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7 阅读与思考:黄金分割数

免费读1258字2024-07-20

  老师:同学们好,我是来自北京市第十三中学分校的数学教师翟颖。今天我们共同来学习阅读与思考黄金分割数这一节课。首先我们先来看这三张图片,图片中有建筑物,有植物,也有人物的画像,他们都给人一种美语和谐的感受,你知道其中的奥秘吗?原来他们都和一个神秘的数字有关系。这节课老师就来和你们一起一探究竟。在本章引言中,有一个关于人体雕塑的问题,要使雕像的上部与下部的高度比等于下部与全部的高度比,这个高度比应该是多少?为了解决这个问题,我们可以将雕像看成一条线段a、b,而雕像的上部与下部的分界点记为点c,这样点c就将线段a、b分成两部分,分别是较短的线段aC和较长的线段CB。而我们也可以将题目中的文字描述更直观地表示为,短线,较短线段比上较长线段等于较长线段比上全部,我们再将它用符号语言表述出来,就可以写成aC比上bc等于b,c比上ab是不是更直观了?那么为了后续更方便的解决问题,我们可以将这条线段横过来。

  老师:接下来我们再来梳理一下题目的条件点,c线单的AB上满足aC比CB等于CB比AB,要求出CB比AB的值。那我们发现在这个问题中,一条线段长度的条件都没有,那怎么解决求比值的问题呢?观察发现,要求的是CB比AB的值,CB是AB线段的一部分,也就是说我们要求的是部分与整体的比值。这种情况下,我们可以尝试将线段ab设为单位,一线段AB表示出来了,我们还要表示线段aC和CB的长度。由于aC与CB的长度和为一,我们可以引入一个未知量,比如说我们设CD长为x,那么AC就是一减x,这样我们就可以把这个等量关系转化成方绳的描述了。代入得到1减x的差比上x等于x比一。再有我们熟悉的内向积等于y,相机可以转化成整式方程,整理得到x方加x减1=0,这下同学们可都认识他了,它就是我们最熟悉的一元二次方程,我们只要求出x的值,就可以进一步求出比值了。

  老师:那面对这个一二次方程,我们怎么求值呢?我们可以考虑用配方法或者公式法来解决。嗯,那么现在下面大家和我一起来坐坐看,我们尝试用配方法来解决。首先我们先进行一项x方加x等于1,等式两边加上一次项系数一半的平方。x方加x加上1/2的平方等于一,加上1/4。等式两边分别整理等式,左边写成完均平方的形式,x加上1/2的平方,等式右边合并得到5/4,这样两边同时开方得到x,加上1/2的p等于正负二分之根号5。在一项就可以得到这个题目的答案。

  老师:了解得x等于二分之-1,加减根号5。再回去看看题目,我们要求的x是线段CB的长,所以我们只能是取出正的那个值,因为x大于0,取x等于2分之根5-1,这样CB的长度求出来了比值,CB比上AB就等于二分之根5-1:1就等于二分之根5-1了。这问题又解决了。但也有同学说,老师你把线段a、b直接设为单位一,会不会失去一般性?太特殊了,那我们不妨再试试看。

  老师:如果还是同样的问题,我们不设线段

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