27.1 比例性质、黄金分割(补充)一、教学目标 1.核心素养通过图形相似的学习,初步形成基本的几何直观、运算能力、推理能力. 2. 学习目标(1)掌握比例的基本性质及其简单应用,能推导并理解合比性质和等比性质.能运用比例的性质解决与比例线段有关的几何问题. (2)知道黄金分割的定义,并能运用. 3.学习重点(1)掌握比例的基本性质及其简单应用,能推导并理解合比性质和等比性质. (2)了解黄金分割的意义,并能运用. 4.学习难点运用比例的基本性质解决有关问题;黄金比,找黄金分割点. 二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务任务1 上网学习,思考:什么是比例的基本性质?什么是合比性质?什么是等比性质?怎么推导?任务2 上网学习,思考:什么是黄金分割?黄金比是多少,怎么得来?黄金分割有怎样的应用? 2.预习自测1.已知23a b =,则a bb +的值为( ) A.23 B.34 C.53 D.35【知识点:比例性质】 答案:C 解析:略2.已知点M 是线段AB 的黄金分割点(AM>BM),若AB=8cm ,则AM 的长为( ) A.(4 5 –4)cm B.(12-4 5 )cm C.(2 5 –2)cm D.(6-2 5 )cm【知识点:黄金分割】 答案:A 解析:略3.若x :6=(5+x):8,则x=______. 【知识点:比例基本性质】 答案:x=15 解析:略 (二)课堂设计 1.知识回顾(1)比的意义:两个数相除又叫做两个数的比.(2)比的性质:比的前项和后项同时乘以或除以相同的数(0除外),比值不变。
(3)比例:表示两个比相等的式子叫做比例. 2.问题探究问题探究一 什么是比例的基本性质?●活动1 交流学习,合作探究探究:已知80:2=200∶5,仔细观察:两个外项和两个内项,你发现了什么? 两外项积是:80×5=400 两内项积是:2×200=400验证:6:10=9:15,463121::=,644530=,2.4:3=5.6:7.归纳:在比例里,两个外项的积等于两个内项的积.这叫做比例的基本性质. 比例的基本性质:若四条线段满足a cb d=,则有ad=bc . ●活动2 探究:已知 a·d=b·c ,你能得到哪些比例式? 对调内项或外项后,比例依然成立!!归纳:更比性质(交换比例的内项或外项):()()()a bc d a c d cb d b a d bc a ⎧=⎪⎪⎪=⇔=⎨⎪⎪=⎪⎩交换内项交换外项同时交换内外项80 × 5=2 ×200反比性质(把比的前项、后项交换):a cb d b d a c=⇔=. ●活动3 例题讲解,比例基本性质的应用 例1:判断:5x=6y ,则x :y=5:6( ) 【知识点:比例基本性质】解:× 由比例的基本性质得6x=5y ,与已知5x=6y 不符,所以错误.点拨:在改写比例时,x 作外项,和x 相乘的5一定也作外项。
把ax=by 改写成比例式后,a 和x 必须同时为外项,或同时为内项。
例2.已知1.3:x=5.2:(x+30), 则x=________. 【知识点:比例基本性质】解:由比例的基本性质得5.2x=1.3(x+30),解得x=10. 点拨:由比例的基本性质转化为解方程. ●活动3 应用练习1.把1.6、6.4、20和5四个数组成比例式,应为______________. 【知识点:比例基本性质】解:答案不唯一,如1.6:6.4=5:20. 2.已知35x=6y ,则y :x=________ . 【知识点:比例基本性质】 解:5:18 由53x=6y ,得5x=18y ,由比例的基本性质y :x=5:18.问题探究二 什么是合比性质?什么是等比性质? ●活动1 让学生通过计算、推理证明,得出合比性质. 合作探究:(1)已知d c b a ==3,求b b a +和ddc +; (2)如果d c b a ==k (k 为常数),那么d dc b b a +=+成立吗?为什么? (3)如果d c b a =,那么ddc b b a -=-成立吗?为什么? 在学生的分析、讨论下,可得出; (1)∵d cb a ==3,∴a=3b ,c=3d ,则43=+=+b b b b b a ,43=+=+dd d d d c .(2)∵d cb a ==k ,∴a=kb ,c=kd ,∴1+=+=+k b b kb b b a ,1+=+=+k dd kd d d c , (3)∵d cb a ==k ,∴a=kb ,c=kd ,∴1-=-=-k bb kb b b a ,1-=-=-k d d kd d d c , 归纳:合比性质:如果d cb a =,那么d dc b b a ±=±. ●活动2 引导学生探究,得出等比性质. 探究1:如图HG AD FG CD EF BC HE AB ,,,的值相等吗?HGFG EF HE ADCD BC AB ++++++的值又是多少?在求解过程中,你有什么发现? 分析:由已知可得2====HGADFG CD EF BC HE AB ,所以 发现:若干个比的比值相等,且所有分母的和不为0,则所有分子的和与所有分母的和之比值与原来这些比的比值相等。
探究2:如果d c b a ==fe =…=nm(b +d +f…+n ≠0), 那么b a n f d b m ec a =++++++ΛΛ吗? 解:设比值法: 归纳:等比性质:如果d c b a ==fe =…=nm(b +d +f…+n ≠0),那么b a n f d b m ec a =++++++ΛΛ. ●活动3 例题讲解 例1.若1119=+y y x ,则_____=y x ;_____=-yyx . 【知识点:合比性质】 解:∵1119=+y y x ,由合比性质,得118=y x ,11311118-=-=-y y x . 例2.若3===f e d c b a ,则.____22_____,=+-+-=++++fd be c af d b e c a 【知识点:等比性质】 解:∵3===f e d c b a ,∴.322,3=+-+-=++++fd be c af d b e c a ●活动3 应用练习 1.已知57=b a ,则_____=+b b a ,_____3=-bb a . 【知识点:合比性质】解:512557=+=+b b a ,3735855a b b --⨯==-. 2.若43===f e d c b a , 则______=++++f d b e c a ,______3232=-+-+fd be c a . 【知识点:等比性质】解:4343,.问题探究三 什么是黄金分割?怎么求黄金比? 重点、难点知识★▲ ●活动1. 探究黄金比. 动手操作,然后算一算,完成下面的填空: 度量线段AC 、BC 的长度,线段AC=____,BC=____,计算AB AC =____,AC BC =____, AB AC 与ACBC的值相等吗?活动2 计算黄金比. 你能求出黄金比吗?引导学生通过列方程求出黄金比。
归纳:在线段AB 上,点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果ACBCAB AC =,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,其中AB AC=215-≈0.618. 即215-==ACBC AB AC ,简记为:215-==长短全长. 说明:黄金分割是一种分割线段的方法,一条线段的黄金分割点有两个. 黄金比是两条线段的比,没有单位,它的比值为215-,精确到0.001为0.618. ●活动3 确定黄金分割点.提出问题:如何找到一条线段的黄金分割点?引导学生用尺规作图找出一条线段的黄金分割点。
合作探究,用尺归作图作一条线段的黄金分割点. 如图,已知线段AB ,按照如下方法作图: (1)经过点B 作BD ⊥AB ,使BD=21AB. (2)连接AD ,在DA 上截取DE=DB. (3)在AB 上截取AC=AE. 点C 即为线段AB 的黄金分割点. ●活动4 黄金比的应用例: 如图,已知等腰ΔABC 中,AB=AC ,36BAC ∠=o ,BD 平分ABC ∠交BC 于点D ,求证:215-=AC BC 。
分析:由题意可证得BC=BD=AD 。
易证ΔBDC ∽ΔABC ,可得BC DC AC BC =,即ADDCAC AD =, ∴点D 是AC 的黄金分割点,∴215-=AC AD ,故215-=AC BC 。
归纳:黄金三角形:底与腰的比是215-的等腰三角形叫做黄金三角形. 黄金矩形:宽与长的比是215-的矩形叫做黄金矩形. ●活动5 应用练习⒈已知线段AB=2,点C 是AB 的黄金分割点,且AC >BC ,则AC=________,BC=________. 【知识点:黄金分割,黄金比】 解:15-,53-.2.点C 、D 是线段AB 的两个黄金分割点,若AB=20cm ,则CD=_______cm. 【知识点:黄金分割,黄金比】 解:40-520.●活动6 课外在网上去搜索黄金分割的应用. 3.课堂总结 【知识点梳理】(1)比例的基本性质:比例的两外项之积等于两内项之积.即若dc ba =,则ad=bc .(2)更比性质:交换比例的内项或外项,比例仍成立.即d b c a d c b a =⇔=. (3)反比性质:把比的前项、后项交换,比例仍成立.即c da b d c b a =⇔=.(4)合比性质:在一个比例里,第一个比的前后项的和(或差)与它后项的比,等于第二个比的前后项的和(或差)与它的后项的比.即如果d c b a =,那么ddc b b a ±=±.(5)等比性质:如果d c b a ==fe =…=nm(b +d +f…+n ≠0),那么b a n f d b m ec a =++++++ΛΛ (6)黄金分割:在线段AB 上,点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果ACBCAB AC =,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,其中AB AC =215-≈0.618. (7)黄金三角形:底与腰的比是215-的等腰三角形叫做黄金三角形. 黄金矩形:宽与长的比是215-的矩形叫做黄金矩形. 【重难点突破】(1)比例的合比性质可扩展为:比例式中等号左右两个比的前项,后项之间发生同样和差变化比例仍成立.如:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=+--=-⇒=dc dc b a b a ccd a a b d c b a 等等.(2)等比性质的证明可运用“设k 法”(即引入新的参数k )这样可以减少未知数的个数,引入比值k 的方法是解决有关比例计算变形中的一种重要方法,以后经常会用到.应用等比性质时,要考虑到分母是否为零.(3)黄金分割是一种分割线段的方法,一条线段的黄金分割点有两个.若点C 、D 是线段AB 的两个不同的黄金分割点,则AB CD )25(-=. 4.随堂检测(1)把mn=pq 写成比例式写错的是( ) 【知识点:比例的基本性质】 答案:D 解析:略(2)若35=a b ,则=+a ba ( ) A . 32 B .58 C .38 D .52答案:C解析:略【知识点:比例的合比性质】 (3)若234a b c ==,则23a b ca++等于( ) A .8 B .9 C .10 D .11 【知识点:比例的性质】 答案:C 解析:略(4)若点C 为线段AB 的黄金分割点,且AC >BC ,则BCAB的值为( )A.12B.12C.32- 2【知识点:黄金比】 1.答案:C 解析:略 二、填空题(5)0.618是黄金分割率,当环境温度与人的正常体温(36.5℃)的比值等于黄金分割率时,机体的新陈代谢、生理节奏功能均处于最佳状态,则环境温度为________时,人感到最舒适. 【知识点:黄金分割率】 2.答案:22.6℃ 解析:略 (三)课后作业 基础型 自主突破1. 已知523=x ,则x 的值是( ) A.103 B.152 C.310 D.215 【知识点:比例性质】 答案:B 解析:略 2. 若45x y =,则2x y x y-+的值为( )A.13B.23C.1D.32 【知识点:比例性质】 答案:A 解析:略3. 若3a =4b ,则下列各式中不正确的是( )A.14a b a -=B.73a b b +=C.13a b b -=D.7b ab a +=- 【知识点:比例性质】 答案:D 解析:略4. 已知点C 是线段AB 上的一个点,且满足AC 2=BC •AB ,则下列式子成立的是( )A.12AC BC =B.12AC AB =C.12BC AB =D.12CB AC = 【知识点:黄金分割】 答案:B 解析:略5. 若线段AB =2,且点C 是AB 的黄金分割点,则BC 等于( )1 B.3 C.121或【知识点:黄金分割】 答案:D 解析:略 6. 已知,2a c e b d f ===,则3535a c eb d f-+=-+( ) A .1 B .3 C .2 D .5 【知识点:比例性质】 答案:C 解析:略 能力型 师生共研7. 若a 、b 、c 、d 是互不相等的正数,且a cb d=,则下列式子错误的是( ) A.a b c d b d --= B.a b c d a b c d --=++ C.2222a c b d = D.1111a cb d ++=++ 【知识点:比例性质】 答案:D 解析:略 8. 已知:234x y zk ===,且2x -3y +z =10,则x +y +z =( ) A .90 B .-90 C .70 D .-70 【知识点:比例性质】 答案:B 解析:∵234x y zk ===,∴x=2k,y=3k,z=4k. ∵2x -3y+z=10,2×2k -3×3k+4k=10 解得10k =-,∴x+v+z =2k+3k +4k=9k=()910⨯-=﹣90. 故选B9. 如果c a bk a b b c c a===+++,那么k 的值为( ) A .-1 B .12 C .2或-1 D .12或-1【知识点:比例性质;数学思想:分类讨论】 答案:D 解析:∵c a bk a b b c c a===+++,∴c=k(a+b), a=k(b+c), b=k(a+a). ∴a +b +c =k(a+b)+ k(b+c)+ k(a+a)=2k(a+b+c).当a +b +c =0时,1c c k a b c===-+- 当a +b +c ≠0时,2k=1,∴12k =故选D10.人体下半身(即脚底到肚脐的长度)与身高的比越接近0.618越给人以美感.某女士身高1.65m ,下半身1m ,她应选择穿多高的高跟鞋看起来更美丽?(精确到0.1cm )【知识点:黄金分割,黄金比;数学思想:方程思想】答案:见解析解析:设她应选择高跟鞋的高度是x cm ,则618.0516100=++xx ,解得:x≈5.2cm . 经检验知x≈5.2是原方程的解,故她应选择穿5.2cm 的高跟鞋看起来更美丽探究型 多维突破11.宽与长的比是21-5(约为0.618)的矩形叫做黄金矩形.黄金矩形的画法:作正方形ABCD ,分别取AD ,BC 的中点E ,F ,连接EF ;以点F 为圆心,以FD 为半径画弧,交BC 的延长线与点G ;作AD GH ⊥,交AD 的延长线于点H .则图中下列矩形是黄金矩形的是( )A .矩形ABFEB .矩形EFCDC .矩形EFGHD .矩形DCGH【知识点:黄金分割,黄金矩形】答案:D解析:∵CG =CF )15(-,GH =2CF , ∴2152)15(-=-=CF CF GH CG . ∴矩形DCGH 是黄金矩形.故选D .12.已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且(c-a )︰(b-2a )︰(2c-b )=4︰1︰7,试判断△ABC 的形状。