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4.1比例线段 同步分层作业
基础过关
1. 下列各组种的四条线段成比例的是( )
A.3cm、5cm、6cm、9cm B.3cm、5cm、8cm、9cm
C.3cm、9cm、10cm、30cm D.3cm、6cm、7cm、9cm
2.若,则=( )
A. B. C.7 D.﹣7
3. 如果2a=5b,那么下列比例式中正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
4. 如图,点C是线段AB的黄金分割点,且AC<BC,下列选项错误的是( )
A. B. C.BC2=AB AC D.
5. 大自然是美的设计师,即使是一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”,如图,P为AB的黄金分割点(AP>PB),则下列结论中正确的是( )
A.AB2=AP2+BP2 B.BP2=AP BA C. D.
6. 若a=4cm,b=9cm,则线段a,b的比例中项是 cm.
7. 若,则= .
8.已知,那么= .
9. 节目主持人在主持节目时,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10米,主持人张颖站在舞台AB的一端A处,她要想站在舞台的黄金分割点处,她应从A向前至少走 米.(结果精确到0.1米,≈2.236)
10. 已知线段a、b、c满足,且a+2b+c=26.
(1)求a、b、c的值;
(2)若线段x是线段a、b的比例中项,求x.
11. 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.如图,某女士身高165cm,下半身长x与身高l的比值是0.6.
(1)求该女士下半身长x;
(2)为尽可能达到美的效果,求她应穿的高跟鞋的高度.(结果精确到0.1)
12. 求下列各题中的x.
(1)x是3和4的比例中项;
(2)线段x是2+1与2﹣1的比例中项.
13.已知x:y:z=3:4:5.求:
(1).
(2).
(3).
14.已知a=30,b=60,c=120.
(1)求a与b的比;
(2)如果a,b,c,d成比例,求d的值;
(3)如果x:y=y:z,则y叫作x和z的比例中项.那么b是a和c的比例中项吗?为什么?
能力提升
15. 已知三个数1、3、4,如果再添上一个数,使它们能组成一个比例式,那么这个数可以是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
16. 下列比例式中,不能由比例式得到的是( )
A. B. C. D.
17. 在一张比例尺1:800000的地图上,量得上海浦东磁悬浮的线路长度为4厘米,那么它的实际长度
是 千米.
18. 如图,已知点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC.若S1表示以AC为边的正方形的面积,S2表示长为BD(BD=AB)、宽为BC的矩形的面积,则S1与S2的大小关系为 .
19. 已知,求k2﹣3k﹣4的值.
20. 已知=(a,b,c,d均不为0),求证:=.
21. 已知△ABC三边a,b,c满足(a﹣c):(a+b):(c﹣b)=﹣2:7:1,且a+b+c=24cm.
(1)求a,b,c的值;
(2)判断△ABC的形状.
22. 已知,求的值.
23.已知AB=2,点C是AB的黄金分割点,点D在AB上,且AD2=BD AB,求的值.
培优拔尖
24. 如图,线段AB=1,点P1是线段AB的黄金分割点(AP1<BP1),点P2是线段AP1的黄金分割点(AP2<P1P2),点P3是线段AP2的黄金分割点(AP3<P2P3),…,依此类推,则APn的长度是 .
25. 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.某研究小组在进行课题学习时,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)研究小组猜想:在△ABC中,若点D为AB边上的黄金分割点(如图2),则直线CD是△ABC的黄金分割线.你认为对吗?为什么?
(2)请你说明:三角形的中线是否也是该三角形的黄金分割线?
(3)研究小组在进一步探究中发现:过点C任作一条直线交AB于点E,再过点D作直线DF∥CE,交AC于点F,连接EF(如图3),则直线EF也是△ABC的黄金分割线.请你说明理由.
(4)如图4,点E是平行四边形ABCD的边AB的黄金分割点,过点E作EF∥AD,交DC于点F,显然直线EF是平行四边形ABCD的黄金分割线.请你画一条平行四边形ABCD的黄金分割线,使它不经过平行四边形ABCD各边黄金分割点.
26.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,∠BOC=108°,过点C作直线CD分别交直线AB和⊙O于点D、E,连接OE,DE=AB,OD=2.
(1)求∠CDB的度数;
(2)我们把有一个内角等于36°的等腰三角形称为黄金三角形.它的腰长与底边长的比(或者底边长与腰长的比)等于黄金分割比.
①写出图中所有的黄金三角形,选一个说明理由;
②求弦CE的长;
③在直线AB或CD上是否存在点P(点C、D除外),使△POE是黄金三角形?若存在,画出点P,简要说明画出点P的方法(不要求证明);若不存在,说明理由.
答案与解析
基础过关
1. 下列各组种的四条线段成比例的是( )
A.3cm、5cm、6cm、9cm B.3cm、5cm、8cm、9cm
C.3cm、9cm、10cm、30cm D.3cm、6cm、7cm、9cm
【点拨】根据比例线段的定义和比例的性质,利用每组数中最大和最小数的积与另两个数之积是否相等进行判断.
【解析】解:A.3×9≠5×6,所以四条线段不成比例,故A选项不符合题意;
B.3×9≠5×8,所以四条线段不成比例,故B选项不符合题意;
C.3×30=9×10,所以四条线段成比例,故C选项符合题意;
D.3×9≠6×7,所以四条线段不成比例,故D选项不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题考查成比例线段的概念,关键是理解比例线段的定义,两条线段的乘积等于另外两条线段的乘积,则四条线段叫成比例线段.
2.若,则=( )
A. B. C.7 D.﹣7
【点拨】根据已知条件得出a=b,再代入要求的式子进行计算,即可得出答案.
【解析】解:∵,
∴a=b,
∴==﹣.
故选:B.
【点睛】此题考查了比例的性质,熟练掌握两内项之积等于两外向之积是解题的关键.
3. 如果2a=5b,那么下列比例式中正确的是( )
A.= B.= C.= D.=
【点拨】利用比例的性质对各选项进行判断.
【解析】解:∵2a=5b,
∴=,=.
故选:C.
【点睛】本题考查了比例的性质:熟练掌握比例的基本性质(内项之积等于外项之积、合比性质、分比性质、合分比性质、等比性质等)是解决问题的关键.
4. 如图,点C是线段AB的黄金分割点,且AC<BC,下列选项错误的是( )
A. B. C.BC2=AB AC D.
【点拨】根据黄金分割的定义得==≈0.618,即可解决问题.
【解析】解:∵点C是线段AB的黄金分割点,且AC<BC,
∴==≈0.618,
∴BC2=AB AC,AC=BC,=,
∴选项A、C、D不符合题意,选项B符合题意,
故选:B.
【点睛】本题考查了黄金分割,掌握黄金分割的定义是解题的关键.
5. 大自然是美的设计师,即使是一片小小的树叶,也蕴含着“黄金分割”,如图,P为AB的黄金分割点(AP>PB),则下列结论中正确的是( )
A.AB2=AP2+BP2 B.BP2=AP BA C. D.
【点拨】由黄金分割的定义得AP2=BP BA,==,即可求解.
【解析】解:∵P为AB的黄金分割点(AP>PB),
∴AP2=BP BA,==,故选项A、B、C不符合题意,选项D符合题意,
故选:D.
【点睛】此题考查了黄金分割:把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点.
6. 若a=4cm,b=9cm,则线段a,b的比例中项是 6 cm.
【点拨】根据比例中项的定义可得c2=ab,代入可求得c.
【解析】解:设c是线段a,b的比例中项,
∵c是a、b的比例中项线段,
∴c2=ab=36,
∴c=6(﹣6舍去).
故答案为:6.
【点睛】本题主要考查比例中项的定义,掌握比例中项的性质是解题的关键,即如果c是a、b的比例中项则有c2=ab.
7. 若,则= 5 .
【点拨】根据比例的性质解答:设=t,则x、y、z分别用t表示,然后将其代入所求的代数式,消去t,从而解得代数式的值.
【解析】解:设=t,则
x=3t,y=5t,z=7t.
∴==5;
故答案为:5.
【点睛】本题考查了比例的基本性质:两个内项之积等于两个外项之积.解答此题时,采用了代入法.
8.已知,那么= .
【点拨】把化成1﹣,再把代入进行计算即可得出答案.
【解析】解:∵,
∴=1﹣=1﹣=.
故答案为:.
【点睛】此题考查了比例的性质,熟练掌握比例的性质是解题的关键.
9. 节目主持人在主持节目时,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10米,主持人张颖站在舞台AB的一端A处,她要想站在舞台的黄金分割点处,她应从A向前至少走 3.8 米.(结果精确到0.1米,≈2.236)
【点拨】设至少向前走x米,由黄金比列方程解答即可.
【解析】解:设至少向前走x米,
依题意得,,
解得,x=15﹣5≈3.8(米).
故答案为:3.8.
【点睛】本题考查了黄金分割点的相关计算,熟记黄金比是解题关键.
10. 已知线段a、b、c满足,且a+2b+c=26.
(1)求a、b、c的值;
(2)若线段x是线段a、b的比例中项,求x.
【点拨】(1)设比值为k,然后用k表示出a、b、c,再代入等式求解得到k,然后求解即可;
(2)根据比例中项的定义列式求解即可.
【解析】解:(1)设===k,
则a=3k,b=2k,c=6k,
所以,3k+2×2k+6k=26,
解得k=2,
所以,a=3×2=6,
b=2×2=4,
c=6×2=12;
(2)∵线段x是线段a、b的比例中项,
∴x2=ab=6×4=24,
∴线段x=2.
【点睛】本题考查了比例的性质,比例线段,利用“设k法”用k表示出a、b、c可以使计算更加简便.
11. 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.如图,某女士身高165cm,下半身长x与身高l的比值是0.6.
(1)求该女士下半身长x;
(2)为尽可能达到美的效果,求她应穿的高跟鞋的高度.(结果精确到0.1)
【点拨】(1)列式计算即可求解;
(2)设需要穿的高跟鞋是ycm,列方程求解即可.
【解析】解:(1)x=165×0.6=99(cm);
答:该女士下半身x为99cm;
(2)设需要穿的高跟鞋是ycm,
则99+y=0.618(165+y),
解得:y≈7.8,
答:她应穿的高跟鞋的高度为7.8cm.
【点睛】本题主要考查了黄金分割的应用.明确黄金分割所涉及的线段的比是解题关键.
12. 求下列各题中的x.
(1)x是3和4的比例中项;
(2)线段x是2+1与2﹣1的比例中项.
【点拨】(1)根据比例中项的定义,构建方程求解;
(2)根据比例中项的定义,构建方程求解;
【解析】解:(1)∵x2=ab,a=3,b=4,
∴x=±2.
(2)∵线段x是2+1与2﹣1的比例中项,
∴x2=(2+1)(2﹣1),
∴x=±,
∵线段长度为正数,
∴x=.
【点睛】本题考查比例线段,解题的关键是掌握比例线段的性质,属于中考常考题型.
13.已知x:y:z=3:4:5.求:
(1).
(2).
(3).
【点拨】(1)设x=3k,y=4k,z=5k,代入求出即可;
(2)设x=3k,y=4k,z=5k,代入求出即可;
(3)设x=3k,y=4k,z=5k,代入求出即可.
【解析】解:(1)∵x:y:z=3:4:5,
∴设x=3k,y=4k,z=5k,
∴===;
(2)==;
(3)===.
【点睛】本题考查了比例的性质的应用,主要考查学生的计算能力,题目比较好,难度适中.
14.已知a=30,b=60,c=120.
(1)求a与b的比;
(2)如果a,b,c,d成比例,求d的值;
(3)如果x:y=y:z,则y叫作x和z的比例中项.那么b是a和c的比例中项吗?为什么?
【点拨】(1)根据a=30;b=60,即可求得a:b的值;
(2)根据线段a、b、c、d是成比例线段,可得,再根据c=120,即可得出线段d的长;
(3)根据b2=3600,ac=30×120=3600,可得b2=ac,进而得出b是a和c的比例中项.
【解析】解:(1)∵a=30;b=60,
∴a:b=30:60=1:2;
(2)∵线段a、b、c、d是成比例线段,
∴,
∵c=120,
∴,
∴d=240;
(3)是,理由:
∵b2=3600,ac=30×120=3600,
∴b2=ac,
∴b是a和c的比例中项.
【点睛】本题主要考查了成比例线段,判段四条线段是否成比例,只要把四条线段按大小顺序排列好,判断前两条线段之比与后两条线段之比是否相等即可;求线段之比时,要先统一线段的长度单位.
能力提升
15. 已知三个数1、3、4,如果再添上一个数,使它们能组成一个比例式,那么这个数可以是( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【点拨】根据比例的性质分别判断即可.
【解析】解:1:3=4:12,
故选:D.
【点睛】此题主要考查了比例的性质,正确把握比例的性质是解题关键.
16. 下列比例式中,不能由比例式得到的是( )
A. B. C. D.
【点拨】根据比例的性质逐一判断即可.
【解析】解:∵,
∴ad=bc.
A、∵ad=bc,
∴=,故本选项不符合题意;
B、∵ad=bc,
∴ad+ab=bc+ab,
∴a(b+d)=b(a+c),
∴=,故本选项不符合题意;
C、由上可知a(b+d)=b(a+c),
∴=,故本选项不符合题意;
D、当a=1,b=2,c=4,b=8,m=1时,==≠=,故本选项符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了比例的性质,掌握相关知识是解题的关键.
17. 在一张比例尺1:800000的地图上,量得上海浦东磁悬浮的线路长度为4厘米,那么它的实际长度是 32 千米.
【点拨】根据图上距离÷比例尺=实际距离列出算式,再进行计算即可得出答案.
【解析】解:它的实际长度是:4÷=3200000(厘米)=32(千米).
故答案为:32.
【点睛】此题考查了比例线段,熟练掌握图上距离、比例尺和实际距离三者之间的关系是解题的关键.
18. 如图,已知点C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC.若S1表示以AC为边的正方形的面积,S2表示长为BD(BD=AB)、宽为BC的矩形的面积,则S1与S2的大小关系为 S1=S2 .
【点拨】根据黄金分割的定义得到AC2=BC AB,再利用正方形和矩形的面积公式有S1=AC2,S2=BC AB,即可得到S1=S2.
【解析】解:∵C是线段AB的黄金分割点,且AC>BC,
∴AC2=BC AB,
∵S1表示以AC为边的正方形面积,S2表示长为AB、宽为BC的矩形面积,
∴S1=AC2,S2=AB BC,
∴S1=S2.
故答案为:S1=S2.
【点睛】本题考查了黄金分割的定义:一个点把一条线段分成较长线段和较短线段,并且较长线段是较短线段和整个线段的比例中项,那么就说这个点把这条线段黄金分割,这个点叫这条线段的黄金分割点.
19. 已知,求k2﹣3k﹣4的值.
【点拨】根据等比性质得出=k,再分两种情况进行讨论,当a+b+c+d≠0时和a+b+c+d=0时,分别求出k的值,然后代入要求的式子进行计算即可得出答案.
【解析】解:∵====k,
∴由等比性质可得:=k,
当a+b+c+d≠0时,k==,
当a+b+c+d=0时,b+c+d=﹣a,
∴k===﹣2,
∴k2﹣3k﹣4=()2﹣3×﹣4=﹣或k2﹣3k﹣4=(﹣2)2﹣3×(﹣2)﹣4=6.
【点睛】此题考查了比例的性质,熟练掌握比例的性质是解题的关键.
20. 已知=(a,b,c,d均不为0),求证:=.
【点拨】利用等式的性质证明即可.
【解析】证明:∵=,
∴﹣2=﹣2,
∴=.
【点睛】本题考查比例线段,等式的性质等知识,解题的关键是掌握等式的性质,属于中考常考题型.
21. 已知△ABC三边a,b,c满足(a﹣c):(a+b):(c﹣b)=﹣2:7:1,且a+b+c=24cm.
(1)求a,b,c的值;
(2)判断△ABC的形状.
【点拨】(1)设a﹣c=﹣2k,a+b=7k,c﹣b=k,于是得到a=7k﹣b,c=k+b,代入a﹣c=﹣2k和a+b+c=24,解,得到k=2,b=8,求得a=6,c=10即可;
(2)根据勾股定理的逆定理即可判断△ABC的形状.
【解析】解:(1)设a﹣c=﹣2k,a+b=7k,c﹣b=k,
∴a=7k﹣b,c=k+b,
∴a﹣c=7k﹣b﹣k﹣b=﹣2k,
∵a+b+c=24,
∴7k﹣b+b+k+b=24,
∴,
解得:k=2,b=8,
∴a=6,c=10;
(2)∵a2+b2=62+82=100=102=c2,
∴△ABC是直角三角形.
【点睛】本题考查了比例线段,勾股定理的逆定理,熟练掌握比例线段的性质是解题的关键.
22. 已知,求的值.
【点拨】根据比比例性质解决分式问题.注意分两种情况:a+b+c≠0;a+b+c=0进行讨论.本题还可以设参数法解答.
【解析】解:解法1:(1)若a+b+c≠0,由等比定理有
若
=
=1,
所以a+b﹣c=c,a﹣b+c=b,﹣a+b+c=a,
于是有==8.
(2)若a+b+c=0,则a+b=﹣c,b+c=﹣a,c+a=﹣b,
于是有==﹣1.
解法2:若=k,
则a+b=(k+1)c,①
a+c=(k+1)b,②
b+c=(k+1)a.③
①+②+③有2(a+b+c)=(k+1)(a+b+c),
所以(a+b+c)(k﹣1)=0,
故有k=1或a+b+c=0.
当k=1时,==8.
当a+b+c=0时,==﹣1.
【点睛】本题考查了等比性质:若,则=k,(b+d+…+n≠0).特别注意条件的限制(分母是否为0).比例有一系列重要的性质,在解决分式问题时,灵活巧妙地使用,便于问题的求解.引进一个参数k表示以连比形式出现的已知条件,可使已知条件便于使用.
23.已知AB=2,点C是AB的黄金分割点,点D在AB上,且AD2=BD AB,求的值.
【点拨】根据黄金分割的定义得到点D是AB的黄金分割点,而点C是AB的黄金分割点,则AD=AB=﹣1,当C、D重合时,易得=0,当C、D不重合时,AC=3﹣,CD=2﹣4,然后计算的值.
【解析】解:∵D在AB上,且AD2=BD AB,
∴点D是AB的黄金分割点,且AD=AB=﹣1,
而点C是AB的黄金分割点,
当C、D重合时,=0,
当C、D不重合时,AC=3﹣,
∴CD=﹣1﹣(3﹣)=2﹣4,
∴==.
【点睛】本题考查了黄金分割:把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点;其中AC=AB≈0.618AB,并且线段AB的黄金分割点有两个.
培优拔尖
24. 如图,线段AB=1,点P1是线段AB的黄金分割点(AP1<BP1),点P2是线段AP1的黄金分割点(AP2<P1P2),点P3是线段AP2的黄金分割点(AP3<P2P3),…,依此类推,则APn的长度是 ()n .
【点拨】根据黄金分割的定义的BP1=AB,则AP1=AB﹣BP1=AB=,利用同样的方法可得到AP2=AP1=()2,AP3=()3,按此规律易得APn的长度=()n.
【解析】解:∵线段AB=1,点P1是线段AB的黄金分割点(AP1<BP1),
∴BP1=AB,
∴AP1=AB﹣BP1=AB﹣AB=AB=,
∵点P2是线段AP1的黄金分割点(AP2<P1P2),
∴P1P2=AP1,
∴AP2=AP1﹣P1P2=AP1﹣AP1=AP1=()2,
同理可得AP3=()3,
∴APn的长度=()n.
故答案为()n.
【点睛】本题考查了黄金分割:把线段AB分成两条线段AC和BC(AC>BC),且使AC是AB和BC的比例中项(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB的黄金分割点;其中AC=AB≈0.618AB,并且线段AB的黄金分割点有两个.
25. 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.某研究小组在进行课题学习时,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)研究小组猜想:在△ABC中,若点D为AB边上的黄金分割点(如图2),则直线CD是△ABC的黄金分割线.你认为对吗?为什么?
(2)请你说明:三角形的中线是否也是该三角形的黄金分割线?
(3)研究小组在进一步探究中发现:过点C任作一条直线交AB于点E,再过点D作直线DF∥CE,交AC于点F,连接EF(如图3),则直线EF也是△ABC的黄金分割线.请你说明理由.
(4)如图4,点E是平行四边形ABCD的边AB的黄金分割点,过点E作EF∥AD,交DC于点F,显然直线EF是平行四边形ABCD的黄金分割线.请你画一条平行四边形ABCD的黄金分割线,使它不经过平行四边形ABCD各边黄金分割点.
【点拨】(1)若点D为AB边上的黄金分割点,则有.如果设△ABC的边AB上的高为h,根据三角形的面积公式,易得,,即有,根据图形的黄金分割线的定义即可判断;
(2)由于等底同高的两个三角形的面积相等,所以三角形任意一边上的中线都将三角形分成面积相等的两部分,即有,则,从而可知三角形的中线不可能是该三角形的黄金分割线;
(3)由于直线CD是△ABC的黄金分割线,所以.要想说明直线EF也是△ABC的黄金分割线,只需证明,即证S△ADC=S△AEF,S△BDC=S四边形BEFC即可.因为DF∥CE,所以△DFC和△DFE的公共边DF上的高也相等,所以有S△DFC=S△DFE,所以S△ADC=S△ADF+S△DFC=S△ADF+S△DFE=S△AEF,S△BDC=S四边形BEFC.
(4)根据黄金分割线的定义即可作出.本题答案不唯一,作法有无数种.
【解析】解:(1)直线CD是△ABC的黄金分割线.理由如下:
设△ABC的边AB上的高为h.
则,,,
∴,.
又∵点D为边AB的黄金分割点,
∴,
∴.
故直线CD是△ABC的黄金分割线.
(2)∵三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分,
∴,即,
故三角形的中线不可能是该三角形的黄金分割线.
(3)∵DF∥CE,
∴△DFC和△DFE的公共边DF上的高也相等,
∴S△DFC=S△DFE,
∴S△ADC=S△ADF+S△DFC=S△ADF+S△DFE=S△AEF,S△BDC=S四边形BEFC.
又∵,
∴.
因此,直线EF也是△ABC的黄金分割线.(7分)
(4)画法不唯一,现提供两种画法;
画法一:如答图1,取EF的中点G,再过点G作一条直线分别交AB,DC于M,N点,则直线MN就是平行四边形ABCD的黄金分割线.
画法二:如答图2,在DF上取一点N,连接EN,再过点F作FM∥NE交AB于点M,连接MN,则直线MN就是平行四边形ABCD的黄金分割线.
(9分)
【点睛】本题考查学生的阅读能力、知识迁移能力、分析问题及解决问题的能力.综合性较强,有一定难度.
26.如图,AB是⊙O的直径,点C在⊙O上,∠BOC=108°,过点C作直线CD分别交直线AB和⊙O于点D、E,连接OE,DE=AB,OD=2.
(1)求∠CDB的度数;
(2)我们把有一个内角等于36°的等腰三角形称为黄金三角形.它的腰长与底边长的比(或者底边长与腰长的比)等于黄金分割比.
①写出图中所有的黄金三角形,选一个说明理由;
②求弦CE的长;
③在直线AB或CD上是否存在点P(点C、D除外),使△POE是黄金三角形?若存在,画出点P,简要说明画出点P的方法(不要求证明);若不存在,说明理由.
【点拨】(1)根据等边对等角找到三角形∠CDB和∠OCD的关系,列方程求解;
(2)①结合(1)求得各个角的度数,根据题意进行判断;
②根据黄金比求值计算;
③此题要分别考虑OE为底和腰的情况.
【解析】解:(1)∵AB是⊙O的直径,DE=AB,
∴OA=OC=OE=DE,
则∠EOD=∠CDB,∠OCE=∠OEC,
设∠CDB=x,则∠EOD=x,∠OCE=∠OEC=2x,
又∠BOC=108°,∴∠CDB+∠OCD=108°,
∴x+2x=108,x=36°.
∴∠CDB=36°.
(2)①有三个:△DOE,△COE,△COD.
∵OE=DE,∠CDB=36°,
∴△DOE是黄金三角形;
∵OC=OE,∠COE=180°﹣∠OCE﹣∠OEC=36°.
∴△COE是黄金三角形;
∵∠COB=108°,
∴∠COD=72°;
又∠OCD=2x=72°,
∴∠OCD=∠COD.
∴OD=CD,
∴△COD是黄金三角形;
②∵△COD是黄金三角形,
∴,
∵OD=2,
∴OC=﹣1,
∵CD=OD=2,DE=OC=﹣1,
∴CE=CD﹣DE=2﹣(﹣1)=3﹣;
③存在,有三个符合条件的点P1、P2、P3,
如图所示,
ⅰ以OE为底边的黄金三角形:作OE的垂直平分线分别交直线AB、CD得到点P1、P2;
ⅱ以OE为腰的黄金三角形:点P3与点A重合.
【点睛】此题的知识综合性较强,能够熟记黄金比的值,根据黄金比进行计算.注意根据题目中定义的黄金三角形进行分析计算.
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