黄金分割教案
公开课教案
课题:黄金分割
教师:纪鸿萍
公开课教案
课题:黄金分割 纪鸿萍 ?教学目标
(一)教学
1.知道黄金分割的定义.
2.会找一条线段的黄金分割点.
3.会判断某一点是否为一条线段的黄金分割点. (二)能力训练要求
通过找一条线段的黄金分割点,培养学生的理解与动手能力. (三)情感与价值观要求
理解黄金分割的意义,并能动手找到和制作黄金分割点和图形,让学生认
识数学与人类生活的密切联系对人类历史发展的作用. ?教学重点
了解黄金分割的意义,并能运用.
?教学难点
找黄金分割点和画黄金矩形.
?教学过程
?.创设问题情境,引入新课
图4,6
,师,生活中我们见到过许许多多的图形,形态各异,美观大方.那么这些漂亮的图形你能画出来吗,比如,右图是一个五角星图案,如何找点C把AB分成两段AC和BC,使得画出的图形匀称美观呢,本节课就研究这个问题.
?.讲授新课
,师,在五角星图案中,大家用刻度尺分别度量线段AC、BC的长度,然
ACBC后计算、,它们的值相等吗, ABAC
,生,相等.
ACBC,师,所以. ,ABAC
1.黄金分割的定义
ACBC在线段AB上,点C把线段AB分成两条线段AC和BC,如果,那么,ABAC称线段AB被点C黄金分割(golden section),点C叫做线段AB的黄金分割
AC点,AC与AB的比叫做黄金比.其中?0.618. AB
投影片(?4.2 A)
黄金分割在几何作图上有很多应用,如五角星形的各边是按黄金分割划分的,其中点C就是线段AB的一个黄金分割点.作圆的内接正十边形也能归结为黄金分割.
黄金分割也被广泛用在建筑
、美术、音乐、艺术等方面.如在设计工艺品或日用品的宽和长时,常设计成宽与长的比近似为0.618,这样易引起美感;在拍照时,常把主要景物摄在接近于画面的黄金分割点处,会显得更加协调、悦目;舞台上报幕员报幕时总是站在近于舞台的黄金分割点处,这样音响效果就比较好,而且显得自然大方,等等.
黄金分割在工厂里也有着普遍的应用.如“优选法”中常用的“0.618法”就是黄金分割的一种应用.
,师,既然黄金分割的实用价值这么大,我们就必须把它学好,还要用好,
下面我们来学习如何找一条线段的黄金分割点. 2.作一条线段的黄金分割点.
图4,7 如图,已知线段AB,按照如下
作图:
1(1)经过点B作BD?AB,使BD=AB. 2
(2)连接AD,在DA上截取DE=DB. (3)在AB上截取AC=AE.则点C为线段AB的黄金分割点.
,师,你知道为什么吗,
若点C为线段AB的黄金分割点,则点C分线段AB所成的线AC、BC间须
ACBC满足.下面请大家进行验证.自己有困难时可以互相交流.为了计算方,ABAC
便,可设AB=1.
11证明:?AB=1,AC=x,BD=AB= 22
1?AD=x+ 2
在Rt?ABD中,由勾股定理,得
12212(x+)=1+() 22
211?++=1+ xx44
2?x=1,x
2?x=1?(1,x)
2?AC=AB?BC
ACBC即: ,ABAC
即点C是线段AB的一个黄金分割点,
2在x=1,x中
2整理,得x+x,1=0
,1,1,4,1,5?x= ,22
?AC为线段长,只能取正
5,1?AC=?0.618 2
AC??0.618 AB
?黄金比约为0.618.
3.想一想
图4,8
古希腊时期的巴台农神庙(Parthenom Temple).把它的正面放在一个矩
形ABCD中,以矩形ABCD的宽AD为边在其内部作正方形AEFD,那么我们可以
BCAB惊奇地发现,,,点E是AB的黄金分割点吗,矩形ABCD的宽与长的比是BEBC
黄金比吗,
,师,请大家互相交流.
BCAB,生,因为四边形是正方形,所以==,又因为,,所以AEFDADBCAEBEBCAEABAEBE,,,即,因此点E是AB的黄金分割点,矩形ABCD宽与长的比是黄BEAEABAE
金比.
,师,在上面这个矩形中,宽与长的比是黄金比,这个矩形叫做黄金矩形.
你学会作了吗,
?.随堂练习
1.解:设AB=a,根据题意,得
aAE=, 2
由勾股定理,得
22== EFEBAB,,AE
2a2= a,4
5=a 2
5,1?AF=AH=BE,AE=a 2
5,13,5BH=AB,AH=a, a,a22
5,1a5,1AH2? ,,ABa2
3,5aBH3,55,12,,, AH25,15,1a2
AHBH,? ABAH
?点H是AB的黄金分割点.
?.课时小结
本节课学习了:1.黄金分割点的定义及黄金比. 2.如何找一条线段的黄金分割点,以及会画黄金矩形. 3.能根据定义判断某一点是否为一条线段的黄金分割点. ?.课后作业
习题4.3
?.活动与探究
要配制一种新农药,需要兑水稀释,兑多少才好呢,太浓太稀都不行.什么比例最合适,要通过试验来确定.如果知道稀释的倍数在1000和2000之间,那么,可以把1000和2000看作线段的两个端点,选择AB的黄金分割点C作为第一个试验点,C点的数值可以算是1000+(2000,1000)×0.618=1618.试验的结果,如果按1618倍,水兑得过多,稀释效果不理想,可以进行第二次试验.这次的试验点应该选AC的黄金分割点D,D的位置是1000+(1618,1000)×0.618,约等于1382,如果D点还不理想,可以按黄金分割的方法继续试验下去.如果太浓,可以选DC之间的黄金分割点;如果太稀,可以选AD之间的黄金分割点,用这样的方法,可以较快地找到合适的浓度数据.
这种方法叫做“黄金分割法”.用这样的方法进行科学试验,可以用最少的试验次数找到最佳的数据,既节省了时间,也节约了原材料.
?板书设计
?4.2 黄金分割
一、1.黄金分割的定义.
2.作一条线段的黄金分割点及黄金矩形.
3.想一想
二、随堂练习
三、课时小节
四、课后作业