Golden Ratio Check
1. نبدأ بتوضيح قيم $a$ و $b$:
$$a = \frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}, \quad b = \frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}$$
2. بما أن $a$ و $b$ متساويان، يمكننا اعتبارهما كنسبة بين ضلعي المستطيل.
3. السؤال يشير إلى نسبة مقاطع عدد طاقي (عدد ذهبي)، العدد الذهبي معروف بأنه:
$$\phi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}$$
4. لنختبر ما إذا كانت النسبة $a$ و $b$ تمثل نسبة عدد طاقي:
\begin{align*}
\frac{a}{b} &= \frac{\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}}{\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}} = 1
\end{align*}
لذا النسبة بينهما هي 1، وهي ليست النسبة الذهبية.
5. يمكننا تبسيط $a$:
\begin{align*}
a &= \frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}} = 1 - \frac{1}{\sqrt{5}}
\end{align*}
6. لا يمكن التعبير عن $a$ و $b$ على شكل نسبة أعداد صحيحة بسيطة لأنهما يحتويان على جذر.
7. مساحة المستطيل = الطول × العرض = $a \times b$:
\begin{align*}
S &= a \times b = \left(\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}\right)\times \left(\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}\right) = \left(\frac{\sqrt{5} - 1}{\sqrt{5}}\right)^2
\end{align*}
بالتوسيع:
\begin{align*}
S &= \frac{(\sqrt{5} - 1)^2}{(\sqrt{5})^2} = \frac{5 - 2\sqrt{5} + 1}{5} = \frac{6 - 2\sqrt{5}}{5}
\end{align*}
8. مجمل: $a$ و $b$ متساويان ولكنهما ليسا نسبة عدد ذهبي.
9. مساحة المستطيل تساوي $\frac{6 - 2\sqrt{5}}{5}$.
\textbf{النتيجة:}
- $a$ و $b$ متساويان وليسا نسبة عدد ذهبي.
- $a$ و $b$ لا يمكن تعبيرهما على شكل نسبة أعداد صحيحة بسيطة.
- مساحة المستطيل بطول $a$ وعرض $b$ هي $\frac{6 - 2\sqrt{5}}{5}$.