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等比分线段的概念、性质和应用

等比分线段的概念、性质和应用

【发布时间】:2024-07-03 23:44:23

性质和应用

概念

等比分线段 是将一条线段分成分割比例相同的几段线段。换句话说,等比分线段将原始线段分成若干个部分,这些部分的长度成几何级数变化。

性质

  • 分割比例相等:等比分线段的分割比例相等。这意味着原始线段的长度与第一段线段的长度之比等于第二段线段的长度与原始线段的长度之比,依此类推。
  • 线段的和:等分线段的长度之和等于原始线段的长度。
  • 几何级数:各段线段的长度构成一个几何级数,公比等于分割比例。

求等比分线段

可以通过两种方法求等比分线段:
  1. 尺规作图法:使用尺规将线段分成等比例段。
  2. 代数计算法:利用线段长度和分割比例之间的关系进行计算。

尺规作图法

1. 作线段 AB。 2. 在 A 点作任意一条射线 Ax。 3. 在 Ax 上标记 n 个等长的线段,长度为 a。 4. 将 B 点与 Ax 上最后一个点连接,得到射线 By。 5. 以 A 为圆心,长度为 AB 的半径作圆弧,交 By 于 C 点。 6. 连接 A 和 C,形成线段 AC。 7. 将 AC 等分 n-1 段,得到等比分线段 A 1 B 1 、A 1 B 2 、...、A n-1 B。

代数计算法

假设原始线段的长度为 L,分割比例为 r。那么,第 i 段线段的长度为:A i B i = L r (i-1) 其中,i = 1, 2, ..., n。

应用

等比分线段在许多领域都有应用,包括:
  • 黄金分割:黄金分割是一种特殊的等比分割,黄金比例大约为 1.618。
  • 艺术和设计:等比分线段用于创建和谐和平衡的构图。
  • 数学:等比分线段用于构建几何图形,如五角星和正多边形。
  • 科学:等比分线段用于研究自然界中的模式,如斐波那契数列和分数。

示例

示例 1:将线段 AB 等分为 3 段。解:分割比例为 r = 1/2。A 1 B 1 = L r 0 = LA 1 B 2 = L r 1 = L/2A 2 B = L r 2 = L/4示例 2:求线段 BC 的黄金分割点。已知:BC = 10 厘米解:黄金比例 r = 1.618。A 1 C = BC r 0 = 10A 1 B = BC r 1 = 6.18因此,点 B 是线段 BC 的黄金分割点。

结论

等比分线段是一个重要的数学概念,具有广泛的应用。通过理解其特性和求解方法,我们可以利用等比分线段来创建和谐的构图、构建几何图形和研究自然界中的模式。

初中数学几何知识点

几何知识点汇总:第一部分:相交线与平行线1、线段、直线的基本性质:2、角的分类:3、平面内两条直线的关系:4、平行线的性质与判定:第二部分:三角形1、重要线段:中线、角平分线、高线、中位线:2、三角形边、角的性质:3、三角形按边、按角分类:4、三角形中位线性质及应用:5、等腰三角形的性质:6、等腰三角形的判定:7、直角三角形的性质:8、直角三角形的判定:第三部分:全等与相似1、全等三角形的性质、判定:2、直角三角形的判定:3、相似三角形的性质、判定:4、相似多边形的性质与判定:第四部分:四边形1、多边形的内角和与外角和:2、平行四边形的定义、性质、判定:3、平行四边形的典型图形与结论:5、矩形的定义、性质、判定:6、矩形的典型图形与结论:7、菱形的定义、性质、判定:8、菱形的的典型图形与结论:9、正方形的的定义、性质、判定:10、正方形的典型图形与结论:11、等腰梯形的定义、性质、判定:12、等腰梯形的的典型图形与结论:13、顺次连接各边中点所成四边形的形状与原四边形的关系:14、常见四边形的对称特点:第五部分: 圆1、点与圆的位置关系:2、垂径定理:3、圆心角的定义、性质定理:4、圆周角的定义、性质定理:5、确定圆的条件:6、圆的对称性:7、直线和圆的位置关系:8、切线的性质、判定:9、切线长定理:10、三角形的内心、外心的定义和确定方法:11、圆与圆的位置关系:12、正多边形和圆:13、弧长公式、扇形面积公式:15、扇形与它围成的圆锥的关系:第六部分:视图与投影1、几何体的截面的形状:2、小正方体的展开图:3、常见集几何体的三视图:4、中心投影、平行投影、正投影:第七部分:平移与旋转1、图形平移的性质:2、图形旋转的性质:第八部分:解直角三角形1、三种锐角函数的定义式:2、三角函数的特殊值:3、解直角三角形所需要的关系式及定理:4、常见解直角三角形的应用:5、测量物体高度的两种主要方法:第九部分:(一)几何模型(二)解决问题的策略1、利用特殊情形探索规律:2、分情况讨论:3、将未知转化为已知:4、数与形相结合:5、几何与代数的综合应用:

初三数学 比例线段有哪些规律啊

[科目] 数学 [年级] 初二 [章节] [关键词] 比例线段/比例的基本性质 [标题] 比例线段及比例的基本性质 [内容] 教学目标 1.理解比例线段的概念,能说出比例关系式中比例的内项、外项、第四比例项或比例中项 2.掌握比例的基本性质,初步会用它进行简单的比例变形,并会判断四条线段是否成比例 3.培养学生将比例式看成是关于末知数的方程的观点,利用方程思想来解决问题 教学重点和难点 重点是比例线段的概念及基本性质的应用;难点是应用比例的基本性质进行比例变形 教学过程设计 一、复习四个数成比例的有关知识 1四个数a,b,c,d成比例的定义,比例的项、内项及外项的含义 2比例的基本性质的内容 二、类比联想、定义比例线段的有关概念 1复习两条线段的比的有关知识 投影:如图5-4,矩形ABCD与矩形ABCD中,AB=50,CD=25,AB=20,CD=10求出 的值,并回答它们的大小关系 答: 由此引出比例线段的概念 2用类比的方法学习比例线段的概念 (1)比例线段的概念 在四条线段中,如果其中两条线段比等于另外两条线段比,那么这两条线段叫做成比例线段,简称比例线段 (2)比例线段的符号表示及有关名称 ① 四条线段 a,b,c,d成比例,记作ab=c d 组成比例的项是a,b,cd,其中比例外项为a,b,比例内项为b,c,d称为a,b,c的第四比例项 ② 特殊情况:若作为比例内项的两条线段相同,即ab=c d 则线段b叫a,c的比例中项 ③ (3)教师应强调四条线段才能成比例,而且有顺序关系 如图5-4中, ,即AB,BC ,BC,AB四条线段不成线段,而AB,BC,AB ,BC四条线段成比例 三、比例的基本性质的证明及应用 教师应指出,将四条线段成比例转化成四条线段的长度成比例,它具有数的成比例的所有性质,本节先学习比例的基本性质对于线段的应用 1比例的基本性质的内容及推导 (1) 内容: (2) 特例: (3) 说明:①引导学生根据等式的性质从正、反两方面进行证明②教师强调,它的作用是将等积式与比例式互化,由于线段的长度都是正数,因此由一个等积式可得到八种比例式. 2.比例基本性质的应用应用(1) 判断四条线段是否成比例:将已知四条线段按大小顺序排列,如abcd ,若最长(a)和最短(d)的两条线段长之积等于其余两条线段长(b,c)之积,则这四条线段a,b,c,d成比例 例1 判断下列四条线段是否成比例 ① a=2,b= ,c= ,d= ; ② a= ,b=3, c=2,d= ; ③ a=4,b=6, c=5,d=10; ④ a=12,b=8, c=15,d=10 说明:教师示范一个例子,其余请学生来巩固练习 如第①题排序时,将a改写成 ,d改写成 ab<b<d<c,而ac= × ;bd= × ,ad=bd, a,b,c,d四条线段成比例 答案:②不成比例;③不成比例;④b,d ,a,c四条线段成比例 应用(2)按要求将等积式改写成比例式 教给学生等积式化比例式的方法按照分类讨论的思想以及“内项积等于外项积”,同时可写出8个比例式,也可根据需要写出其中某一个比例式,要求学生熟练掌握这种比例变形 例2已知:ad=bc (1) 将其改写成比例式; (2) 写出所有以a,d为内项的比例式; (3) 写出使b作为第四项比例项的比例式; (4)若 ;写出以c作第四比例项的比例式; 分析:教给学生等积式化比例式的方法 (1)分类讨论认准等积式中的一条线段,它可以在比例的内项、外项共四个位置出现,以a为例: (2)找出与a作乘积的项d,放在相应位置上 (3)写出其余两项,分别有两种情况,同时交换比例的内项或外项,共可得到八个比例式: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 解(1)见分析(3)(2)(4)可以先将比例式化为等积式ab=bc,转化为第(3)题再处理,也可以这样处理:①直接同时交换每个比的前项和后项,②交换比例的内项或外项. 应用(3)检查所作的比例变形是否正确,把比例式化为等积式,看与原式所得的等积式是否 桢即可. 如将 变形为 ,由于各自可化为等积式ad=bc,ad=cd,它们不相等,因此所作的比例变形不正确. 四、应用举例、变式练习 例3 计算. (1)已知:x∶y=5∶4,y∶z=3∶7.求x∶y∶z. (2)已知:a,b,c为三角形三边长,(a-c) ∶(c+b) ∶(c-d)=2∶7∶(-1),周长为24.求三边长. 分析:将比例式转化为方程(或方程组)来解决问题. 第(1)题可将已知分别看成含同一字母y的方程,表示出x= y,z= y,得x∶y∶z= ∶1∶ =15∶12∶28.或利用分数的基本性质,将两个比例式中y的对应项系数化成它们的最小公倍数,如x∶y=5∶4=15∶12,y∶z=3∶7=12∶28,得出x∶y∶z=15∶12∶28. 第(2)小题可将比例式改为两个等积式,结合周长得到关于a,b,c的三元一次方程组; 例4 在相同时刻的物高与影长成比例,如果一古塔在地面上影长为50m,同时,高为1.5m的测竿的影长为2.5m,那么,古塔的高是多么米? 分析: (1)利用比例的知识测量不可直接到达的物体的高度,是比例的很重要的一个应用; (2)“相同时刻的物高与影长成比例”的实际含义是指同一时刻,两物体的高与它们对应的影长的比相等; (3)列出比例式,得到关于古塔高度的方程求解(古塔高为30m). 例5(选用)已知:如图5-5, ,AB=10cm,AD=2cm,BC=7.2cm,E为BC中点.求EF,BF的长.(答:0.72cm,2.88cm) 分析:应着重培养学生的分析能力,分析图中哪些线段可知长度,并列出关于一个末知数的方程来解决问题. 练习 课本第204页第1,2题. 补充练习 如图5-6,AG•BC=DE•AH.(1) 写出由以上等积式得到的八个比例式;(2)若DE=12,BC=15,GH=3.求AH的长.(15) 五、师生共同小结 在学生尝试总结的基础上,教师强调: 1.比例线段的有关概念和注意事项. 2.比例的基本性质的内容.它是怎样证明的?有哪些应用?应用时有哪些需要注意的问题? 3.将比例式看成方程解决问题的观点. 六、作业 课本第207页第4题,第203页第1,2,3题. 1.成比例线段的顺序性课本虽然强调了,但学生体会不深,需要教师课堂举例让学生理解透彻,而且如何判断四条线段成比例,最好教给学生切实可行的措施. 2.比例的基本性质是后边证明三角形相似以及证明等积式、比例式经常用到的基础知识,教师应教给学生如何熟练利用性质进行比例变形,如何检查变形是否正确.例如根据需要化乘积式为比例式的方法,使学生能逐渐熟练巩固这些性质,为后边“相似三角形”的学习扫清障碍,打好基础.

+初中三角函数的知识点有哪些,怎么学习

我们接触初中三角函数之时,要了解它是高中三角函数的基础,是高中数学的重难点和必考点。 三角函数是超越函数一类函数,属于初等函数。 任意角的集合与一个比值的集合变量之间的映射就是三角函数的本质。 通常用平面直角坐标系来定义三角函数,定义是整个实数域。 初中三角函数包含六种基本函数:正切、余切、正弦、余弦、正割、余割。 高中三角函数,如一头拦路虎,让很多学生望而却步、畏惧不已。 初中三角函数学得好坏,直接影响高中三角函数的学习,因为初中是高中的基础。 那么,初中三角函数知识点有哪些?初中三角函数公式有哪些?如何记忆这些公式?初中三角函数怎么学才能为高中打好基础?不用担心,下面为您解答。 步骤/方法11、勾股定理:直角三角形两直角边a、b的平方和等于斜边c的平方a2+b2=c2。 2、如下图,在Rt△ABC中,∠C为直角,则∠A的锐角三角函数为(∠A可换成∠B): 3、任意锐角的正弦值等于它的余角的余弦值;任意锐角的余弦值等于它的余角的正弦值。 4、任意锐角的正切值等于它的余角的余切值;任意锐角的余切值等于它的余角的正切值。 5、0°、30°、45°、60°、90°特殊角的三角函数值(重要) 6、正弦、余弦的增减性:当0°≤α≤90°时,sinα随α的增大而增大,cosα随α的增大而减小。 7、正切、余切的增减性:当0°<90°时,tanα随α的增大而增大,cotα随α的增大而减小。 接下来你要熟悉初中三角函数公式。 三角函数恒等变形公式: ·初中三角函数两角和与差的三角函数: cos(α+β)=cosα·cosβ-sinα·sinβ cos(α-β)=cosα·cosβ+sinα·sinβ sin(α±β)=sinα·cosβ±cosα·sinβ tan(α+β)=(tanα+tanβ)/(1-tanα·tanβ) tan(α-β)=(tanα-tanβ)/(1+tanα·tanβ) ·初中三角函数倍角公式: sin(2α)=2sinα·cosα cos(2α)=cos^2(α)-sin^2(α)=2cos^2(α)-1=1-2sin^2(α) tan(2α)=2tanα/[1-tan^2(α)] ·初中三角函数三倍角公式: sin3α=3sinα-4sin^3(α) cos3α=4cos^3(α)-3cosα ·初中三角函数半角公式: sin^2(α/2)=(1-cosα)/2 cos^2(α/2)=(1+cosα)/2 tan^2(α/2)=(1-cosα)/(1+cosα) tan(α/2)=sinα/(1+cosα)=(1-cosα)/sinα ·初中三角函数万能公式: sinα=2tan(α/2)/[1+tan^2(α/2)] cosα=[1-tan^2(α/2)]/[1+tan^2(α/2)] tanα=2tan(α/2)/[1-tan^2(α/2)] ·初中三角函数积化和差公式: sinα·cosβ=(1/2)[sin(α+β)+sin(α-β)] cosα·sinβ=(1/2)[sin(α+β)-sin(α-β)] cosα·cosβ=(1/2)[cos(α+β)+cos(α-β)] sinα·sinβ=-(1/2)[cos(α+β)-cos(α-β)] ·初中三角函数和差化积公式: sinα+sinβ=2sin[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] sinα-sinβ=2cos[(α+β)/2]sin[(α-β)/2] cosα+cosβ=2cos[(α+β)/2]cos[(α-β)/2] cosα-cosβ=-2sin[(α+β)/2]sin[(α-β)/2] 最后,初中三角函数怎么学才能掌握好,才能为高中三角函数打下扎实基础? 既然谈到初中三角函数实为高中三角函数的基础,我给大家举一个高中的例子: 我记得有一年,有个高一的学生找到我,说高一数学学得很一般,希望我能给他点拨点拨。 他就拿着一套卷子来到我办公室,上面有一道题是: y=sinx23sinxcosx4cosx2 求这个函数的最值。 我一看高一的学生,连这个题都不会做,可见他的水平太一般了。 这个题我几句话就能给他讲明白,但我不能光给他讲这个题,而是考虑这个孩子的问题出在哪儿,否则同样的题他还是不会做。 我就问他:“降幂公式会吗?” 他说不知道。 我心想今天是碰着“高手”了,我继续问:“三角函数的倍角公式你会吗?” 他想了想:“没有印象了。 ” 我继续往回推:“两角和与差的三角函数你会吗?” 他想了想:“sin(αβ)好像等于sinαsinβcosαcosβ。 ” 我都想跳楼了,一个高一的学生,两角和与差的三角函数都记不住,还有什么可说的?但是我这个人也比较固执,我一般要帮的学生,他再怎么差,我也要把他帮到底。 我想今天豁出去了,我非要把他不会的根源挖掘出来,继续往回退,问他:“任意角的三角函数定理,你知道吧?” 他说不知道。 再往回退,一直退到初二的内容上:“锐角三角函数的定理你知道吧?” 他说:“老师,你能不能说得具体一点儿?” 我说:“在一个直角三角形里,那个sinα等于什么?” 他眼睛一亮:“sinα等于对边比斜边。 ” 我说:“就是它。 ”又问:“cosα等于什么?” “cosα等于邻边比斜边。 ” “tanα呢?” “等于对边比邻边。 ” 我总算松了一口气,说:“孩子你太厉害了,你竟然连这个东西都记着,就从它开始。 ” 我为了把这个学生的问题解决,一直给他退到初二的内容了,从初二开始讲起。 我说:“跟着我想,我们要把这个直角三角形平移到直角坐标系下边,你看那个斜边成了直角坐标系下的一个角的终边,那么你说,sinα等于什么?cosα等于什么?” 他一想,于是就出现了任意角的三角函数定义,然后用任意角的三角函数,我引导着他派生出同角三角函数间的基本关系、平方关系、商数关系、倒数关系,这些都是他自己推导的。 我继续引导这个学生往前走,结果在我的引导下,用了两个小时的时间,这个学生竟然从锐角三角函数定义开始,把他高中学过的所有的三角函数的公式全部推导了一遍。 我在旁边看着,他的鼻尖上都冒汗了,状态非常投入。 我说:“今天这个课就上到这儿吧,我看你这两个小时把三角函数的内容全给搞定了。 ” 他吃了一惊,问:“老师,多长时间了?真的过了两个小时了吗?” 我说:“你看看表,咱们从八点开始,你看现在都十点多了。 ” 他说:“老师,原来学习这么好玩!我学了这么多年数学,也没找着一次这样的感觉,这两个小时我怎么把三角函数全给搞定了?” 我笑着问:“现在三角函数的公式还需要记忆吗?” 他说:“不需要记忆,我现在绝对能记住。 因为我都会推导它了,我还怕它吗?” 在理解的基础上,加以记忆,这是一个很好的办法。 碰到记不住的公式,自己推导一下,就算考试时一时想不起来,现推都来得及。 而且你推导过几次,那个公式就逐步成为你永恒的记忆。 由此可见,要在理解的基础上加以记忆。 其实好多问题,你理解了,就记住了;你不理解它,硬性的记忆,可能用的时间很长,也记不住,就算记住也会忘得很快。 数学上的很多定理,你要把它记下来很难,但你要是把这个定理求证一遍,它就活灵活现地展现在你面前,这个定理你不用记就记住 注意事项 初中三角函数在理解之后,便能举一反三,而这样一来,公式就多了,要是记忆这些公式,负担是很重的。 但是我的学生对三角函数的公式基本不用记,都能掌握得比较好。 我让学生详细地把这些公式推导一遍,看这些公式是怎么得到的,顺着源头,一步步地自己推下来。 学生推了一遍之后,就感觉那个公式就像他们自己发明的一样,再去记忆这个公式就很容易了,即使忘了也不要紧,再从头推一遍就行了。