2023年湖南湘潭中考数学第26题(最后一题),此题是以黄金分割为背景的综合题。主要考查黄金分割点的几何意义,正多边形内角和,解直角三角形等知识,正确理解并熟练应用黄金分割点的比例联系是解题的关键。此题属于阅读理解题型,难度较大。
26.(10分)国外著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿”.
如图①,点
C
把线段
AB
分成两部分,如果=≈0.618,那么称点
C
为线段
AB
的黄金分割点.
(1)特例感知:在图①中,若
AB
=100,求
AC
的长;
(2)知识探究:如图②,作⊙
O
的内接正五边形;
①作两条相互垂直的直径
MN
AI
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②作
ON
的中点
P
,以
P
为圆心,
PA
为半径画弧交
OM
于点
Q
③以点
A
为圆心,
AQ
为半径,在⊙
O
上连续截取等弧,使弦
AB
BC
CD
DE
AQ
,连接
AE
;则五边形
ABCDE
为正五边形.在该正五边形作法中,点
Q
是否为线段
OM
的黄金分割点?请说明理由;
(3)拓展应用:国旗和国徽上的五角星是革命和光明的象征,是一个非常优美的几何图形,与黄金分割有着密切的联系.
延长题(2)中的正五边形
ABCDE
的每条边,相交可得到五角星,摆正后如图③,点
E
是线段
PD
的黄金分割点,请利用题中的条件,求cos72°的值.
思路分析:第(1)问,CB=100-AC,代入=计算即可。第(2)问,设OP=a,则OM=OA=ON=2a,求出PA=a,所以OQ=(-1)a,MQ=(3-)a,计算即可。第(3)问,作PG⊥AE于点G,因为PA=PE,所以GA=GE,cos∠PEA=cos72°=====.
解题思路: