题文:
(如图1),点P将线段AB分成一条较小线段AP和一条较大线段BP,如果,那么称点P为线段AB的黄金分割点,设=k,则k就是黄金比,并且k≈0.618.
(1)以图1中的AP为底,BP为腰得到等腰△APB(如图2),等腰△APB即为黄金三角形,黄金三角形的定义为:满足≈0.618的等腰三角形是黄金三角形;类似地,请你给出黄金矩形的定义: ;
(2)如图1,设AB=1,请你说明为什么k约为0.618;
(3)由线段的黄金分割点联想到图形的“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的图形分成面积为S1和面积为S2的两部分(设S1<S2),如果,那么称直线l为该矩形的黄金分割线.(如图3),点P是线段AB的黄金分割点,那么直线CP是△ABC的黄金分割线吗?请说明理由;
(4)图3中的△ABC的黄金分割线有几条?
答案:
(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
(4)无数条 解:
(1)满足≈0.618的矩形是黄金矩形;
(2)由=k得,BP=1×k=k,从而AP=1﹣k,
由得,BP2=AP×AB,
即k2=(1﹣k)×1,
解得k=,
∵k>0,
∴k=≈0.618;
(3)因为点P是线段AB的黄金分割点,所以,
设△ABC的AB上的高为h,则
,
∴题目解答
∴直线CP是△ABC的黄金分割线.
(4)由(2)知,在BC边上也存在这样的黄金分割点Q,则AQ也是黄金分割线,设AQ与CP交于点W,则过点W的直线均是△ABC的黄金分割线,故黄金分割线有无数条.
(1)类比黄金三角形的定义进行定义;
(2)(3)根据线段黄金分割点的概念和三角形的面积公式进行分析;
(4)根据(2)中的结论,得到这样的直线有无数条.