27.2

黄金分割

理解黄金分割点使较长部分与全长之比等于较短部分与较长部分之比,并解决简单比例问题。

11 分钟图形的相似
本文章目录

01 · 出发点

从“黄金分割”中的对象与问题出发

用比例刻画形状相同、大小可变的图形,研究相似三角形及位似。

具体到“黄金分割”,先辨认题目中的对象、已知条件和所求结论,再判断需要计算、作图、建模还是证明。

02 · 概念

黄金分割的定义、条件与表示

CC 把线段 ABAB 分成较长部分 ACAC 和较短部分 BCBC。若较长部分与全长之比等于较短部分与较长部分之比,点 CC 是黄金分割点,这个比称为黄金比。

理解黄金分割点使较长部分与全长之比等于较短部分与较长部分之比,并解决简单比例问题。

03 · 方法

先定对应,再列比例

  1. 01

    先根据角、平行关系或最长边等特征确定对应顶点,并按同一顺序写出两个图形。

  2. 02

    判定相似时凑齐角或边的条件;应用性质时只列对应边、对应高、周长或面积的比例。

  3. 03

    解出未知量后检查相似比的方向是否前后一致,并结合图形大小判断结果。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1求线段的黄金分割长度

线段 AB=10 cmAB=10\text{ cm},点 CC 是靠近点 BB 的黄金分割点,且 AC>BCAC>BC。求 ACACBCBC 的长度。

  1. 1

    黄金比为 512\dfrac{\sqrt5-1}{2},所以 AC=10512=5(51) cmAC=10\cdot\dfrac{\sqrt5-1}{2}=5(\sqrt5-1)\text{ cm}

  2. 2

    取近似值得 AC6.18 cmAC\approx6.18\text{ cm},确实是较长部分。

  3. 3

    用全长减去较长部分,得到 BC=10AC=5(35) cm3.82 cmBC=10-AC=5(3-\sqrt5)\text{ cm}\approx3.82\text{ cm}

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 理解黄金分割点使较长部分与全长之比等于较短部分与较长部分之比,并解决简单比例问题。
  • 黄金比通常取较长部分与全长的比,其值小于一;若把全长与较长部分相比,会得到它的倒数。
  • 较长部分 AC=5(51) cm6.18 cmAC=5(\sqrt5-1)\text{ cm}\approx6.18\text{ cm},较短部分 BC=5(35) cm3.82 cmBC=5(3-\sqrt5)\text{ cm}\approx3.82\text{ cm}