘米.
B
A
D
C
图1
图2
A
C
B
A
B
P
图3
E
F
A
D
C
B
图4
图5
A
B
D
A
B
H
C
D
F
G
E
图6
图7
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