比例与比例线段
教学目标:
1.了解比例中项的概念。
2.会求已知线段的比例中项(了解与数的比例中项的区别)。 3.通过实例了解黄金分割。
4.利用黄金分割进行简单的计算和作图. 教学重点、难点:
教学重点:黄金分割的概念及其简单应用。
教学难点:例5的作图涉及到线段的倍分关系与和差关系,比较复杂,是本节教学的难点。
1.知识点与方法概述
A:比例的性质:
基本性质:如果a:b=c:d,那么ad=bc;如果ad=bc,那么a:b=c:d.
合比性质:
等比性质:如果
,那么.
B:(成)比例线段:
比例线段:在四条线段中,如果其中两条线段的比等于另外两条线段的比. 那么,这四条线段叫做成比例线段,简称比例线段.
设a、b、c、d为线段,如果a:b=c:d,b、c叫比例内项,a、d叫比例外项,d叫做a、b、c的第四比例项;如果a:b=b:c,或b2=ac,那么b叫a、c的比例中项.
C:黄金分割:
如图,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,叫做把线段AB黄金分割, 点C叫做线段AB的黄金分割点. 注意:1、AC?0.618AB;2、0.618叫做黄金比;3、一条线段有两个黄金分割点.
D:平行线分线段成比例定理:三条平行线截两条直线,所得的线段对应成比例. 推论:平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线),所得的对应线段成比例. 推论的扩展:平行于三角形一边,并且和其他两边(或两边的延长线)相交的直线,所截
得的三角形的三边与原三角形的三边对应成比例.(三角形一边平行线的性质)
推论的逆定理:如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例,那么这条直线平行于三角形的第三边.(三角形一边平行线的判定定理)
E:平行线等分线段定理:如果一组平行线在一条直线上截得的线段相等,那么在其他直线上截得的线段也相等.
根据被截的两条直线的位置关系,可以分五种图形情况(如图1-图5):
推论1:经过梯形一腰的中点与底平行的直线,必平分另一腰. 已知:在梯形ACFD中,AD//CF,AB=BC 求证:DE=EF
推论2:经过三角形一边的中点与另一边平行的直线必平分第三边. 已知:在△ACF中,BE//CF,AB=BC 求证:AE=EF
F:三角形的中位线定理:
三角形的中位线:连结三角形两边中点的线段叫做三角形的中位线。
三角形的中位线定理:三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半。
已知:如图,D、E分别为AB、AC的中点
求证:DE//BC,DE?
G:梯形的中位线定理
梯形的中位线:连结梯形两腰中点的线段叫做梯形的中位线。
梯形的中位线定理:梯形的中位线平行于底边,并且等于两底和的一半。
已知:梯形ABCD中,AD//BC,E、F分别是AB、CD的中点,求证:EF//AD//BC,EF?
12(AD?BC).
12BC
2.典型例题讲解
例1:有关合分比定理的计算
①已知:3x=5y,則x:y=________,=________。
②已知:课堂练习:
,則_______,=_______。
①已知:,則=_______。
②已知:,則x+y+z=6,則x=_______,y=_______,z=______。
③已知:a:b:c=1:3:5,則=_________。
ABAMAC
④如图已知BE=ME=CE
AB?BC?CAAE求证:
BC=ME
ABAMACAB?ACAM证明:∵BE=ME=CE,∴ BE?CE=EM,
AB?ACAMAB?BC?CABCAM?ME即
BC=ME,∴
=
ME
AB?BC?CAAE即
BC=ME
本题要通过观察找出已知条件和待证结论之间的内在联系,然后灵活运用等比性质和合比性质达到证题的目的
例2:有关比例线段的计算
①如图,CE是?ABC的中线,CDcm;若CD=9cm,则AF= cm.
② 如图,?ABC中,E为BC上一点,CD平分?ACB交AE于点D,且CD?AE,DF交AB于F。若AF=2cm,则AB= cm.
课堂练习:
① 已知:如图,?ABC中,AB:BC:CA=3:2:4,AB=9cm,D、E、F分别是AB、BC、AC的中点,求?DEF的周长.
?ACB的平分线,② 已知:如图,?ABC中,BD、CE分别是?ABC、AH?BD于H,AF于F,若AB=14厘米,AC=9厘米,BC=18厘米,求FH的长.
?CE//BC?12AD,EF//BD,EG//AC. 若EF=18cm,则BG=
③已知:如图,梯形ABCD中,?ABC两底的长.
例3:有关黄金分割的作图与计算
①黄金分割
??DCB?45?,AD//BC,高是h,中位线长m,求
(1)五角星是我们常见的图形.在图4-4中,度量点C到点A,B的距离 ACBC
与 相等吗? ABAC
BCAC
点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果 = ,
ACAB那么称线段AB被点C黄金分割(golden section),
图4-5 点C叫做线段AB的黄金分割点,AC与AB的比叫做黄金比.
问题:一条线段有几个黄金分割点?一颗五角星中有几个黄金分割点?
②求黄金比的数值,如图4-1-4 设
AP
=x,则PB=AB-AP=AB-AB?x. AB
ABP图4-1-4A C B
AB-AB?xAB?x1-xPBAPx
由 = ,得 = ,即 = APAB AB?xABx1化简,得x2+x-1=0.
-1+5 -1-5 解得x1= ,x2= (不合题意,舍去)
22所以
5 -1AP = ≈0.618 AB2
黄金分割的深远意义:历史上,人们视黄金分割为“最美丽”的几何比率,广泛应用于建筑和雕刻中,如古代希腊的帕特农神庙、埃及金字塔、上海东方明珠塔等,一些长方形的画框,宽与长之比也设计成0.618,在自然界中也有很多例子,美丽的蝴蝶身长与双翅展开后的长度之比约为0.618.许多美丽的形状都与0.618这个比值有关。
③尺规做线段的黄金分割点:已知线段AB=a,用直尺和圆规作出它的黄金分割点。 分析:线段a的黄金分割所得的较长线段长应是=
5 -1
a, 2
5 15 1 a- a,由于 a是以a和 a为直角边的斜边长 2222因此本题转化为作两条线段之差.
DEACB