用正五角星证明黄金比例过程,数学中的黄金比视频

首页 > 政策法规 > 作者:YD1662024-01-27 14:29:25

我们听过的很多动人心魄的神话可能是始于一个真实的故事,它曾在历史的某个时间点上真实地发生过,但在代代相传的传颂中,被一点一点的蒙上传奇的色彩,让真相被一点一点地被抛在脑后。神话之所以总能在人们心中存留和演化,或许是因为它们多少承载着一些隐藏的真理,能够满足人类在心灵上的某些需求。

以严谨的逻辑著称的数学似乎是神话的一个对立面,但有时,一些数学真理会在缺乏理解的复述之下,以“神话”般的形式进入到公众意识。今天我们要说就是数学中的一则“神话”——黄金比例(黄金分割率)。

什么是黄金比例?

黄金比例是一个神奇的常数,我们通常用希腊字母φ来表示它。它出现在很多文学和艺术作品中,比如在小说和电影《达芬奇密码》就提到了这个有着神秘色彩的数字。之所以说它神秘,是因为与数学中的许多其他概念相比,这个数字的确有着更多的“神话”:它被许多作家描述为是自然界所有美丽图案的基础,是神圣的比例;也被称为是许多艺术作品和建筑物的设计基础,如希腊的帕特农神庙和埃及的金字塔。

黄金比例最早出现在欧几里得的著作《几何原本》中,欧几里得将它定义为:

用正五角星证明黄金比例过程,数学中的黄金比视频(1)

那么,φ究竟等于多少呢?我们知道,a / b = φ,且 (a b) / a = φ,因此上图中的等式可以变成:

用正五角星证明黄金比例过程,数学中的黄金比视频(2)

对这个方程进行求解,就能得到:

用正五角星证明黄金比例过程,数学中的黄金比视频(3)

由于φ必须大于1, 所以我们取φ = 1.61803…它是一个无理数,这并不难理解,因为根号5正是一个无理数,也就是说它是一个无法被写成两个整数之比的数。这是黄金比例的一个非常重要的性质。

一维的黄金比例还可以延伸为所谓的黄金矩形,我们可以根据以下步骤画出一个黄金矩形:

1、首先需要画一个边长为a的正方形;2、然后取正方形的一条边(比如底边)的中点:以该中点为圆心,以中点到与对边相连的一个顶点的距离为半径画圆;3、延长底边,让它与圆弧相交,得到的交点便是黄金矩形的一个角。

用正五角星证明黄金比例过程,数学中的黄金比视频(4)

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