数学大发现——美妙的黄金分割

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大家好,我是朱晨菲。今年暑假,我读了一本《奇妙的古希腊数学历险记》。公元前二百多年的古希腊有着在数学、建筑、天文中斐然的成就,它是人类数学历史发展中的第一个高峰。这本书带我走进了古希腊数学的奇妙世界。 黄金分割是一个数学的比例关系,它是由2500多年前的古希腊数学家毕达哥拉斯发现。所谓黄金分割,指的是把长为L的线段分为两部分,使其中一部分对于全部之比,等于另一部分对于该部分之比。而计算黄金分割最简单的方法,是计算斐波契数列1,1,2,3,5,8,13,21,这个数列的名字叫做"菲波那契数列",特点是即除前两个数(数值为1)之外,每个数都是它前面两个数之和。也就是说:3:2 ,5:3,8:5,13:8 这些比例都可以算是黄金分割比例。应用时一般取黄金分割比例为1.618(1:0.618),或者取0.618值,称为黄金分割点。 <font color="#167efb">中世纪以后,黄金分割比例成为一种美学观点。有趣的是,这种黄金分割的美学观,往往不是人为的,在天、地、人诸方面的许多表现是天然而就的,而这种天造地设不仅是美,更重要的是佳。</font> <font color="#ed2308">首先让我们来看看万物之灵,人身上的各个部分的比例吧!</font><br> 达芬奇在他的《论绘画》一书里说过:人体的各个部分之间都存在着简单的整数比。人体结构中有14个“黄金点”(物体短段与长段之比值为 0.618),12个“黄金矩形”(宽与长比值为 0.618的长方形),2个“黄金指数”(两物体间的比例关系为 0.618)。如按0.618:1来设计腿长与身高的比例,画出的人体身材最优美。 “蒙娜丽莎的微笑”是达芬奇最著名的作品之一,这幅举世瞩目的画,在画中达·芬奇将人体结构的黄金比例运用于人物绘画,取得了极佳的艺术效果.使它成为一幅传世名作。 <font color="#ed2308">再来看看生活中我们熟悉的方面——健康、饮食、作息时间方面,都有着它的影子。</font> 人为什么在环境气温22°C-24°C下生活感到最适宜?因为人体的正常体温是36°C-37°C,这个体温与0.618的乘积恰好是22.4°C-22.8°C,而且在这一环境温度中,人体的生理功能、生活节奏等新陈代谢水平均处于最佳状态。 一天合理的生活作息也符合0.618的分割,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。<br> 再比如我们用的纸和书本的开本,(如A3,A4纸)多数都是3:2的比例。那也是符合视觉规律的。 <font color="#ed2308">最后再看看它在造型艺术中具有美学价值</font> 在工艺美术和日用品的长宽设计中,采用这一比值能够引起人们的美感,在实际生活中的应用也非常广泛。 建筑物中某些线段的比就科学采用了黄金分割,如埃菲尔铁塔、胡夫金字塔等。 就连植物界也有采用黄金分割的地方,如果从一棵嫩枝的顶端向下看,就会看到叶子是按照黄金分割的规律排列着的。还有如美丽的向日葵等。 图中,逆时针的绿色螺旋线共13根条,顺时针的蓝色螺旋线共21条,13和21正是菲波那契数列中的两项。较大的向日葵可以达到(89,144),甚至(144,233) 你能数出这个向日葵的螺旋线数吗? <font color="#39b54a"> 黄金分割无处不在。<br> 请同学们们多多观察身边有趣的黄金分割现象吧!</font>

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