(1)學(xué)有所用:如圖1,已知AB=1,點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC),試用一元二次方程求根公式驗(yàn)證黃金比
AC
AB
=
5
-1
2


(2)問(wèn)題延伸:根據(jù)以上結(jié)果,我們知道,如果點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC),那么
AC
AB
=
BC
AC
=
5
-1
2
.反之,如果
AC
AB
=
5
-1
2
BC
AC
=
5
-1
2
,那么點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn).
如圖2,在(1)的條件下,取線段AC的黃金分割點(diǎn)C1(AC1>CC1),據(jù)此解答以下三個(gè)問(wèn)題:
①計(jì)算BC1的長(zhǎng)度,并據(jù)此判斷點(diǎn)C1是否為線段AB的另一個(gè)黃金分割點(diǎn);
②再取線段AC1的黃金分割點(diǎn)C2(AC2>C2C1),試用
5
-1
2
的整數(shù)次冪的形式表示線段BC、CC1、C1C2的長(zhǎng)度;
③已知(
5
-1
2
12=161-72
5
,試求以下代數(shù)式的值(可以直接寫出結(jié)果):(
5
-1
2
2+(
5
-1
2
3+(
5
-1
2
4+(
5
-1
2
5+…+(
5
-1
2
13
考點(diǎn):相似形綜合題,黃金分割
專題:數(shù)形結(jié)合
分析:(1)設(shè)AC=x,則有BC=1-x,由點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC)可得
BC
AC
=
AC
AB
,從而得到關(guān)于x的方程,解這個(gè)方程就可解決問(wèn)題.
(2)①由點(diǎn)C1是線段AC的黃金分割點(diǎn)(AC1>CC1)可得
CC1
AC1
=
AC1
AC
=
5
-1
2
,由此可求出AC1、BC1、
BC1
AB
,從而解決問(wèn)題;
②由點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC),AB=1即可求出AC、BC,由點(diǎn)C1是線段AC的黃金分割點(diǎn)(AC1>CC1)即可求出AC1、CC1,由點(diǎn)C2是線段AC1的黃金分割點(diǎn)(AC2>C2C1)即可求出C2A、C1C2;
③依據(jù)①可得到以下規(guī)律:BC=AC1,CC1=AC2,C1C2=AC3,…,CnCn+1=ACn+2(n為正整數(shù));依據(jù)②可得到以下規(guī)律:CC1=(
5
-1
2
3,C1C2=(
5
-1
2
4,…,CnCn+1=(
5
-1
2
n+3(n為正整數(shù)).運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想可將所求代數(shù)式轉(zhuǎn)化為BC+CC1+C1C2+C2C3+…+C10C11=BC11=AB-AC11=AB-C9C10=1-(
5
-1
2
12,就可解決問(wèn)題.
解答:解:(1)設(shè)AC=x,則有BC=1-x,
∵點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC),
BC
AC
=
AC
AB
,∴AC2=BC•AB,
∴x2=(1-x)•1,
整理得:x2+x-1=0,
解得:x1=
-1+
5
2
,x2=
-1-
5
2
(舍負(fù)),
∴AC=
-1+
5
2
,∴
AC
AB
=
5
-1
2


(2)①∵點(diǎn)C1是線段AC的黃金分割點(diǎn)(AC1>CC1),
CC1
AC1
=
AC1
AC
=
5
-1
2
,
∴AC1=
5
-1
2
AC=(
5
-1
2
2,
∴BC1=AB-AC1=1-(
5
-1
2
2=1-
6-2
5
4
=
5
-1
2
,
BC1
AB
=
5
-1
2

∴點(diǎn)C1是線段AB的另一個(gè)黃金分割點(diǎn).

②∵點(diǎn)C是線段AB的黃金分割點(diǎn)(AC>BC),
AC
AB
=
BC
AC
=
5
-1
2
,
∵AB=1,∴AC=
5
-1
2
,BC=
5
-1
2
AC=(
5
-1
2
2
∵點(diǎn)C1是線段AC的黃金分割點(diǎn)(AC1>CC1),
CC1
AC1
=
AC1
AC
=
5
-1
2

∴AC1=(
5
-1
2
2,CC1=
5
-1
2
AC1=(
5
-1
2
3
∵點(diǎn)C2是線段AC1的黃金分割點(diǎn)(AC2>C2C1),
C1C2
C2A
=
C2A
C1A
=
5
-1
2
,
∴C2A=(
5
-1
2
3,C1C2=
5
-1
2
C2A=(
5
-1
2
4
∴線段BC長(zhǎng)為(
5
-1
2
2,線段CC1長(zhǎng)為(
5
-1
2
3,線段C1C2長(zhǎng)為(
5
-1
2
4

③依據(jù)①可得到以下規(guī)律:BC=AC1,CC1=AC2,C1C2=AC3,…,CnCn+1=ACn+2(n為正整數(shù));
依據(jù)②可得到以下規(guī)律:CC1=(
5
-1
2
3,C1C2=(
5
-1
2
4,…,CnCn+1=(
5
-1
2
n+3(n為正整數(shù)).
∴(
5
-1
2
2+(
5
-1
2
3+(
5
-1
2
4+(
5
-1
2
5+…+(
5
-1
2
13
=BC+CC1+C1C2+C2C3+…+C10C11=BC11
=AB-AC11=AB-C9C10
=1-(
5
-1
2
12
=1-(161-72
5

=72
5
-160.
點(diǎn)評(píng):本題考查了黃金分割、解一元二次方程等知識(shí),考查了規(guī)律探究,運(yùn)用了數(shù)形結(jié)合的思想,是一道考查能力的好題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)若F為
CD
上異于C、D的點(diǎn),線段AB經(jīng)過(guò)點(diǎn)F.
①直接寫出∠CFE的度數(shù);
②用含b的代數(shù)式表示FA•FB;
(2)設(shè)b≥5
2
,在線段AB上是否存在點(diǎn)P,使∠CPE=45°?若存在請(qǐng)求出點(diǎn)P坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.

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(2)
2
3
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1
2
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同步練習(xí)冊(cè)答案