1 . 一 测量学校内、外建筑物的高度项目的过程性评价
[目的] 给出过程性评价,体现如何让学生在交流过程中展现个性、学会交流、归纳总结,发现问题、积累经验、提升素养.
[评价过程] 在每一个学生都完成“测量报告”后,安排交流讲评活动.安排讲评的报告应当有所侧重.例如,测量结果准确,测量过程清晰,测量方法有创意,误差处理得当,报告书写认真等;或误差明显而学生自己没有察觉,测量过程中构建的模型有待商榷等.事实表明,这种形式的交流讲评,往往是数学建模过程中学生收获最大的环节.
附件:某个小组的研究报告的展示片段摘录.
测量不可及“理想大厦”的方法
1.两次测角法
(1)测量并记录测量工具距离地面h m;
(2)用大量角器,将一边对准大厦的顶部,计算并记录仰角α;
(3)后退a m,重复(2)中的操作,计算并记录仰角β;
(4)楼高x的计算公式为:
x=
+h,
其中α,β,a,h如图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/09121676-7851-4c76-8b7b-f5f9d77cb2f6.png?resizew=235)
两次测角法示意图
2.镜面反射法
(1)将镜子(平面镜)置于平地上,人后退至从镜中能够看到房顶的位置,测量人与镜子的距离;
(2)将镜子后移a m,重复(1)中的操作;
(3)楼高x的计算公式为x=
,其中a1,a2是人与镜子的距离,a是两次观测时镜面之间的距离,h是人的“眼高”,如图所示.根据光的反射原理,利用相似三角形的性质联立方程组,可以得到这个公式.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/2e096e6d-937c-4329-b1f9-31b65d18d8d7.png?resizew=235)
镜面反射法示意图
实际测量数据和计算结果,测量误差简要分析.
(1)两次测角法
实际测量数据:
后退距离为25 m,人的“眼高”为1.5 m,计算可得理想大厦的高度约为71.5 m,结果与期望值(70 m~80 m)相差不大.误差的原因是铅笔在纸板上画出度数时不够精确.减小误差的方法是几个人分别测量高度及仰角,再求平均值,误差就能更小.
(2)镜面反射法
实际测量数据:
镜子的相对距离10 m,人的“眼高”为1.52 m.计算可得理想大厦的高度约为217 m,结果与期望值相差较大.
产生误差有以下几点原因:
镜面放置不能保持水平;
两次放镜子的相对距离太短,容易造成误差;
人眼看镜内物像时,两次不一定都看准镜面上的同一个点;
人体不一定在两次测量时保证高度不变.
综上所述,要做到没有误差很难,但可以通过某些方法使误差更小,我们准备用更多的测量方法找出理想的结果.
对上面的测量报告,教师和同学给出评价.例如,对测量方法,教师和同学评价均为“优”,因为对不可及的测量对象选取了两种可行的测量方法;对测量结果,教师评价为“良”,同学评价为“中”,因为两种方法得到的结果相差较大.
对测量结果的评价,教师和同学产生差异的原因是,教师对测量过程的部分项目实施加分,包括对自制测量仰角的工具等因素作了误差分析;同学则进一步分析产生误差的主要原因,包括:
(1)测量工具问题.两次测角法的同学,自制量角工具比较粗糙,角度的刻度误差较大;镜面反射法的同学,选用的镜子尺寸太大,造成镜间距测量有较大误差.
(2)间距差的问题.这是一个普遍的问题.间距差a值是测量者自己选定的,因为没有较长的卷尺测量距离,有的同学甚至选间距差a是1 m.由于间距太小,两次测量的角度差或者人与镜的距离差太小,最终导致计算结果产生巨大误差.当学生意识到了这个问题后,他们利用运动场100 m跑道的自然长度作为间距差a,使得测量精度得到较大提高.
(3)不少学生用自己的身高代替“眼高”,反映了学生没有很好地理解测量过程中的“眼高”应当是测量的高度,如照片所示.
在结题交流过程中,教师通过测量的现场照片,引导学生发现问题,让学生分析测量误差产生的原因.学生们在活动中意识到,书本知识和实践能力的联系与转化是有效的学习方式.
测量现场的照片和观察说明:
[分析] 建模活动的评价要关注结果,更要关注过程.
对测量方法和结果的数学评价可以占总评价的60%,主要由教师作评价.评价依据是现场观察和学生上交的测量报告,关注的主要评价点有:
(1)测量模型是否有效;
(2)计算过程是否清晰准确,测量结果是否可以接受;
(3)测量工具是否合理、有效;
(4)有创意的测量方法(可获加分);
(5)能减少测量误差的思考和做法(可获加分);
(6)有数据处理的意识和做法(可获加分);
……
非数学的评价可以占总评价的40%,主要评价点有:
(1)每一名成员在小组测量和计算过程中的工作状态;
(2)测量过程中解决困难的机智和办法;
(3)讨论发言、成果汇报中的表现等.
非数学的评价主要是在同学之间进行,可以要求学生给出本小组以外其他汇报小组的成绩,并写出评价的简单理由.
二 黄金数的应用
班 级:高三( )班
指导老师:
组 长:
组 员:
研究背景:黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.我们在数学、物理、化学、生物及美学中都存在很多的最好、最优化的问题,如何实现最优化从而达到我们的要求,使得我们在各方面都能取得很好的成绩.
研究目的和意义:
1.培养学生对数学的学习兴趣;
2.提高学习的查找、分析、集中能力;
3.拓宽学生的知识面,感受古代数学家高超的证题思想和刻苦钻研的精神;
4.通过集体配合较好完成对本课题的研究,增加同学间团结合作的精神.
研究分工:搜集整理资料;撰写研究方案;写开题报告;撰写结题报告.
研究步骤:查阅资料、实际调查、计算、总结.
预期成果:在这次研究性学习中,我们组成员互相合作,共同完成了这一课题研究.从中我们了解到黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.
研究结果:
一、黄金数的发展“历史”
黄金数是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现的.一天,毕达哥拉斯从一家铁匠铺路过,被铺子中那有节奏的叮叮当当的打铁声所吸引,便停下来仔细聆听,似乎这声音中隐匿着什么秘密.他走进作坊,拿出一把尺量了一下铁锤和铁砧的尺寸,发现它们之间存在着一种十分和谐的关系.回到家里,毕达哥拉斯拿出一根线,想将它分为两段.怎样分才最好呢?经过反复比较,他最后确定1∶0.618的比例截断最优美.
0.618在数学中叫黄金比值,又称黄金数.这是意大利著名画家达·芬奇给它的美称.其实数学上有许多几何图形蕴涵了黄金比,如五角星等.
代数上也有许多黄金数的知识,其中最有名的裴波那契数列,也就是1,1,3,5,8,13,21,34,55,89…,或许大家要问这里面没有黄金数啊,其实如果用前一项比后一项,它的比值将会在0.618上下波动,如果你有兴趣还可以算下去,最后你还会得到一个数,一个无限接近于黄金数的比值,不信你可以试一试.
二、黄金数的广泛应用
1.艺术中的黄金数
“0.618”,这个比值因具有美学价值而被古希腊美学家运用到造型艺术中,因为凡符合黄金分割律的形体总是最美的形体.在美术史上曾经把它作为经典法则来应用.有许多美术家运用它创造了不少不朽的名著.例如达·芬奇的《蒙娜丽莎》、拉斐尔笔下温和俊秀的圣母像,都有意无意地用上了这个比值.
黄金分割对摄影画面构图可以说有着自然联系.例如照相机的片窗比例:135相机就是24×36即2∶3的比例,这是很典型的.只要我们翻开影集看一看,就会发现,大多数的画幅形式,都是近似这个比例.
2.饮食、生活作息中的黄金数
“黄金分割”的比值为0.618,它不仅是美学造型方面常用的一个比值,也是一个饮食参数.日本人的平均寿命多年来稳居世界首位,合理的膳食是一个主要因素.在他们的膳食中,谷物、素菜、优质蛋白、碱性食物所占的比例基本上达到了黄金分割的比值.
医学专家分析后还发现,饭吃六七成饱的人几乎不生胃病.
还有喝5杯水.人体内的水分占体重的61.8%,不计出汗,每天失去和需要补充的水达2 500毫升.其中半固体食物供给的水和人体内部合成的水约1 500毫升,大约占61.8%.其余1 000毫升需要补充,才能保持水平衡.因此,每人一天要喝5杯水.
一天合理的生活作息也应该符合黄金分割,24小时中,2/3时间是工作与生活,1/3时间是休息与睡眠;在动与静的关系上,究竟是“生命在于运动”,还是“生命在于静养”?从辩证观和大量的生活实践证明,动与静的关系同一天休息与工作的比例一样,动四分,静六分,才是最佳的保健之道.掌握与运用好黄金分割,可使人体节约能耗,延缓衰老,提高生命质量.
3.植物中的黄金数
植物叶子,千姿百态,生机盎然,给大自然带来了美丽的绿色世界.
尽管叶子形状随种而异,但它在茎上的排列顺序(称为叶序),却是极有规律的.你从植物茎的顶端向下看,经细心观察,发现上下层中相邻的两片叶子之间约为137.5°.如果每层叶子只画一片来代表,第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137.5°,以后二到三层,三到四层,四到五层……两叶之间都成这个角度数.植物学家经过计算表明:这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的.叶子的排布,多么精巧叶子间的137.5°中,藏有什么“密码”呢?我们知道,一周是360°,360°-137.5°=222.5°,137.5°∶222.5°≈0.618.瞧,这就是“密码”!叶子的精巧而神奇的排布中,竟然隐藏着0.618.
有些植物的花瓣及主干上枝条的生长,也是符合这个规律的.
4.建筑中的黄金数
世界上最有名的建筑物中几乎都包含“黄金分割比”.遍布全球的众多优秀近现代建筑,尽管其风格各异,但在构图布局设计方面,都有意无意地运用了黄金分割的法则,给人以整体上的和谐与悦目之美.
举世闻名的巴特农神庙也是这样一个例子,神庙外部呈长方形,长228英尺,宽101英尺,有46根多立克式环列圆柱构成柱廊.
文明古国埃及的金字塔,形似方锥,大小各异.但这些金字塔底面的边长与高之比都接近于0.618,能使平直单调的塔身变得丰富多彩;在现代建筑中,一些摩天建筑中使用“黄金分割点”进行处理,在这类高层建筑物的黄金分割处布置腰线或装饰物,则可使整个楼群显得雄伟雅致.如举世闻名的法国巴黎埃菲尔铁塔、当今世界最高建筑之一的加拿大多伦多电视塔(553.33米),都是根据黄金分割的原则来建造的.上海的东方明珠广播电视塔,塔身高达468米.为了美化塔身,设计师巧妙地在上面装置了晶莹耀眼的上球体、下球体和太空舱,既可供游人登高俯瞰地面景色,又使笔直的塔身有了曲线变化.更妙的是,上球体所选的位置在塔身总高度5∶8的地方,即从上球体到塔顶的距离,同上球体到地面的距离大约是5∶8这一符合黄金分割之比的安排,使塔体挺拔秀美,具有审美效果.
三、开展生活中实际调查的研究及成果
经过我们的讨论,我们觉得应该自己去寻找生活中的黄金数.
1.下面就是我们实地测量结果的统计表格,从中我们发现其实黄金数就在我们的身边.只要稍微留心一下便可发现它离我们的生活有多近!在生活中,只要我们善于观察,善于思考,将所学的知识与生活结合起来将会感到数学的乐趣,生活中处处都应用着数学的知识.
2.在实地调查、相关问题的访问、同学们之间互相交流讨论后,我们从中获得了不少的生活小知识.
如(1)报幕员应站在舞台的什么地方报幕最佳?
答:根据黄金分割,应站在舞台宽度的0.618处以站在舞台长度的黄金分割点的位置最美观,声音传播得最好.
(2)假如您打算买台25寸的国产彩色电视机,要想物美价廉,最佳价位是多少?
答:如上所述,要想确定最佳价格,我们得知道同一品牌的最高价与最低价,然后根据公式:(最高价位-最低价位)×0.618+最低价位=最佳价位.
以下是我们的调查结果
(3)请问在夏季,人们为什么格外留恋春天的感觉?
答:人在春季感到舒畅,那是因为这时的环境温度正好在22至24摄氏度之间,而这种气温与人的正常体温37摄氏度正呈现微妙之处:人的正常体温37摄氏度与0.618的乘积为22.8摄氏度,人在这一环境温度中,机体的新陈代谢、生理活动均处于最佳状态.
四、问题与建设
在这次研究性学习中,我们组成员互相合作,共同完成了这一课题研究.从中我们了解到黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.
在研究中,当然也会遇到各种无法预料的问题.刚开始,大家对于黄金数的知识都很缺乏,只是带着一份好奇去探询其中的奥秘,而且黄金数的资料学校图书馆比较缺乏,网上资料又是十分杂乱,对于信息需要筛选,留下对课题研究有用的部分.在学习大量资料以后,我们渐渐了解了黄金数,我们惊奇地发现小小的“黄金数”竟然有这么多神奇的应用!既然知道了,我们就更应该在生活中使用黄金数,美化生活.
[目的] 给出过程性评价,体现如何让学生在交流过程中展现个性、学会交流、归纳总结,发现问题、积累经验、提升素养.
[评价过程] 在每一个学生都完成“测量报告”后,安排交流讲评活动.安排讲评的报告应当有所侧重.例如,测量结果准确,测量过程清晰,测量方法有创意,误差处理得当,报告书写认真等;或误差明显而学生自己没有察觉,测量过程中构建的模型有待商榷等.事实表明,这种形式的交流讲评,往往是数学建模过程中学生收获最大的环节.
附件:某个小组的研究报告的展示片段摘录.
测量不可及“理想大厦”的方法
1.两次测角法
(1)测量并记录测量工具距离地面h m;
(2)用大量角器,将一边对准大厦的顶部,计算并记录仰角α;
(3)后退a m,重复(2)中的操作,计算并记录仰角β;
(4)楼高x的计算公式为:
x=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/1/2604904160575488/2611069592322048/STEM/8dd0244a1ada4a9dbcb988c9557290c7.png?resizew=70)
其中α,β,a,h如图所示.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/09121676-7851-4c76-8b7b-f5f9d77cb2f6.png?resizew=235)
两次测角法示意图
2.镜面反射法
(1)将镜子(平面镜)置于平地上,人后退至从镜中能够看到房顶的位置,测量人与镜子的距离;
(2)将镜子后移a m,重复(1)中的操作;
(3)楼高x的计算公式为x=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/1/2604904160575488/2611069592322048/STEM/135cdd0a5bc14ce093eec0b6166faafc.png?resizew=38)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/21/2e096e6d-937c-4329-b1f9-31b65d18d8d7.png?resizew=235)
镜面反射法示意图
实际测量数据和计算结果,测量误差简要分析.
(1)两次测角法
实际测量数据:
第一次 | 第二次 | |
仰角 | 67° | 52° |
(2)镜面反射法
实际测量数据:
第一次 | 第二次 | |
人与镜子的距离 | 3.84 m | 3.91 m |
产生误差有以下几点原因:
镜面放置不能保持水平;
两次放镜子的相对距离太短,容易造成误差;
人眼看镜内物像时,两次不一定都看准镜面上的同一个点;
人体不一定在两次测量时保证高度不变.
综上所述,要做到没有误差很难,但可以通过某些方法使误差更小,我们准备用更多的测量方法找出理想的结果.
对上面的测量报告,教师和同学给出评价.例如,对测量方法,教师和同学评价均为“优”,因为对不可及的测量对象选取了两种可行的测量方法;对测量结果,教师评价为“良”,同学评价为“中”,因为两种方法得到的结果相差较大.
对测量结果的评价,教师和同学产生差异的原因是,教师对测量过程的部分项目实施加分,包括对自制测量仰角的工具等因素作了误差分析;同学则进一步分析产生误差的主要原因,包括:
(1)测量工具问题.两次测角法的同学,自制量角工具比较粗糙,角度的刻度误差较大;镜面反射法的同学,选用的镜子尺寸太大,造成镜间距测量有较大误差.
(2)间距差的问题.这是一个普遍的问题.间距差a值是测量者自己选定的,因为没有较长的卷尺测量距离,有的同学甚至选间距差a是1 m.由于间距太小,两次测量的角度差或者人与镜的距离差太小,最终导致计算结果产生巨大误差.当学生意识到了这个问题后,他们利用运动场100 m跑道的自然长度作为间距差a,使得测量精度得到较大提高.
(3)不少学生用自己的身高代替“眼高”,反映了学生没有很好地理解测量过程中的“眼高”应当是测量的高度,如照片所示.
在结题交流过程中,教师通过测量的现场照片,引导学生发现问题,让学生分析测量误差产生的原因.学生们在活动中意识到,书本知识和实践能力的联系与转化是有效的学习方式.
测量现场的照片和观察说明:
照片 | 说明 |
![]() | 测量角的工具(量角器)太小,造成仰角的测量误差很大. 用腕尺法测量时,腕尺应与地面垂直,手臂水平,否则就没有相似的直角三角形. 用镜子反射法时,要保持镜面水平,否则入射三角形和反射三角形就不相似. |
![]() | 测量仰角的工具好:把一个量角器放在复印机上放大4倍复印.在中心处绑上一个铅垂,这样测量视线和铅垂线之间的夹角可以在图上直接读出,这个角是待测仰角的余角. |
![]() | 测量工具好:用自行车来测距离,解决了皮尺长度不够的问题. |
对测量方法和结果的数学评价可以占总评价的60%,主要由教师作评价.评价依据是现场观察和学生上交的测量报告,关注的主要评价点有:
(1)测量模型是否有效;
(2)计算过程是否清晰准确,测量结果是否可以接受;
(3)测量工具是否合理、有效;
(4)有创意的测量方法(可获加分);
(5)能减少测量误差的思考和做法(可获加分);
(6)有数据处理的意识和做法(可获加分);
……
非数学的评价可以占总评价的40%,主要评价点有:
(1)每一名成员在小组测量和计算过程中的工作状态;
(2)测量过程中解决困难的机智和办法;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/1/2604904160575488/2611069592322048/STEM/a485b2c249f74c058f9e229565b0d80c.png?resizew=27)
非数学的评价主要是在同学之间进行,可以要求学生给出本小组以外其他汇报小组的成绩,并写出评价的简单理由.
二 黄金数的应用
班 级:高三( )班
指导老师:
组 长:
组 员:
研究背景:黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.我们在数学、物理、化学、生物及美学中都存在很多的最好、最优化的问题,如何实现最优化从而达到我们的要求,使得我们在各方面都能取得很好的成绩.
研究目的和意义:
1.培养学生对数学的学习兴趣;
2.提高学习的查找、分析、集中能力;
3.拓宽学生的知识面,感受古代数学家高超的证题思想和刻苦钻研的精神;
4.通过集体配合较好完成对本课题的研究,增加同学间团结合作的精神.
研究分工:搜集整理资料;撰写研究方案;写开题报告;撰写结题报告.
研究步骤:查阅资料、实际调查、计算、总结.
预期成果:在这次研究性学习中,我们组成员互相合作,共同完成了这一课题研究.从中我们了解到黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.
研究结果:
一、黄金数的发展“历史”
黄金数是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现的.一天,毕达哥拉斯从一家铁匠铺路过,被铺子中那有节奏的叮叮当当的打铁声所吸引,便停下来仔细聆听,似乎这声音中隐匿着什么秘密.他走进作坊,拿出一把尺量了一下铁锤和铁砧的尺寸,发现它们之间存在着一种十分和谐的关系.回到家里,毕达哥拉斯拿出一根线,想将它分为两段.怎样分才最好呢?经过反复比较,他最后确定1∶0.618的比例截断最优美.
0.618在数学中叫黄金比值,又称黄金数.这是意大利著名画家达·芬奇给它的美称.其实数学上有许多几何图形蕴涵了黄金比,如五角星等.
代数上也有许多黄金数的知识,其中最有名的裴波那契数列,也就是1,1,3,5,8,13,21,34,55,89…,或许大家要问这里面没有黄金数啊,其实如果用前一项比后一项,它的比值将会在0.618上下波动,如果你有兴趣还可以算下去,最后你还会得到一个数,一个无限接近于黄金数的比值,不信你可以试一试.
二、黄金数的广泛应用
1.艺术中的黄金数
“0.618”,这个比值因具有美学价值而被古希腊美学家运用到造型艺术中,因为凡符合黄金分割律的形体总是最美的形体.在美术史上曾经把它作为经典法则来应用.有许多美术家运用它创造了不少不朽的名著.例如达·芬奇的《蒙娜丽莎》、拉斐尔笔下温和俊秀的圣母像,都有意无意地用上了这个比值.
黄金分割对摄影画面构图可以说有着自然联系.例如照相机的片窗比例:135相机就是24×36即2∶3的比例,这是很典型的.只要我们翻开影集看一看,就会发现,大多数的画幅形式,都是近似这个比例.
2.饮食、生活作息中的黄金数
“黄金分割”的比值为0.618,它不仅是美学造型方面常用的一个比值,也是一个饮食参数.日本人的平均寿命多年来稳居世界首位,合理的膳食是一个主要因素.在他们的膳食中,谷物、素菜、优质蛋白、碱性食物所占的比例基本上达到了黄金分割的比值.
医学专家分析后还发现,饭吃六七成饱的人几乎不生胃病.
还有喝5杯水.人体内的水分占体重的61.8%,不计出汗,每天失去和需要补充的水达2 500毫升.其中半固体食物供给的水和人体内部合成的水约1 500毫升,大约占61.8%.其余1 000毫升需要补充,才能保持水平衡.因此,每人一天要喝5杯水.
一天合理的生活作息也应该符合黄金分割,24小时中,2/3时间是工作与生活,1/3时间是休息与睡眠;在动与静的关系上,究竟是“生命在于运动”,还是“生命在于静养”?从辩证观和大量的生活实践证明,动与静的关系同一天休息与工作的比例一样,动四分,静六分,才是最佳的保健之道.掌握与运用好黄金分割,可使人体节约能耗,延缓衰老,提高生命质量.
3.植物中的黄金数
植物叶子,千姿百态,生机盎然,给大自然带来了美丽的绿色世界.
尽管叶子形状随种而异,但它在茎上的排列顺序(称为叶序),却是极有规律的.你从植物茎的顶端向下看,经细心观察,发现上下层中相邻的两片叶子之间约为137.5°.如果每层叶子只画一片来代表,第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137.5°,以后二到三层,三到四层,四到五层……两叶之间都成这个角度数.植物学家经过计算表明:这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的.叶子的排布,多么精巧叶子间的137.5°中,藏有什么“密码”呢?我们知道,一周是360°,360°-137.5°=222.5°,137.5°∶222.5°≈0.618.瞧,这就是“密码”!叶子的精巧而神奇的排布中,竟然隐藏着0.618.
有些植物的花瓣及主干上枝条的生长,也是符合这个规律的.
4.建筑中的黄金数
世界上最有名的建筑物中几乎都包含“黄金分割比”.遍布全球的众多优秀近现代建筑,尽管其风格各异,但在构图布局设计方面,都有意无意地运用了黄金分割的法则,给人以整体上的和谐与悦目之美.
举世闻名的巴特农神庙也是这样一个例子,神庙外部呈长方形,长228英尺,宽101英尺,有46根多立克式环列圆柱构成柱廊.
文明古国埃及的金字塔,形似方锥,大小各异.但这些金字塔底面的边长与高之比都接近于0.618,能使平直单调的塔身变得丰富多彩;在现代建筑中,一些摩天建筑中使用“黄金分割点”进行处理,在这类高层建筑物的黄金分割处布置腰线或装饰物,则可使整个楼群显得雄伟雅致.如举世闻名的法国巴黎埃菲尔铁塔、当今世界最高建筑之一的加拿大多伦多电视塔(553.33米),都是根据黄金分割的原则来建造的.上海的东方明珠广播电视塔,塔身高达468米.为了美化塔身,设计师巧妙地在上面装置了晶莹耀眼的上球体、下球体和太空舱,既可供游人登高俯瞰地面景色,又使笔直的塔身有了曲线变化.更妙的是,上球体所选的位置在塔身总高度5∶8的地方,即从上球体到塔顶的距离,同上球体到地面的距离大约是5∶8这一符合黄金分割之比的安排,使塔体挺拔秀美,具有审美效果.
三、开展生活中实际调查的研究及成果
经过我们的讨论,我们觉得应该自己去寻找生活中的黄金数.
1.下面就是我们实地测量结果的统计表格,从中我们发现其实黄金数就在我们的身边.只要稍微留心一下便可发现它离我们的生活有多近!在生活中,只要我们善于观察,善于思考,将所学的知识与生活结合起来将会感到数学的乐趣,生活中处处都应用着数学的知识.
物品 | 宽(cm) | 长(cm) | 比值 |
教室墙体砖块 | 18 | 29 | 0.621 |
一片叶子 | 0.9 | 104 | 0.6428 |
学生 | 92 | 150 | 0.613 |
安中学生证 | 6.1 | 10 | 0.61 |
安中校园雕像 | 51 | 83 | 0.614 |
安中课桌 | 40 | 65 | 0.615 |
如(1)报幕员应站在舞台的什么地方报幕最佳?
答:根据黄金分割,应站在舞台宽度的0.618处以站在舞台长度的黄金分割点的位置最美观,声音传播得最好.
(2)假如您打算买台25寸的国产彩色电视机,要想物美价廉,最佳价位是多少?
答:如上所述,要想确定最佳价格,我们得知道同一品牌的最高价与最低价,然后根据公式:(最高价位-最低价位)×0.618+最低价位=最佳价位.
以下是我们的调查结果
名牌 | 高档的价格(元) | 低档的价格(元) | 最佳的价格(元) |
长虹彩电 | 1 350 | 1 280 | 1320 |
创维彩电 | 1 295 | 1100 | 1 221 |
答:人在春季感到舒畅,那是因为这时的环境温度正好在22至24摄氏度之间,而这种气温与人的正常体温37摄氏度正呈现微妙之处:人的正常体温37摄氏度与0.618的乘积为22.8摄氏度,人在这一环境温度中,机体的新陈代谢、生理活动均处于最佳状态.
四、问题与建设
在这次研究性学习中,我们组成员互相合作,共同完成了这一课题研究.从中我们了解到黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字,它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用.那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识.
在研究中,当然也会遇到各种无法预料的问题.刚开始,大家对于黄金数的知识都很缺乏,只是带着一份好奇去探询其中的奥秘,而且黄金数的资料学校图书馆比较缺乏,网上资料又是十分杂乱,对于信息需要筛选,留下对课题研究有用的部分.在学习大量资料以后,我们渐渐了解了黄金数,我们惊奇地发现小小的“黄金数”竟然有这么多神奇的应用!既然知道了,我们就更应该在生活中使用黄金数,美化生活.
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2 . 我国魏晋时期著名的数学家刘徽在《九章算术注》中提出了“割圆术——割之弥细,所失弥少,割之又割,以至不可割,则与圆周合体而无所失矣”.也就是利用圆的内接多边形逐步逼近圆的方法来近似计算圆的面积和周长.如图①,若用圆的内接正六边形的面积
,来近似估计半径为1的
的面积,再用如图②的圆的内接正十二边形的面积
来近似估计半径为1的
的面积,则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d2f4479dbbecd5de9c28ec927b261a1.png)
______ .(结果保留根号)
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名校
解题方法
3 . 德国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.”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为
的等腰三角形(另一种是顶角为
的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金
中,
.根据这些信息,可得
( )
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2020-11-05更新
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2643次组卷
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16卷引用:北京市北大附中2020届高三6月阶段性检测数学试题
北京市北大附中2020届高三6月阶段性检测数学试题安徽省宣城市2020-2021学年高三上学期期末数学(理)试题安徽省宣城市2020-2021学年高三上学期期末数学(文)试题(已下线)专题21 数学文化(客观题)-2021年高考数学(文)二轮复习热点题型精选精练(已下线)专题22 数学文化(客观题)-2021年高考数学二轮复习热点题型精选精练(新高考地区专用)(已下线)专题18 高考中的数学文化-2021年高考冲刺之二轮专题精讲精析(已下线)专题23 数学文化(客观题)-2021年高考数学(理)二轮复习热点题型精选精练黑龙江省漠河市高级中学2020-2021学年高三上学期第一次摸底考试理科数学试题(已下线)第11章 解三角形(能力提升)-2020-2021学年高一数学单元测试定心卷(苏教版2019必修第二册)黑龙江省哈尔滨市第六中学2020-2021学年高三上学期期末考试理科数学试题江苏省吴江中学2020-2021学年高一下学期3月月考数学试题(已下线)第11课时 课后 二倍角的正弦、余弦、正切公式(已下线)第五单元 (综合培优)三角函数 B卷- 2021-2022学年高一数学同步单元AB卷(人教A版2019必修第一册)(已下线)5.5三角恒等变换B卷5.5.2 简单的三角恒等变换练习江苏省苏州昆山柏庐高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考数学试题
名校
4 . 《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题,术日:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.其大意是弧田面积计算公式为:弧田面积=
(弦×矢+矢×矢),弧田是由圆弧(弧田弧)和以圆弧的端点为端点的线段(弧田弦)围成的平面图形,公式中的“弦”指的是弧田弦的长,“矢”指的是弧田所在圆的半径与圆心到弧田弧的距离之差,现有一弧田,其弧田弦AB等于6米,其弧田弧所在圆为圆O,若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为
平方米,则cos∠AOB=( )
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2020-09-14更新
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880次组卷
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9卷引用:云南省2017届高三第二次复习统一检测理科数学试题
云南省2017届高三第二次复习统一检测理科数学试题辽宁省辽宁师范大学附属中学2019-2020学年高一下学期期末数学试题江苏省扬州市邗江区蒋王中学2020-2021学年高三上学期第一次质量检测数学试题江苏省扬州市高邮市第一中学2020-2021学年高三上学期9月阶段性测试数学试题(已下线)专题21 数学文化(客观题)-2021年高考数学(文)二轮复习热点题型精选精练(已下线)专题22 数学文化(客观题)-2021年高考数学二轮复习热点题型精选精练(新高考地区专用)(已下线)专题23 数学文化(客观题)-2021年高考数学(理)二轮复习热点题型精选精练河南省郑州市第九中学2020-2021学年高一下学期期中数学试题江苏省镇江市第一中学2021-2022学年高三上学期期初数学试题
5 . 刘徽是中国魏晋时期杰出的数学家,他提出“割圆求周”方法:当
很大时,用圆内接正
边形的周长近似等于圆周长,并计算出精确度很高的圆周率
.在《九章算术注》中总结出“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣”的极限思想.运用此思想,当
取3.1416时可得
的近似值为( )
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A.0.00873 | B.0.01745 | C.0.02618 | D.0.03491 |
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2020-09-04更新
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486次组卷
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2卷引用:云南省昆明市2019-2020学年高二下学期期末质量检测数学(文)试题
名校
解题方法
6 . 古代中国的太极八卦图是以同圆内的圆心为界,画出相等的两个阴阳鱼,阳鱼的头部有阴眼,阴鱼的头部有个阳眼,表示万物都在相互转化,互相渗透,阴中有阳,阳中有阴,阴阳相合,相生相克,蕴含现代哲学中的矛盾对立统一规律.图2(正八边形
)是由图1(八卦模型图)抽象而得到,并建立如下平面直角坐标系,设
.则下述四个结论:①以直线
为终边的角的集合可以表示为
;②以点
为圆心、
为半径的圆的弦
所对的弧长为
;③
;④
中,正确结论的个数是( )
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2020-08-15更新
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776次组卷
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5卷引用:湖南省郴州市2019-2020学年高一下学期期末数学试题
湖南省郴州市2019-2020学年高一下学期期末数学试题(已下线)对点练24 任意角与弧度制-2020-2021年新高考高中数学一轮复习对点练(已下线)专题18 高考中的数学文化-2021年高考冲刺之二轮专题精讲精析江苏省四校(上冈高级中学等)2020-2021学年高一下学期期中联考数学试题重庆市铜梁区第一中学2020-2021学年高一下学期3月月考数学试题
名校
解题方法
7 . 我国南宋时期数学家秦九韶发现了求三角形面积的“三斜求积”公式:设
内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积
.若
,
,则
面积的最大值为( )
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2020-07-25更新
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618次组卷
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8卷引用:江苏省淮安市2019-2020学年高一下学期期末数学试题
江苏省淮安市2019-2020学年高一下学期期末数学试题辽宁师范大学附属中学2020-2021学年高三10月模块考试数学试题(已下线)专题21 数学文化(客观题)-2021年高考数学(文)二轮复习热点题型精选精练(已下线)专题22 数学文化(客观题)-2021年高考数学二轮复习热点题型精选精练(新高考地区专用)(已下线)专题23 数学文化(客观题)-2021年高考数学(理)二轮复习热点题型精选精练安徽省滁州市定远县重点中学2020-2021学年高三上学期1月质量检测数学(文)试题(已下线)山东省济南市2022-2023学年高三上学期期中数学试题变式题1-5江苏省苏州市张家港市沙洲中学2023-2024学年高一下学期3月月考数学试卷
名校
8 . 《数书九章》卷五中第二题,原文如下:问有沙田一段,有三斜,其小斜一十二里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步,欲知为田几何?答曰:田积三百一十五顷.术曰:以少广求之,以小斜幂(
)并大斜幂(
),减中斜幂(
),并半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,以四约之,为实:以为从偶,开平方,得积(S).译成现代式子是这个式子
称为秦九韶三斜求积公式;已知三角形的三边分别为5,6,7时,则面积为_________ ,最小角的余弦值为_________ .
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2020-07-16更新
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541次组卷
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5卷引用:浙江省“山水联盟”2020届高三下学期高考模拟数学试题
浙江省“山水联盟”2020届高三下学期高考模拟数学试题(已下线)模块检测卷一(B卷 滚动提升检查)-2021年高考数学一轮复习单元滚动双测卷(新高考地区专用)山东省泰安市宁阳县第一中学2020-2021学年高一下学期第一次月考考试数学试卷(已下线)【新东方】高中数学20210527-025【2021】【高一下】江苏省苏州市常熟中学2020-2021学年高一下学期3月月考数学试题
9 . 设地球表面某地正午太阳高度角为θ,ξ为此时太阳直射纬度,φ为该地的纬度值,则有θ=90°﹣|φ﹣ξ|.根据地理知识,武汉地区的纬度值约为北纬30°,当太阳直射南回归线(此时的太阳直射纬度为﹣23°26')时物体的影子最长,如果在武汉某高度为h0的楼房北边盖一新楼,要使新楼一层正午的太阳全年不被前面的楼房遮挡(如图所示),两楼的距离应至少约为h0的( )倍?(注意tan36°34′=0.75)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/4/4f19f5d9-1eb1-460f-9e36-2b5011a2a98d.png?resizew=162)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/4/4f19f5d9-1eb1-460f-9e36-2b5011a2a98d.png?resizew=162)
A.0.5倍 | B.0.8倍 | C.1倍 | D.1.4倍 |
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2020-06-29更新
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516次组卷
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3卷引用:湖北省武汉市五校联合体2019-2020学年高一上学期期末数学试题
湖北省武汉市五校联合体2019-2020学年高一上学期期末数学试题湖北省华中科技大学附属中学联考体2019-2020学年高一上学期期末数学试题(已下线)第07讲 三角函数的应用(分层训练)-2021-2022学年高一数学考点专项训练(人教A版2019必修第一册)
10 . 费马点是指三角形内到三角形三个顶点距离之和最小的点,当三角形三个内角均小于120°时,费马点与三个顶点连线正好三等分费马点所在的周角,即该点所对的三角形三边的张角相等均为120°,根据以上性质,已知
,P为
内一点,记
,则
的最小值为_________ ,此时![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/964102ef2797ac641e5869968ad0c681.png)
_________ .
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4a502e239fd2897a27c15ed3aa824cf4.png)
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