半圆中的另一个黄金比率
Boi Quang Tuán已在切割结数学facebook页面是一个简单的黄金比例构建。下面是一个三角测量的证明。证据2是带有Bi Quang Tuán的原件。
施工
在直径为$AB的半圆$(O)$中,$let$OBC$是一个等边三角形,$C$在$(O)上;$$$(O)$上的M$,$CM=\frac{1}{2} 不列颠哥伦比亚省。$将$N$定义为$AM$和$CO的交集$
然后$\displaystyle\frac{CN}{NO}=\phi,$是黄金比率。
证据1
让角度$\alpha、$$\beta$定义如下,并假设半圆的半径为$1$
在$\Delta OCM中,$$\displaystyle\sin\alpha=\frac{1}{4},$表示$\disposystyle\\cos\alpha=\frac{\sqrt{15}}{4{$
由余弦定律在$\Delta BCM中,$$BM^{2}=BC^{2}+BM^{2} -2BC型\cdot BM\cos\alpha,$\displaystyle BM=\frac{\sqrt中的${15}-\sqrt{3}}{4}.$由正弦定律,$\displaystyle\sin\beta=\frac{\sqrt{15}-\sqrt{3}}{8}.$可以验证$\displaystyle\cos\beta=\frac{3\sqrt{15}+1}{8}$
现在在$\Delta ANO中应用正弦定律:$$\displaystyle NO=\frac{\sin\beta}{\sin(60^{\circ}-\beta)}.$由加法公式,
$\开始{align}\显示样式\sin(60^{\circ}-\beta)&=\sin 60^{\scirc}\cos\beta-\cos 60^{\ circ}\sin\beta\\&=\frac{\sqrt{3}}{2}\cdot\frac{3\sqrt{15}+1}{8}-\压裂{1}{2}\cdot\frac{\sqrt{15}-\方形{3}}{8}\\&=\frac{\sqrt{15}+\sqrt{3}}{8}。\结束{对齐}$
由此可见
$\显示样式NO=\frac{\sin\beta}{\sin(60^{\circ}-\beta)}=\frac{\sqrt{15}-\sqrt{3}}{\sqrt{15}+\sqrt}3}}=\frac{3-\sqrt{5}}{2}$
因此$\displaystyle CN=1-NO=\frac{\sqrt{5}-1}{2} $和$\displaystyle\frac{CN}{NO}=\phi,$(根据需要)。
证据2
两个直角三角形$CDM\;$和$CMC';$类似于:$\displaystyle\frac{CD}{CM}=\frac{CM}{CC’}=\frac{1}{4}\;$和$E\;$是$OC'的中点$
由此,我们可以通过半圆半径计算配置中的所有线段,最后根据需要得到黄金比率。
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