例 如果矩形的两条邻边长度的比为黄金比,那么这种矩形称为黄金矩形.
如图6-2,已知黄金矩形ABCD,将该矩形折叠,点A落在边CD上的点F处,DE为折痕.四边形EBCF是黄金矩形吗? 请说明理由.
解 四边形EBCF是黄金矩形.

$\because$ 四边形ABCD是黄金矩形,
$\therefore \dfrac{AD}{AB}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$.
$\therefore \dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$.
将矩形沿DE折叠,
$\therefore AD=DF=AE=BC$.

$\therefore \dfrac{EB}{BC}=\dfrac{AB-AE}{BC}=\dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$
$\therefore$ 四边形EBCF是黄金矩形.
如图6-2,已知黄金矩形ABCD,将该矩形折叠,点A落在边CD上的点F处,DE为折痕.四边形EBCF是黄金矩形吗? 请说明理由.
解 四边形EBCF是黄金矩形.
$\because$ 四边形ABCD是黄金矩形,
$\therefore \dfrac{AD}{AB}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$.
$\therefore \dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$.
将矩形沿DE折叠,
$\therefore AD=DF=AE=BC$.
$\therefore \dfrac{EB}{BC}=\dfrac{AB-AE}{BC}=\dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$
$\therefore$ 四边形EBCF是黄金矩形.
答案
解:四边形EBCF是黄金矩形。
$\because$ 四边形ABCD是黄金矩形,
$\therefore \dfrac{AD}{AB}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$。
$\therefore \dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$。
$\because$ 将矩形沿DE折叠,点A落在边CD上的点F处,DE为折痕,
$\therefore AD=DF=AE=BC$。
$\therefore \dfrac{EB}{BC}=\dfrac{AB-AE}{BC}=\dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$,
对$\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$分母有理化:
$\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}=\dfrac{(3-\sqrt{5})(\sqrt{5}+1)}{(\sqrt{5}-1)(\sqrt{5}+1)}=\dfrac{3\sqrt{5}+3-5-\sqrt{5}}{5-1}=\dfrac{2\sqrt{5}-2}{4}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$。
又$\because$ 四边形EBCF中,$∠ B=∠ C=90°$,$FC// EB$,即四边形EBCF是矩形,且邻边长度的比为黄金比,
$\therefore$ 四边形EBCF是黄金矩形。
$\because$ 四边形ABCD是黄金矩形,
$\therefore \dfrac{AD}{AB}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$。
$\therefore \dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$。
$\because$ 将矩形沿DE折叠,点A落在边CD上的点F处,DE为折痕,
$\therefore AD=DF=AE=BC$。
$\therefore \dfrac{EB}{BC}=\dfrac{AB-AE}{BC}=\dfrac{AB-AD}{AD}=\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$,
对$\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}$分母有理化:
$\dfrac{3-\sqrt{5}}{\sqrt{5}-1}=\dfrac{(3-\sqrt{5})(\sqrt{5}+1)}{(\sqrt{5}-1)(\sqrt{5}+1)}=\dfrac{3\sqrt{5}+3-5-\sqrt{5}}{5-1}=\dfrac{2\sqrt{5}-2}{4}=\dfrac{\sqrt{5}-1}{2}$。
又$\because$ 四边形EBCF中,$∠ B=∠ C=90°$,$FC// EB$,即四边形EBCF是矩形,且邻边长度的比为黄金比,
$\therefore$ 四边形EBCF是黄金矩形。
1. 已知一本书的宽与长之比为黄金比,且这本书的长为20 cm,则它的宽约为().
A. 12.36 cm B. 13.6 cm C. 32.36 cm D. 7.64 cm
A. 12.36 cm B. 13.6 cm C. 32.36 cm D. 7.64 cm
答案
解:
黄金比为$\frac{\sqrt{5}-1}{2} \approx 0.618$,
因为书的宽与长之比为黄金比,且长为20cm,
所以宽约为$20 × 0.618 = 12.36$(cm)。
故选A。
黄金比为$\frac{\sqrt{5}-1}{2} \approx 0.618$,
因为书的宽与长之比为黄金比,且长为20cm,
所以宽约为$20 × 0.618 = 12.36$(cm)。
故选A。
2. 已知P是线段AB的黄金分割点,$PA>PB$,$AB=4\mathrm{cm}$,则$PA=$cm.
答案
解:
∵P是线段AB的黄金分割点,且PA>PB,
∴PA = $\frac{\sqrt{5}-1}{2}$·AB,
∵AB = 4cm,
∴PA = $\frac{\sqrt{5}-1}{2}$×4 = 2($\sqrt{5}$-1) = (2$\sqrt{5}$-2)cm。
∵P是线段AB的黄金分割点,且PA>PB,
∴PA = $\frac{\sqrt{5}-1}{2}$·AB,
∵AB = 4cm,
∴PA = $\frac{\sqrt{5}-1}{2}$×4 = 2($\sqrt{5}$-1) = (2$\sqrt{5}$-2)cm。
3. 如图,C是线段AB的黄金分割点,$AC>BC$.写出黄金分割的比例式,指出其中的比例中项.

答案
解:
黄金分割的比例式为$\boldsymbol{\frac{AC}{AB}=\frac{BC}{AC}}$,
其中的比例中项是$\boldsymbol{AC}$。
黄金分割的比例式为$\boldsymbol{\frac{AC}{AB}=\frac{BC}{AC}}$,
其中的比例中项是$\boldsymbol{AC}$。
4. 如图,已知点C、D都是线段AB的黄金分割点,若$AB=8+4\sqrt{5}$,则CD的长为多少?
答案
解:
∵点C是线段AB的黄金分割点,且$AC > BC$,
∴$AC = \frac{\sqrt{5}-1}{2}AB$,
∵$AB = 8+4\sqrt{5}$,
∴$AC = \frac{\sqrt{5}-1}{2} × (8+4\sqrt{5})$
$= \frac{(\sqrt{5}-1)(8+4\sqrt{5})}{2}$
$= \frac{8\sqrt{5}+20-8-4\sqrt{5}}{2}$
$= \frac{4\sqrt{5}+12}{2}$
$= 6+2\sqrt{5}$,
同理可得$BD = 6+2\sqrt{5}$,
∴$CD = AC + BD - AB$
$= (6+2\sqrt{5})+(6+2\sqrt{5})-(8+4\sqrt{5})$
$= 12+4\sqrt{5}-8-4\sqrt{5}$
$= 4$。
答:CD的长为4。
∵点C是线段AB的黄金分割点,且$AC > BC$,
∴$AC = \frac{\sqrt{5}-1}{2}AB$,
∵$AB = 8+4\sqrt{5}$,
∴$AC = \frac{\sqrt{5}-1}{2} × (8+4\sqrt{5})$
$= \frac{(\sqrt{5}-1)(8+4\sqrt{5})}{2}$
$= \frac{8\sqrt{5}+20-8-4\sqrt{5}}{2}$
$= \frac{4\sqrt{5}+12}{2}$
$= 6+2\sqrt{5}$,
同理可得$BD = 6+2\sqrt{5}$,
∴$CD = AC + BD - AB$
$= (6+2\sqrt{5})+(6+2\sqrt{5})-(8+4\sqrt{5})$
$= 12+4\sqrt{5}-8-4\sqrt{5}$
$= 4$。
答:CD的长为4。