一、黄金数的“历史”
这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。
后来古希腊美学家柏拉图将这一比例称为黄金分割律。这个规律意思是,整体与较大部分之比等于较大部分与较小部分之比。也就是说较大部分的平方等于整体与较小部分的乘积。 如图所示:
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
精选文库
“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著名。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24X36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2500毫升。其中半固体食物供给的水和人体内部合成的水约1500毫升,大约占61.8%。其余1000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。
-
2
精选文库
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(如下图)。
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成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 O ,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 O 中,藏有什么“密码”呢?我们知道,一周是360 O ,360 O –137.5 O =222.5 O ,137.5 O :222.5 O ≈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。
O
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,在现代建筑中,一些摩天建筑中使用“黄金分割点”进行处理,能使平直单调的塔身变得丰富多彩;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
-
3
精选文库
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 教室墙体砖块 一片叶子 学 生 安中学生证 安中校园雕像 安中课桌 宽(cm) 18 0.9 92 6.1 51 40 长(cm) 29 104 150 10 83 65 比值 0.621 0.6428 0.613 0.61 0.614 0.615 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,
-
4
精选文库
然后根椐公式:(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 高档的价格低档的价格最佳的价格名 牌 (元) (元) (元) 长虹彩电 1350 1280 1320 创维彩电 1295 1100 1221 (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。
-
5
- 精选文库
6
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容