1. 已知点 $ P $ 是线段 $ AB $ 的黄金分割点,$ AP > PB $. 如果 $ AB = 10 $,那么 $ AP $ 的长为.
答案
$5\sqrt 5-5$
解析
【解析】
根据黄金分割的定义,若点$P$是线段$AB$的黄金分割点且$AP>PB$,则$\frac{AP}{AB}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
已知$AB=10$,代入得:
$AP=10×\frac{\sqrt{5}-1}{2}=5(\sqrt{5}-1)=5\sqrt{5}-5$。
【答案】
$5\sqrt{5}-5$
【知识点】
黄金分割
【点评】
本题考查黄金分割的定义,牢记黄金分割中较长线段与原线段的比例关系是解题关键。
根据黄金分割的定义,若点$P$是线段$AB$的黄金分割点且$AP>PB$,则$\frac{AP}{AB}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$。
已知$AB=10$,代入得:
$AP=10×\frac{\sqrt{5}-1}{2}=5(\sqrt{5}-1)=5\sqrt{5}-5$。
【答案】
$5\sqrt{5}-5$
【知识点】
黄金分割
【点评】
本题考查黄金分割的定义,牢记黄金分割中较长线段与原线段的比例关系是解题关键。
2. 如果 $ b = \frac{\sqrt{5} - 1}{2} $ 是 $ a $ 与 $ c $ 的比例中项,且 $ a = 1 $,那么 $ c = $.
答案
$\frac {3-\sqrt 5}2$
解析
【解析】
根据比例中项的定义,若$b$是$a$与$c$的比例中项,则$b^2 = ac$。
已知$a = 1$,$b = \frac{\sqrt{5} - 1}{2}$,先计算$b^2$:
$\begin{aligned}b^2&=(\frac{\sqrt{5} - 1}{2})^2\\&=\frac{(\sqrt{5})^2 - 2×\sqrt{5}×1 + 1^2}{4}\\&=\frac{5 - 2\sqrt{5} + 1}{4}\\&=\frac{6 - 2\sqrt{5}}{4}\\&=\frac{3 - \sqrt{5}}{2}\end{aligned}$
因为$b^2 = ac$且$a = 1$,所以$c = b^2 = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$。
【答案】
$\frac{3 - \sqrt{5}}{2}$
【知识点】
比例中项的定义,二次根式的运算
【点评】
本题主要考查比例中项的概念及二次根式的平方运算,熟练掌握比例中项的定义和二次根式的运算法则是解题关键。
根据比例中项的定义,若$b$是$a$与$c$的比例中项,则$b^2 = ac$。
已知$a = 1$,$b = \frac{\sqrt{5} - 1}{2}$,先计算$b^2$:
$\begin{aligned}b^2&=(\frac{\sqrt{5} - 1}{2})^2\\&=\frac{(\sqrt{5})^2 - 2×\sqrt{5}×1 + 1^2}{4}\\&=\frac{5 - 2\sqrt{5} + 1}{4}\\&=\frac{6 - 2\sqrt{5}}{4}\\&=\frac{3 - \sqrt{5}}{2}\end{aligned}$
因为$b^2 = ac$且$a = 1$,所以$c = b^2 = \frac{3 - \sqrt{5}}{2}$。
【答案】
$\frac{3 - \sqrt{5}}{2}$
【知识点】
比例中项的定义,二次根式的运算
【点评】
本题主要考查比例中项的概念及二次根式的平方运算,熟练掌握比例中项的定义和二次根式的运算法则是解题关键。
3. (1)如果点 $ C $ 在线段 $ AB $ 上,且 $ AC:CB = 5:2 $,那么 $ AC:AB = $;
(2)如果点 $ C $ 在线段 $ AB $ 的延长线上,且 $ AC:CB = 5:2 $,那么 $ AC:AB = $.
(2)如果点 $ C $ 在线段 $ AB $ 的延长线上,且 $ AC:CB = 5:2 $,那么 $ AC:AB = $.
答案
5:7
5:3
5:3
解析
【解析】
(1) 因为点$ C $在线段$ AB $上,$ AC:CB = 5:2 $,设$ AC = 5k $,$ CB = 2k $($ k>0 $),则$ AB = AC + CB = 5k + 2k = 7k $,所以$ AC:AB = 5k:7k = 5:7 $。
(2) 因为点$ C $在线段$ AB $的延长线上,$ AC:CB = 5:2 $,设$ AC = 5k $,$ CB = 2k $($ k>0 $),则$ AB = AC - CB = 5k - 2k = 3k $,所以$ AC:AB = 5k:3k = 5:3 $。
【答案】
(1) $ 5:7 $;(2) $ 5:3 $
【知识点】
线段比例计算,线段和差
【点评】
本题考查线段位置与比例的关系,通过设参数利用线段和差求解比例,需根据点的位置准确判断线段间的数量关系。
(1) 因为点$ C $在线段$ AB $上,$ AC:CB = 5:2 $,设$ AC = 5k $,$ CB = 2k $($ k>0 $),则$ AB = AC + CB = 5k + 2k = 7k $,所以$ AC:AB = 5k:7k = 5:7 $。
(2) 因为点$ C $在线段$ AB $的延长线上,$ AC:CB = 5:2 $,设$ AC = 5k $,$ CB = 2k $($ k>0 $),则$ AB = AC - CB = 5k - 2k = 3k $,所以$ AC:AB = 5k:3k = 5:3 $。
【答案】
(1) $ 5:7 $;(2) $ 5:3 $
【知识点】
线段比例计算,线段和差
【点评】
本题考查线段位置与比例的关系,通过设参数利用线段和差求解比例,需根据点的位置准确判断线段间的数量关系。
4. 在菱形 $ ABCD $ 中,$ ∠ BAD = 60^{\circ} $,则 $ BD:AC = $.
答案
1:$\sqrt 3$
解析
【解析】
设菱形ABCD的边长为a,
因为四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
所以△ABD是等边三角形,BD=AB=a,
菱形对角线互相垂直平分,设AC与BD交于点O,
则BO=BD/2=a/2,AC⊥BD,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:
AO=√(AB² - BO²)=√(a² - (a/2)²)= (√$\frac{3}{2}$)a,
所以AC=2AO=√3 a,
因此BD:AC=a:√3 a=1:√3。
【答案】
$1:\sqrt{3}$
【知识点】
菱形的性质,勾股定理,等边三角形判定
【点评】
本题考查菱形性质的综合应用,通过菱形对角线的性质结合勾股定理求解线段比值,关键是利用60°角构造等边三角形简化计算。
设菱形ABCD的边长为a,
因为四边形ABCD是菱形,∠BAD=60°,
所以△ABD是等边三角形,BD=AB=a,
菱形对角线互相垂直平分,设AC与BD交于点O,
则BO=BD/2=a/2,AC⊥BD,
在Rt△AOB中,由勾股定理得:
AO=√(AB² - BO²)=√(a² - (a/2)²)= (√$\frac{3}{2}$)a,
所以AC=2AO=√3 a,
因此BD:AC=a:√3 a=1:√3。
【答案】
$1:\sqrt{3}$
【知识点】
菱形的性质,勾股定理,等边三角形判定
【点评】
本题考查菱形性质的综合应用,通过菱形对角线的性质结合勾股定理求解线段比值,关键是利用60°角构造等边三角形简化计算。
5. 如图,点 $ C $ 在线段 $ AB $ 上,且 $ AC^{2} = AB · BC $. 如果 $ BC = 2 $,那么 $ AC = $.
答案
$\sqrt 5+1$
解析
【解析】
设 $ AC = x $,则 $ AB = AC + BC = x + 2 $。
根据题意 $ AC^2 = AB · BC $,代入得:
$ x^2 = 2(x + 2) $
整理得:$ x^2 - 2x - 4 = 0 $
由求根公式解得 $ x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 16}}{2} = 1 \pm \sqrt{5} $。
因为线段长度为正数,舍去负根,得 $ x = 1 + \sqrt{5} $,即 $ AC = \sqrt{5} + 1 $。
【答案】
$\boldsymbol{\sqrt{5}+1}$
【知识点】
黄金分割、一元二次方程的解法
【点评】
本题考查黄金分割的定义,通过设未知数建立一元二次方程求解线段长度,需注意线段长度为正,舍去不符合题意的负根,体现了方程思想的应用。
设 $ AC = x $,则 $ AB = AC + BC = x + 2 $。
根据题意 $ AC^2 = AB · BC $,代入得:
$ x^2 = 2(x + 2) $
整理得:$ x^2 - 2x - 4 = 0 $
由求根公式解得 $ x = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 16}}{2} = 1 \pm \sqrt{5} $。
因为线段长度为正数,舍去负根,得 $ x = 1 + \sqrt{5} $,即 $ AC = \sqrt{5} + 1 $。
【答案】
$\boldsymbol{\sqrt{5}+1}$
【知识点】
黄金分割、一元二次方程的解法
【点评】
本题考查黄金分割的定义,通过设未知数建立一元二次方程求解线段长度,需注意线段长度为正,舍去不符合题意的负根,体现了方程思想的应用。
6. (1)已知数 $ 3 $、$ 6 $,请再写 $ 1 $ 个数,使这 $ 3 $ 个数中的 $ 1 $ 个数是另外 $ 2 $ 个数的比例中项,这个数可以是(写 $ 1 $ 个数即可);
(2)已知数 $ 3 $、$ 6 $,请再写 $ 2 $ 个数 $ x $、$ y $,使 $ 3 $、$ 6 $、$ x $、$ y $ 成比例,这里的 $ x $、$ y $ 可以是(分别写 $ 1 $ 个数即可).
(2)已知数 $ 3 $、$ 6 $,请再写 $ 2 $ 个数 $ x $、$ y $,使 $ 3 $、$ 6 $、$ x $、$ y $ 成比例,这里的 $ x $、$ y $ 可以是(分别写 $ 1 $ 个数即可).
答案
12
x=1,y=2
x=1,y=2
解析
【解析】
(1) 设所求数为$a$,根据比例中项的定义分三种情况计算:
① 当$3$是$6$与$a$的比例中项时,$3^2 = 6a$,解得$a=\frac{3}{2}$;
② 当$6$是$3$与$a$的比例中项时,$6^2 = 3a$,解得$a=12$;
③ 当$a$是$3$与$6$的比例中项时,$a^2=3×6$,解得$a=±3\sqrt{2}$。
任选一个符合条件的数即可,如12。
(2) 根据成比例的定义,若$3$、$6$、$x$、$y$成比例,则$\frac{3}{6}=\frac{x}{y}$,取$x=1$,则$y=2$(答案不唯一)。
【答案】
(1) $12$;(2) $x=1$,$y=2$
【知识点】
比例中项定义;成比例线段
【点评】
本题考查比例相关概念,比例中项需分情况讨论,成比例线段满足对应比值相等,答案具有开放性,合理即可。
(1) 设所求数为$a$,根据比例中项的定义分三种情况计算:
① 当$3$是$6$与$a$的比例中项时,$3^2 = 6a$,解得$a=\frac{3}{2}$;
② 当$6$是$3$与$a$的比例中项时,$6^2 = 3a$,解得$a=12$;
③ 当$a$是$3$与$6$的比例中项时,$a^2=3×6$,解得$a=±3\sqrt{2}$。
任选一个符合条件的数即可,如12。
(2) 根据成比例的定义,若$3$、$6$、$x$、$y$成比例,则$\frac{3}{6}=\frac{x}{y}$,取$x=1$,则$y=2$(答案不唯一)。
【答案】
(1) $12$;(2) $x=1$,$y=2$
【知识点】
比例中项定义;成比例线段
【点评】
本题考查比例相关概念,比例中项需分情况讨论,成比例线段满足对应比值相等,答案具有开放性,合理即可。
7. 如图,$ AB:AC = BD:DC $,且 $ AB = 6 $,$ AC = 4 $,$ BC = 5 $. 求 $ BD $、$ DC $ 的长.

答案
解:
∵BD+DC=BC=5
又$\frac {BD}{DC}=\frac {AB}{AC}=\frac {6}{4}=\frac {3}{2} $
∴BD=3,DC=2
∵BD+DC=BC=5
又$\frac {BD}{DC}=\frac {AB}{AC}=\frac {6}{4}=\frac {3}{2} $
∴BD=3,DC=2
解析
【解析】
∵ $BD + DC = BC = 5$,
又$\frac{BD}{DC}=\frac{AB}{AC}=\frac{6}{4}=\frac{3}{2}$,
即BD与DC的长度比为$3:2$,结合$BD+DC=5$,可得每份长度为1,
∴ $BD = 3$,$DC = 2$。
【答案】
$BD = 3$,$DC = 2$
【知识点】
比例的性质,线段和差
【点评】
本题考查比例性质与线段和差的综合应用,解题关键是将线段比例与线段总长结合,利用份数法快速求解线段长度,是比例性质在几何线段中的基础应用,思路简洁易懂。
∵ $BD + DC = BC = 5$,
又$\frac{BD}{DC}=\frac{AB}{AC}=\frac{6}{4}=\frac{3}{2}$,
即BD与DC的长度比为$3:2$,结合$BD+DC=5$,可得每份长度为1,
∴ $BD = 3$,$DC = 2$。
【答案】
$BD = 3$,$DC = 2$
【知识点】
比例的性质,线段和差
【点评】
本题考查比例性质与线段和差的综合应用,解题关键是将线段比例与线段总长结合,利用份数法快速求解线段长度,是比例性质在几何线段中的基础应用,思路简洁易懂。
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