2026年通成学典课时作业本九年级数学上册苏科版宿迁专版第31页答案
【知识推导】设$AP=m$,$PB=n$,按照定义$\frac{n}{m}=\frac{m}{m+n}=x(m>n>0)$恒成立,请你推导黄金比$x=\frac{\sqrt{5}-1}{2}\approx0.618$(参考数据:$\sqrt{5}\approx2.236$)。

答案


∵ $\frac{n}{m}=\frac{m}{m+n}$,
∴ $n(m+n)=m^2$,整理,得$n^2+mn-m^2=0$。
∵ $m>0$,
∴ $(\frac{n}{m})^2+\frac{n}{m}-1=0$,此时$\Delta=1^2-4×1×(-1)=5$,
∴ $\frac{n}{m}=\frac{-1+\sqrt{5}}{2}$(负值舍去),即$x=\frac{\sqrt{5}-1}{2}\approx0.618$
【拓展应用】如图②,已知线段AC,按下列步骤画图:① 过点C画$CD⊥ AC$,使$CD=\frac{1}{2}AC$;② 连接AD,以点D为圆心,DC的长为半径画弧,交AD于点E;③ 以点A为圆心,AE的长为半径画弧,交AC于点B。在所画图中,B是线段AC的黄金分割点吗?请说明理由。

答案


B是线段AC的黄金分割点 理由:依题意画出图形如图①所示。设$CD=t(t>0)$,由画图可知$DE=CD=t$。$\because CD=\frac{1}{2}AC$,$\therefore AC=2CD=2t$。在$\mathrm{Rt}△ ACD$中,由勾股定理,得$AD=\sqrt{AC^2+CD^2}=\sqrt{5}t$,$\therefore AE=AD-DE=(\sqrt{5}-1)t$。由画图可知$AB=AE=(\sqrt{5}-1)t$,$\therefore \frac{AB}{AC}=\frac{(\sqrt{5}-1)t}{2t}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,$\therefore B$是线段AC的黄金分割点。
【折纸探究】如图③,按下列步骤折纸:① 将一张边长为1的正方形纸片ABCD对折,得到折痕EF,再展开;② 折出矩形BCFE的对角线BF;③ 将边AB折到BF上,点A的对应点为A',得到折痕BG。求证:G为线段AD的黄金分割点(AG>GD)。

答案


如图②,连接GF。$\because$ 正方形ABCD的边长为1,EF为折痕,$\therefore DF=CF=\frac{1}{2}CD=\frac{1}{2}$,$∠ C=∠ A=∠ D=90°$,$\therefore$ 在$\mathrm{Rt}△ BCF$中,$BF=\sqrt{BC^2+CF^2}=\sqrt{1^2+(\frac{1}{2})^2}=\frac{\sqrt{5}}{2}$。$\because BG$是折痕,$\therefore AG=A'G$,$A'B=AB=1$,$∠ A=∠ GA'B=∠ GA'F=90°$,$\therefore A'F=BF-A'B=\frac{\sqrt{5}}{2}-1$。设$AG=A'G=a$,则$DG=1-a$。在$\mathrm{Rt}△ GA'F$中,$A'F^2+A'G^2=FG^2$;在$\mathrm{Rt}△ DGF$中,$DF^2+DG^2=FG^2$,$\therefore A'F^2+A'G^2=DF^2+DG^2$,即$(\frac{\sqrt{5}}{2}-1)^2+a^2=(\frac{1}{2})^2+(1-a)^2$,解得$a=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,$\therefore \frac{AG}{AD}=\frac{\sqrt{5}-1}{2}$,$\therefore G$是AD的黄金分割点$(AG>GD)$。