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6.2 黄金分割
学习目标:
1、经历探索黄金分割、黄金矩形、黄金三角形的过程,了解黄金分割在生活的各个领域有
价值的运用;
2、会找一条线段的黄金分割点;
3、在应用中进一步理解线段的比、成比例线段,并在实际操作、思考、交流等过程中进一步感悟数
学与生活的密切联系;
4、通过建筑、艺术等生活实例使学生体会黄金分割的文化价值,提高学生的审美意识;
教学重点:了解黄金分割、黄金矩形、黄金三角形的意义;
教学难点:怎样作一条线段的黄金分割点。
课前预复习:
阅读教材 P44~P45 内容。
一、复习:
前面一节课我们探讨了成比例线段,以及比例的性质,什么叫成比例线段?比例有哪些性质?
什么叫比例中项?
二、情境创设:
1、P44 欣赏芭蕾舞演员身体各部分之间适当的比例给人以匀称、协调的美感,请量出图中线段 AB、
AC 的长度,并求出线段 AB 与 AC 的比值;
2、上海东方明珠电视设计巧妙,整个塔体的挺拔秀丽,请量出图中线段 AB、AC 的长度,并求出线
段 AB 与 AC 的比值;
C
B
A
A
B
C2
3、观察 P45“你最喜欢的矩形”的调查结果,看看多数同学选择是哪一个矩形,在此矩形中,宽与
长的比值约是多少?
三、让我们一起来探究并解决问题吧:
1、探索活动:
活动一、计算 (或 )的值,引入黄金分割的概念。
把矩形 ABCD 的长 AB 与宽 BC 画在同一条直线上,此时点 B 把线段 AC 分成两部分,如果 ,
那么线段 AC 被点 B 黄金分割。(有一种通俗的说法是:较小的线段与较大的线段的比等于较大的线
段与整个线段之比)
解:设 AC=x,AB=1,则由 AC2=BC·AB 得:x2=(1—x)·1,∴x2 + x—1=0,
∴x2 + x+ = ,∴(x+ )2= ,∴……,∴ ,又∵<1,∴x= ≈0.618
BC 与 AC(或 AC 与 AB)的比值约为 0.168,这个比值称为黄金比.
注意:(1)一条线段的黄金分割点有两个,它们关于中点中心对称;
(2)若矩形的两条邻边长度的比值约为 0.618,这种矩形称为黄金矩形.
(3)若在黄金矩形中截取一个正方形,那么剩余的矩形是黄金矩形吗?
活动二、认识黄金分割在几何中的一些应用.(如黄金三角形)
1、作顶角为 36°的等腰△ABC;
2、分别量出底边 BC 与腰 AB 的长度;
3、作∠B 的平分线,交 AC 于点 D,量出△BCD 的底边 CD 的长度;
最后,分别求出△ABC 与△BCD 的底边与腰的长度的比值(精确到 0.001)
问:比值是多少? 大约是 0.618
所以我们把顶角为 36°的三角形称为黄金三角形,它具有如下的性质:
(1) ;
(2)设 BD 是△ABC 的底角的平分线,则△BCD 也是黄金三角形,且点 D 是线段 AC 的黄金分割点;
AC
AB
AB
BC
AB
BC
AC
AB =
4
1
4
5
2
1
4
5
2
15x
±=
2
15 −
618.0AB
BC ≈
21
34
A CB
A B
CD
A B
CD E
F
A
CB
D3
C BA
(3)如再作∠C 的平分线,交 BD 于点 E,则△CDE 也是黄金三角形,如此继续下去,可得到一串黄
金三角形;
活动三、如图,五边形 ABCDE 的 5 条边相等,5 个内角也相等,
(1)找出图中的黄金三角形;
(2)图中的点 F、G、H、M、N 分别是那些线段的黄金分割点?你能说明理由吗?
解:(1)△ACD、△BDE、△CAE、△DAB、△EBC、△AGD、△ABN、△BCF、
△BAH、△CMB、△CDG、△DNC、△DEH、△EDF、△EMA;
(2)点 F 是线段 CG、CE、DN、BD 的黄金分割点,……………
例题讲解:
例 1、若线段 AB=4cm,点 C 是线段 AB 的一个黄金分割点,则 AC 的长为多少?
例 2、据有关实验测定,当气温处于人体正常体温(37oC)的黄金比值时,人体感到最舒适。这个气
温约为_______ oC (精确到 1 oC)。
例 3、如图,点 C 是 AB 的黄金分割点,AB=4,则 AC2=________;(结果保留根号)
例 4、我们知道古希腊时期的巴台农神庙(ParthenomTemple)的正面是一个黄金矩形,若已知黄金
矩形的长等于 6,则这个黄金矩形的宽等于_________;(结果保留根号)
课后练习:
一、选择题
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
B H
F
GN
M
E
DC4
2.一条线段的黄金分割点有 ( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.无数个
3.如图,点 C 把线段 AB 分成两条线段 AC 和 BC.如果 ,那么下列说法错误的是 ( )
A.线段 AB 被点 C 黄金分割 B.点 C 叫做线段 AB 的黄金分割点
C.AB 与 AC 的比叫做黄金比 D.BC 与 AC 的比叫做黄金比
4.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 165 cm,下半身长 x 与身高 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 ( )
A.4 cm B.6 cm C.8 cm D.10 cm
5.为了弘扬雷锋精神,某中学准备在校园内建造一座高 2 m 的雷锋人体雕像,向全体师生征集设计
方案.小兵同学查阅了有关资料,了解到黄金分割数常用于人体雕像的设计中.如图是小兵同学
根据黄金分割数设计的雷锋人体雕像的方案,其中雷锋人体雕像下部的设计高度(精确到 0.01
m,参考数据: , , )是 ( )
A.0.62 m B.0.76 m C.1.24 m D.1.62 m
二、填空题
6.据有关测定,当气温处于人体正常体温(37℃)的黄金比值时,人体感到最舒适,则这个气温约为
_________℃(结果保留整数).
7.如图,若点 C 是 AB 的黄金分割点.AB=1,则 AC≈_______,BC≈______.
8.在等腰△ABC 中,顶角∠A=36°,底角平分线 BD 交 AC 于点 D,得点 D 是线段 AC 的黄金分割
点.若 AC=10 cm.则 AD≈_________cm.
9.我们知道古希腊时期的巴台农神庙(Parthenom Temple)的正面是一个黄金矩形.若已知黄金矩形
的长等于 6 m,则这个黄金矩形的宽约为________m(精确到 0.1 m).
AC BC
AB AC
=
l
2 1.414≈ 3 1.732≈ 5 2.236≈5
三、解答题
10.若线段 AB=4 cm,点 C 是线段 AB 的一个黄金分割点,则 AC 的长为多少?
11.如图,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如果舞台 AB 的长为
20 m,那么主持人应走到离点 A 多少米处时才是比较得体的位置(精确到 0.1 m)?
12.如果在一个矩形 ABCD(AB<BC)中, ,那么这个矩形称为黄金矩形,黄金
矩形给人以美感.在黄金矩形 ABCD 内作正方形 CDEF,得到一个小矩形 ABFF(如图所示),请问
矩形 ABFE 是否是黄金矩形?请说明理由.
5 1 0.6182
AB
BC
−= ≈