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专题27.13 黄金分割(基础篇)(专项练习)
一、单选题
1.大自然巧夺天工,一片树叶也蕴含着“黄金分割”.如图,P为AB的黄金分割点
(APPB),如果AB的长度为8cm,那么BP的长度是( )
A. B. C. D.
2.已知点 是线段 的黄金分割点,且 , ,则 长是( )
A. B. C. D.
3.把 米的线段进行黄金分割,则分成的较短的线段长为( )
A. B. C. D.
4.已知 ,点 是线段 上的黄金分割点,且 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
5.下列说法正确的是( )
A.每条线段有且仅有一个黄金分割点
B.黄金分割点分一条线段为两条线段,其中较长的线段约是这条线段的0.618倍
C.若点C把线段AB黄金分割,则AC2=AB•BC
D.以上说法都不对
6.下列说法正确的是( )
A.每一条线段有且只有一个黄金分割点
B.黄金分割点分一条线段为两段,其中较短的一段是这条线段的0.618倍
C.若点C把线段AB黄金分割,则AC是AB和BC的比例中项
D.黄金分割点分一条线段为两段,其中较短的一段与较长的一段的比值约为0.618
7.下列命题正确的是( )
A.任意两个等腰三角形一定相似B.任意两个正方形一定相似
C.如果C点是线段AB的黄金分割点,那么
D.相似图形就是位似图形
8.如图,线段 ,点 是线段 的黄金分割点(且 ),点 是线段 的黄金
分割点( ),点 是线段 的黄金分割点 依此类推,则线段
的长度是( )
A. B. C. D.
9.已知点 把线段 分成两条线段 、 ,且 ,下列说法错误的是( )
A.如果 ,那么线段 被点 黄金分割
B.如果 ,那么线段 被点 黄金分割
C.如果线段 被点 黄金分割,那么 与 的比叫做黄金比
D. 是黄金比的近似值
10.等腰△ABC中,AB=AC,∠A=36°,D是AC上的一点,AD=BD,则以下结论中正确
的有( )
①△BCD是等腰三角形;②点D是线段AC的黄金分割点;③△BCD∽△ABC;④BD平分
∠ABC.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,BD是△ABC的角平分线,下列结论:
①△ABD,△BCD都是等腰三角形;
②AD=BD=BC;
③BC2=CD•CA;
④D是AC的黄金分割点
其中正确的是( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
12.在线段 上,点 把线 分成两条线段 和 ,若 ,则点 叫做线段
的黄金分割点.若点 是线段 的黄金分割点( ),当 时, 的
长是__________.
13.勾股定理与黄金分割是几何中的双宝,前者好比黄金,后者堪称珠玉,生活中到处可
见黄金分割的美.如图是一种贝壳的俯视图,点C分线段AB近似于黄金分割,已知
AB=10 cm,AC>BC,那么AC的长约为____________cm(结果精确到0.1 cm).
14.把 米长的线段进行黄金分割,则分成的较长的线段长为__________.
15.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是
(称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.若数 ,则黄
金分割比例约为______________.(精确到0.01)
16.已知AB=2,点C是线段AB的黄金分割点(AC>BC),则AC= .
17.把长度为4cm的线段进行黄金分割,则较长线段的长是__________cm.
18.已知线段 ,点 是线段 的黄金分割点( ),那么线段 ______.
(结果保留根号)
19.已知线段 长为2cm, 是 的黄金分割点,则较长线段 = ___; =______.
20.黄金分割比是 ,将这个分割比保留4个有效数字的近似数是
.
21.若点C为线段AB的黄金分割点,且AC<BC,若AB=10,则BC=_____.22.若点P是线段AB的黄金分割点,AB=10cm,则较长线段AP的长是_____cm.
三、解答题
23.已知C、D是线段AB上的点,CD=(√5﹣2)AB,AC=BD,则C、D是黄金分割点吗?
为什么?
24.已知线段MN = 1,在MN上有一点A,如果AN = ,求证:点A是MN的黄金
分割点.
25.(1)对于实数 、 ,定义运算“ ”如下: .若 ,
求: 的值;
(2)已知点C是线段AB的黄金分割点(AC<BC),若AB=4,求AC的长.
26.(1)我们知道,将一条线段AB分割成大小两条线段AP、PB,使AP>PB,点P把
线段AB分成两条线段AP和BP,且 ,点P就是线段AB的黄金分割点,此时
的值为 (填一个实数):
(2)如图,Rt△ABC中,∠B=90°,AB=2BC,现以C为圆心、CB长为半径画弧交边AC
于D,再以A为圆心、AD长为半径画弧交边AB于E.
求证:点E是线段AB的黄金分割点.27.某校要设计一座 高的雕像(如图),使雕像的点 (肚脐)为线段 (全身)的黄金分割
点,上部 (肚脐以上)与下部 (肚脐以下)的高度比为黄金比.则雕像下部设计的高度
应该为______(结果精确到 )米. ( ,结果精确到 ).
28.在等边三角形ABC中,点D,E分别在BC,AC上,且DC=AE,AD与BE交于点
P,连接PC.
(1)证明:ΔABE≌ΔCAD.
(2)若CE=CP,求证∠CPD=∠PBD.
(3)在(2)的条件下,证明:点D是BC的黄金分割点.参考答案
1.A
【分析】
根据黄金分割的定义得到AP= AB,然后把AP的长度代入可求出AB的长.
【详解】
解:∵P为AB的黄金分割点(AP>PB),
∴AP= AB,
∵AB的长度为8cm,
∴AP= ×8= (cm),
∴BP=AB-AP=8-( )= .
故选:A.
【点拨】本题考查了黄金分割: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(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线
段AB的黄金分割点,其中AC= AB.
2.C
【分析】
利用黄金分割比的定义即可求解.
【详解】由黄金分割比的定义可知
∴
故选C
【点拨】本题主要考查黄金分割比,掌握黄金分割比是解题的关键.
3.A
【分析】
根据黄金分割的定义列式进行计算即可得解.
【详解】
解: 较短的线段长=2 (1- )
=2- +1=3- .
故选A.
【点拨】本题考查了黄金分割的概念, 熟记黄金分割的比值 ( ) 是解题的关键.
4.A
【分析】
根据黄金分割点的定义和 得出 ,代入数据即可得出AP的长度.
【详解】
解:由于P为线段AB=2的黄金分割点,且 ,
则 .
故选:A.
【点拨】本题考查了黄金分割.应该识记黄金分割的公式:较短的线段=原线段的 ,较长的线段=原线段的 .
5.B
【分析】
根据黄金分割的定义分别进行解答即可.
【详解】
A.每条线段有两个黄金分割点,故本选项错误;
B.黄金分割点分一条线段为两条线段,其中较长的线段约是这条线段的0.618倍,正确;
C.若点C把线段AB黄金分割,则AC2=AB•BC,不正确,有可能BC2=AB•AC.
故选B.
【点拨】本题考查了黄金分割,熟练掌握黄金分割的定义是解题的关键.
6.D
【分析】
根据比例中项和黄金分割的概念分析各个说法.
【详解】
解:A、每一条线段有两个黄金分割点,错误;
B、黄金分割点分一条线段为两段,其中较长的一段是这条线段的0.618倍,错误;
C、若点C把线段AB黄金分割,则AC是AB和BC的比例中项,错误;
D、黄金分割点分一条线段为两段,其中较长的一段与这条线段的比值约为0.618,正确;
故选D.
【点拨】此题考查黄金分割问题,理解比例中项、黄金分割的概念,是解题的关键.
7.B
【分析】
根据相似多边形的概念、黄金分割点及位似可直接进行排除选项.
【详解】
解:A、任意两个等腰三角形的底角或顶角相等,则这两个等腰三角形相似,故原命题错
误;
B、任意两个正方形一定相似,故原命题正确;
C、如果C点是线段AB的黄金分割点(AC>BC),那么 ,故原命题错误;
D、相似图形不一定是位似图形,故原命题错误;故选B.
【点拨】本题主要考查相似多边形的概念、黄金分割点及位似,熟练掌握相似多边形的概
念、黄金分割点及位似是解题的关键.
8.C
【分析】
根据把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的
线段分割叫做黄金分割,它们的比值 叫做黄金比进行解答即可.
【详解】
解:根据黄金比的比值, ,
则 ,
…
依此类推,则线段 ,
故选C.
【点拨】本题考查的是黄金分割的知识,理解黄金分割的概念,找出黄金分割中成比例的
对应线段是解决问题的关键.
9.C
【解析】
【分析】
根据黄金分割的定义判断即可.
【详解】
根据黄金分割的定义可知A、B、D正确;
C.如果线段AB被点C黄金分割(AC>BC),那么AC与AB的比叫做黄金比,所以C错误.
所以C选项是正确的.
【点拨】本题考查了黄金分割的概念: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(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做线段AB
的黄金分割点.注意线段AB的黄金分割点有两个.10.D
【详解】
∵AB=AC,∴∠ABC=∠C= (180°-∠A)= (180°-36°)=72°,∵AD=BD,
∴∠DBA=∠A=36°,∴∠BDC=2∠A=72°,∴∠BDC=∠C,∴△BCD为等腰三角形,所以
①正确;∴∠DBC=∠ABC-∠ABD=36°,∴∠ABD=∠DBC,∴BD平分∠ABC,所以④正
确;∵∠DBC=∠A,∠BCD=∠ACB,∴△BCD∽△ABC,所以③正确;∴BD:AC=CD:
BD,而AD=BD,∴AD:AC=CD:AD,∴点D是线段AC的黄金分割点,所以②正确.
故选D.
11.D
【解析】
试题分析:在△ABC,AB=AC,∠A=36°,BD 平分∠ABC 交 AC 于点 D,可推出
△BCD,△ABD为等腰三角形,可得AD=BD=BC,利用三角形相似解题.
解:如图,∵AB=AC,∠A=36°,
∴∠ABC=∠C=72°,
∵BD平分∠ABC交AC于点D,
∴∠ABD=∠CBD= ∠ABC=36°=∠A,
∴AD=BD,
∠BDC=∠ABD+∠A=72°=∠C,
∴BC=BD,
∴△ABD,△BCD都是等腰三角形,故①正确;
∴BC=BD=AD,故②正确;
∵∠A=∠CBD,∠C=∠C,
∴△BCD∽△ACB,
∴ ,
即BC2=CD•AC,故③正确;∵AD=BD=BC,
∴AD2=AC•CD=(AD+CD)•CD,
∴AD= CD,
∴D是AC的黄金分割点.故④正确,
故选D.
考点:相似三角形的判定与性质;黄金分割.
12.
【分析】
根据若点 是线段 的黄金分割点( ),则 = 计算即可.
【详解】
当PM>PN时,PM= MN= ,
故答案为: .
【点拨】本题考查的是黄金分割,掌握黄金比值是 是解题的关键.
13.6.2
【分析】
黄金分割又称黄金率,是指事物各部分间一定的数学比例关系,即将整体一分为二,较大
部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比,其比值为1:0.618或1.618:1,即长段为
全段的0.618,0.618被公认为最具有审美意义的比例数字.上述比例是最能引起人的美感
的比例,因此被称为黄金分割.
【详解】
由题意知AC:AB=BC:AC,
∴AC:AB≈0.618,
∴AC=0.618×10cm≈6.2(结果精确到0.1cm)
故答案为6.2.
【点拨】本题考查黄金分割,解题关键是掌握黄金分割定理.14. 米
【解析】
【分析】
把一条线段分成两部分,使其中较长的线段为全线段与较短线段的比例中项,这样的线段
分割叫做黄金分割,他们的比值 叫做黄金比.
【详解】
解:∵将长度为2米的线段进行黄金分割,
∴较长的线段= = (米),
故答案为: 米.
【点拨】本题考查的是黄金分割的概念和性质,掌握黄金比为 是解的关键.
15.0.62
【分析】
把黄金分割比例按要求进行计算即可.
【详解】
解:∵ (称为黄金分割比例), ,
∴ ≈ ≈0.62,
故答案为:0.62.
【点拨】本题考查了求一个数的近似值,有理数的除法,正确计算是解题的关键.
16.
【解析】
17. cm.
【解析】根据黄金分割的定义得到较长线段的长= ×4,然后进行二次根式的运算即可.
解:较长线段的长= ×4=(2 )cm.
故答案为(2 )cm.
18.
【分析】
根据黄金比值为 计算即可.
【详解】
解:∵点P是线段AB的黄金分割点(AP>BP)
∴
故答案为: .
【点拨】本题考查的知识点是黄金分割,熟记黄金分割点的比值是解题的关键.
19. cm cm
【分析】
根据黄金分割的概念得到较长线段PA= AB,则PB=AB-PA= AB,然后把
AB=2cm代入计算即可.
【详解】
解:∵P是AB的黄金分割点,
∴较长线段PA= AB,
∴PB=AB-PA= AB,而AB=2cm,
∴PA= cm,PB= cm.
故答案为: cm; cm.
【点拨】本题考查了黄金分割的概念:一个点把一条线段分成两段,其中较长线段是较短
线段与整个线段的比例中项,那么就说这条线段被这点黄金分割,这个点叫这条线段的黄
金分割点,并且较长线段是整个线段的 倍.
20.0.6180
【解析】根据有效数字的定义,运用四舍五入法保留4个有效数字,需观察第五位有效数
字,由于第五位有效数字是,不需往前面进一位.
所以0.61803398…≈0.6180
21.
【分析】
根据黄金分割点的定义,知BC为较长线段;则BC= AB,代入数据即可得出AC的
值.
【详解】
解:由于C为线段AB=10的黄金分割点,
且AC<BC,BC为较长线段;
则BC=10× =5 ﹣5.
故答案为: .
【点拨】本题考查黄金分割: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(即AB:AC=AC:BC),叫做把线段AB黄金分割,点C叫做
线段AB的黄金分割点.其中AC= AB≈0.618AB,并且线段AB的黄金分割点有两个.22. ﹣5
【解析】
∵P是线段AB的黄金分割点,AP>BP,
∴AP= AB,
∵AB=10cm,
∴AP= .
故答案为 .
点睛:若点P是线段AB的黄金分割点,且AP>BP,则AP2=BP·AB,即AP= AB.
23.C、D是黄金分割点.
【解析】
【分析】
根据题意求出AC与AB的关系,计算出AD与AB的关系,根据黄金比值进行判断即可.
【详解】
解:C、D是黄金分割点,
∵AC+CD+BD=AB,CD=(√5﹣2)AB,AC=BD,
3−√5
∴AC= AB,
2
3−√5 √5−1
AD=AC+CD= AB+(√5﹣2)AB= AB,
2 2
∴D是AB的黄金分割点,
同理C也是AB的黄金分割点.
【点拨】本题考查黄金分割,关键是掌握黄金分割的概念和黄金比.
24.见解析
【解析】
√5−1 AM AN √5−1
试题分析:先求得AM= ,即可得到 = = ,结论得证。
2 MN AM 23−√5
∵MN=1,AN=
2
√5−1
∴AM=
2
AM AN √5−1
∵ = =
MN AM 2
∴点A是MN的黄金分割点
考点:本题考查了黄金分割
3−√5
点评:解答本题的关键是应该识记黄金分割的公式:较短的线段=原线段的 ,较长
2
√5−1
的线段=原线段的 。
2
25.(1) ;(2)6 .
【分析】
(1)先根据新定义及 得到代数式x2+x=5,再化简 ,把
x2+x=5整体代入即可求解.
(2)根据黄金比值是 计算即可.
【详解】
(1)∵
即
化简得x2+x=5
∴ = -x2-x+4=-5+4=-1
(2)∵点C是线段AB的黄金分割点,且AC<BC,
∴BC= AB=2( )cm,
则AC=4−2( )=6 .
【点拨】本题考查的是新定义运算及黄金分割,解题的关键是熟知整式的乘除与黄金分割的性质.
26.(1) ;(2)见解析
【分析】
(1)根据题意列出一元二次方程,解方程即可;
(2)设BC=a,根据题意用a表示出AB、AC,结合图形、根据黄金分割的定义判断即可.
【详解】
解:(1)设AB长为1,P为线段AB上符合题意的一点,AP=x,则BP=1﹣x,
根据题意得, ,
解得, (舍去),
故 ,
故答案为: ;
(2)设BC=a,则AB=2a,
则AC= a,
由题意得,CD=BC=a,
∴AE=AD= a﹣a,
BE=AB﹣AE=3a﹣ a,
∴ = , = ,
∴ = ,即点E是线段AB的黄金分割点.
【点评】
本题考查的是黄金分割的概念和性质,掌握把线段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黄金分割是解题的关键.
27.【分析】
设雕像下部的设计高度为xm,那么雕像上部的高度为(2-x)m.根据雕像上部与下部的
高度之比等于下部与全部的高度比,列出方程求解即可.
【详解】
解:设雕像下部的设计高度为xm,那么雕像上部的高度为(2-x)m.
依题意,得
解得 (不合题意,舍去).
经检验, 是原方程的根.
雕像下部设计的高度应该为:1.236m
故答案为:1.236m
【点拨】本题考查了黄金分割的应用,利用黄金分割中成比例的对应线段是解决问题的关
键.
28.(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【分析】
(1)因为△ABC是等边三角形,所以AB=AC,∠BAE=∠ACD=60°,又AE=CD,即可证
明ΔABE≌ΔCAD;
(2)设 则 由等边对等角可得
可得 以及
,故 ;
(3)可证 可得 ,故 由于 可得 ,
根据黄金分割点可证点 是 的黄金分割点;
【详解】
证明:
(1) ∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC,∠BAE=∠ACD=60°,
在ΔABE与ΔCDA中,AB=AC,∠BAE=∠ACD=60°,AE=CD,
∴△AEB≌△CDA;
(2)由(1)知 ,则 ,
设 ,
则 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
又 ,
∴ ;
(3)在 和 中,
, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴点 是 的黄金分割点;
【点拨】本题主要考查了等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,掌握等边三角形
的性质,全等三角形的判定与性质是解题的关键.