黄金分割—教学设计
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《黄金分割》教学设计
教学目标:
1.知识与技能目标:
(1)通过实例理解黄金分割的概念,掌握计算黄金比的方法;
(2)在黄金矩形和黄金三角形中进一步理解成比例线段、相似三角形等相关内容.
2.过程与方法目标:
(1)经历黄金分割概念的建立过程,感受方程思想应用的广泛性,发展学生归纳概括的能力;
(2)经历探索黄金数的过程,培养学生演绎推理的能力.
3.情感与态度目标:
通过“欣赏美-探索美-创造美-升华美”四环节,培养学生的审美意识,体会黄金分割的应用价值和文化价值.
教学重难点:
重点:是黄金分割的概念和计算黄金比。
难点:是黄金分割的概念和计算黄金比,让学生感受黄金分割的文化价值。
教学过程:
(一)提出问题--欣赏美
师:同学们,我们先来欣赏两座著名建筑,
东方明珠多伦多塔
东方明珠和多伦多塔,分别位于世界的东方和西方,它们虽然高度差异较大,但当我们按照比例缩小成一样高的模型时,我们发现,观景平台在整个建筑中的相对位置却惊人的相似,这是为什么呢?带着这个问题,我们一起走进《黄金分割》,请同学们阅读本节课的学习目标.
教师板书课题.
(二)分析问题—探索美
通过前面的分析,我们知道观景平台的位置不是随意选取的,观景平台应修建在何处呢?
1.给出定义
师:东方明珠可以抽象成一条线段AB ,观景平台C 就是线段AB 上的一个点,这个点把 线段AB 分成了两部分,这样图中就有AC 、BC 、AB 三条线段.
老师通过翻阅资料得知,东方明珠高度466米,观景平台C 到地面的距离为288米,到塔顶的距离为178米. 请同学们计算两个比值,BC AC 和AC AB ,结果保留小数点后三位. 师:通过计算你有什么发现. 生:通过计算,0.618BC AC ≈,0.618AC AB ≈,我发现BC AC AC AB
=. 师:请同学们借助图中数据,你有什么发现? 生:通过计算,0.618B C A C ''≈'', 0.618A C A B ''≈'',我发现B C A C A C A B
''''=''''. 师:我们发现,在这两幅图中,都有较短线段比较长线段等于较长线段比全部线段.点C 把线段AB 分成两条线段AC 和BC ,如果
BC AC AC AB =,那么称线段AB 被点C 黄金分割,点C 叫做线段AB 的黄金分割点.AC 与AB 的比叫做黄金比约等于0.618.
归纳:通过定义,我们知道一条线段有两个黄金分割点.
如果已知
BC AC AC AB
=,我们可以得出线段AB 被点C 黄金分割, 因此要证线段AB 被点C 黄金分割,只需证BC AC AC AB
=. 如果已知线段AB 被点C 黄金分割,我们可以得出BC AC AC AB =.
2.计算黄金比
例:计算黄金比.
师:经过小组合作,有思路的同学请举手,请这位小组派一名代表来讲解.
小组1:首先做出示意图,假设点C 是线段AB 的黄金分割点,根据定义可得
BC AC AC AB =,设AB=a ,AC =x ,则BC =a -x ,所以
a x x x a -=,把a 看做已知数,把x 看做未知数,这样就可以用含有a 的式子表示x ,x a
就是黄金比,最后a 约去,只剩下一个比值. 小组2:首先做出示意图,假设点C 是线段AB 的黄金分割点,根据定义可得
BC AC AC AB =,设AB =1,AC =x ,则BC =1-x ,所以
11x x x -=,这样就可以解出x ,因为AB =1,所以x 就是黄金比.
解:设AB =1,AC =x ,则BC =1-x . ∵
BC AC AC AB
= ∴11x x x -=
解得:12x =或者12
x =(舍去)
经检验,12x =
是原方程的解.
∴黄金比为=1x x =解:设AB=a ,AC=x ,则BC=a-x . ∵
BC AC AC AB
= ∴a x x x a -=
解得:x =或者x =(舍去)
经检验,x =
是原方程的解.
∴黄金比为x a =
师:殊途同归,得到的答案是一样的,因此,黄金比就是51
0.618
2
-
≈.
(三)解决问题—创造美
例1:人体下半身的长与身高的比为黄金比时,会给人匀称的美感. 某女士的身高170cm,下半身长为102cm,则最适合她穿的高跟鞋高度约为()cm.
设高跟鞋高度为x cm,当这位女士穿上高跟鞋后,下半身长变成(x+102)厘米,身高变
成(x+170)厘米,根据题意可得
+102
0.618
170
x
x
=
+
,解得x≈8
像这样
51
=
2
-
宽
长
的矩形我们称之为黄金矩形.
假设矩形ABCD是巴台农神庙的一块地砖,那么BC AB
等
于多少?
生:51
2
-
.
达芬奇创作的《蒙娜丽莎》是全人类艺术的瑰宝,她是那么完美,让人挑不出一点瑕疵,这幅画中也隐藏着黄金矩形.矩形中有那么多黄金分割的知识,那么三角形中有没有呢?
例2已知:如图,BA=BE,∠B=36°,AF平分∠BAE,
求证:点F是线段BE的黄金分割点.
(教师巡视,拍一个同学的步骤投影到一体机)
证明:∵BA=BE,∠B=36°,
∴∠BAE=∠BEA= 72°.
∵AF平分∠BAE,
∴∠BAF=∠F AE= 36°,
∴∠AFE= 72°,
∴BF=AF=AE.
∵∠B=∠F AE= 36°,∠E=∠E
∴△AFE∽△BAE.
∴EF AE AE BE
=.
∵BF =AE,
∴EF BF BF BE
=,