2024年3月3日发(作者:莫邪)
初中生数学小论文
《漫谈黄金分割》
把一条线段为两部分,使其中较长线段为全线段与较短线段的比例中项,若C为线段AB的满足条件(ACBC)的分点,即AC2ABBC,则可求得AC:AB510.618。这种分割在课本上被称作黄金分割,
251被称为黄金数。黄2这个分点叫做这条线段的黄金分割点,比值金分割、黄金数都被冠以“黄金”二字,说明了它们的重要性与应用上的广泛性,同时也为它们平添了几分神秘的色彩。著名天文学家开普勒称黄金分割是“几何学中的一大宝藏”,就让我们揭开它的神秘面纱,共同来开采一下这座宝藏吧!
将线段黄金分割或者说将线段分成中末比、中外比或外内比,最早对其作系统研究的是希腊数学家欧多克索斯,他在深入探究五角星性质时,曾惊叹道:“中末比到底在这儿出现了!”对中末比的严格论述最早见于欧几里德的《几何原本》。1509年,意大利文艺复兴重要人物之一帕乔里出版《神圣的比例》一书,书中系统介绍了古希腊中外比,并称其为神圣比例。天文学家J·开普勒称之为神圣分割,并说“勾股定理和中末比是几何中双宝,前者好比黄金,后者犹如珠玉。”
他是把黄金之喻给了勾股定理,而用珠玉来形容了中末比。最早正式在书中使用黄金分割这个名称的是欧姆,在他1835年出版的第二版
《纯粹初等数学》一书中首次使用了这一名称。到19 世纪以后,这一名称才逐渐通行起来,成为现在人们所熟知的名称。
黄金分割无论是在理论上,还是实际生活中都有着极其广泛而又非常简单的应用,在我们的身边有许多的黄金比例,现在我带你去看看在我们的生活中的一些黄金分割。
你从电视中见过碧水轻流的安大略湖畔的加拿大名城多伦多吗?这个高楼大厦鳞次栉比的现代化城市中,最醒目的建筑就是高耸的多伦多电视塔,它器宇轩昂,直冲云霄。有趣的是嵌在塔中上部的扁圆的空中楼阁,恰好位于塔身全长的0.618倍处,即在塔高的黄金分割点上。它使瘦削的电视塔显得和谐、典雅、别具一格。多伦多电视塔被称为“高塔之王”,这个 奇妙的“0.618”起了决定性作用。舞台上,演员既不是站在正中间, 也不会站在台边上,而是站在舞台全长的0.618倍处,站在这一点上,观众看上去才惬意。不仅在舞台上演员站在0.618倍处,在一些世界名画中也运用了黄金分割。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。因为人体的很多部位,都遵循着黄金分割比例,如果计算一下翩翩欲仙的芭蕾演员的优美身段,可以得知,他们的腿长与身 长的比值也大约是0.618,组成了人体的美。所以画家们都遵循着黄金分割比例来画出这一个个美丽的女子。
也许,0.618在科学艺术上的表现我们已了解了很多,但是,你有没有听说过,0.618还与炮火连天、硝烟弥漫的战场也有着不解之缘,在军事上也显示出它巨大而神秘的力量?
当发射子弹的步枪刚刚制造出来的时候,它的枪把和枪身的长度比例很不科学合理,很不方便于抓握和瞄准。到了1918年,一个名叫阿尔文·约克的美远征军下士,对这种步枪进行了改造,改进后的枪型枪身和枪把的比例恰恰符合0.618的比例。
把黄金分割在战争中体现得最为出色的军事行动,首推成吉思汗所指挥的一系列战事。数百年来,人们对成吉思汗的蒙古骑兵,为什么能像飓风扫落叶般地席卷欧亚大陆颇感费解,因为仅用游牧民族的剽悍勇猛、残忍诡谲、善于骑射以及骑兵的机动性这些理由,都还不足以对此做出令人完全信服的解释。或许还有别的更为重要的原因。仔细研究之下,果然又从中发现了黄金分割的伟大作用。蒙古骑兵的战斗队形与西方传统的方阵大不相同,在它的5排制阵型中,人盔马甲的重骑兵和快捷灵动轻骑兵的比例为2:3,这又是一个黄金分割!你不能不佩服那位马背军事家的天才妙悟,被这样的天才统帅统领的大军,不纵横四海、所向披靡,那才怪呢。
这些事例孤立地看上去,它们像是一个接一个的偶然,但太多的偶然,都在显示同一种现象,这时候你必须承认,那就是规律。黄金分割在生活中竟有如此多的实例和运用,或许在他的身上还有更多的奥秘等待着我们去探寻!
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