![]() 一,八年級上冊數學課本上例題。 如圖,在△ABC中,AB=AC,點D在AC上,且BD=BC=AD。求△ABC各角的度數。 解:按解答數學題的一般步驟,設未知數、列等式、解方程。 ∵AB=AC,BD=BC=AD, ∴∠ABC=∠C=∠BDC,∠A=∠ABD(等邊對等角)。 設∠A=x,則∠BDC=∠A+∠ABD=2x,從而,∠ABC=∠C=∠BDC=2x。 于是在△ABC中,有 ∠A+∠ABC+∠C=x+2x+2x=180°,解得x=36°, 所以,在△ABC中,∠A=36°,∠ABC=∠C=72° 評:這題好像沒什么特別,是吧?但有沒想到這三角形是很美很特別的三角形?角的度數很巧妙,BC/AB=DC/AD,這比值又是黃金比例。 ![]() 二,黃金分割數 我們常說一個人的身材比例很完美,大概符合,上身(腰以上)與下身的高度比,等于下身與全身的高度比。這個高度比是多少? 把問題一般化,如圖,在線段AB上找一個點C,把AB分成AC和CB兩段,其中AC為較小的一段,現要使AC∶CB=CB∶AB。 為簡單起見,設AB=1,CB=x,則AC=1-x。 代入AC∶CB=CB∶AB, 即(1-x)∶x=x∶1, 也即x+x-1=0。解方程,得x=(-1±√5)/2。 根據問題的實際意義,這比值是正數,取x=(-1+√5)/2≈0.618,這個值就是上面問題中所求的高度比,即黃金分割數。 如果把一條線段分為兩部分,使其中較長的一段與整個線段的比是黃金分割數,那么較短的一段與較長的一段的比也是黃金分割數。 ? ![]() 三,在正五角星中存在黃金分割數, 可以證明其中 MN/NB=BN/BM=BM/BE=MN/AN=(-1+√5)/2, (思考,怎樣證明上述比例符合黃金比例) 容易證明五邊形MNIKJ為正五邊形,∠A=36°,△ANM與上文中的△ABC相似,足見正五角星的完美。 ? ![]() 四,求sin18°的值。 在初中數學知識范圍內,要求求解三角函數值的,一般都是特殊角,30°、45°、60°,如sin30°=1/2,怎么求解sin18°呢? 顯然,可以利用上文△ABC或正五角星中出現的36°, 在△ABC中,過點A做BC的垂線,交BC于點F,BC/AB=黃金分割數, 則假設BC=-1+√5,AB=2, 則BF=(-1+√5)/2, sin∠BAF=sin18°=BF/AB=(-1+√5)/4。 ? ![]() 五,按尺規(guī)作圖要求,作正五角星。 提示:勾股定理,作√5;再參考上文內容,黃金比例數。 |
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