对一道“黄金分割点”与相似问题的探究与思考
2021-06-21施献
施献
[摘 要] “黄金分割点”与相似图形结合是中考常见的问题形式,可同时考查学生概念理解、知识应用、模型构建、问题转化能力. 挖掘问题模型、关注模型原理、深度拓展探究可有效提升学生的解题能力. 文章将对一道“黄金分割点”问题深入探究,并反思模型教学,提出相应的建议.
[关键词] 黄金比;相似;图形;比例线段;拓展;模型
黄金分割问题在生活生产中十分常见,实际上在中考中也会涉及,考查时常结合特殊图形,综合几何知识. 2020年徐州市中考压轴题同时涉及了黄金比与相似图形,具有极高的研究价值.
考题呈现
考题:(2020年江苏徐州中考卷第27题)我们知道:如图1,点B把线段AC分成两部分,如果 = ,那么称点B为线段AC的黄金分割点. 它们的比值为 .
(1)在图1中,若AC=20 cm,则AB的长为______cm;
(2)如图2,用边长为20 cm的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD得折痕EF,连接CE,将CB折叠到CE上,点B对应点H,得折痕CG. 试说明G是AB的黄金分割点;
(3)如图3,小明进一步探究:在边长为a的正方形ABCD的边AD上任取点E(AE>DE),连接BE,作CF⊥BE,交AB于点F,延长EF、CB交于点P. 他发现当PB与BC满足某种关系时E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点. 请猜想小明的发现,并说明理由.
考题探究
1. 问题分析
第(1)问可将AC的长度代入比例式中,即可得到线段AB的长.
第(2)问需要证明点G是AB的黄金分割点,由黄金分割点的概念可知,需要满足 = ,则求出BG的长度即可. 设EA和CG的延长线相交于点M,根据折叠特性以及平行性质可得∠EMC=∠ECM,则△EMC为等腰三角形,可得EM=EC,由已知线段长可得EM长,在Rt△CMD中构建三角函数,……
