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

而这个数列最终会收敛到一个熟悉的数字——1.618… 这个数列的极限正是黄金比例。

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黄金比例的无理性,使我们可以在黄金矩形中看见能无限循环下去的斐波那契数列的比。

被“神”化的黄金比例

黄金比例是一个有趣的数字,它有很多奇特的性质,也有许多有用的应用。这些奇特的性质吸引了一些数学家的关注,然而对于公众而言,它的这些属性却意外的被提升到了一个不恰当的位置。

在数学家眼中,重要的常数有很多,比如√2——它是边长为1的正方形的对角线长度,也是一张A4纸的长宽比例。其实1、√2、√3在几何中的出现频率都远高于φ。

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说起重要的常数,还有两个不得不提的数字便是π和e,无论是在数学世界还是现实世界,它们都有着不言而喻的重要性。

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在几何学中,圆周率π是圆周长与直径之比,它的应用远远超出了几何学,它出现在数学的所有领域,从微积分到数论,从统计学到量子力学。数字e是另一个在数学中扮演着同等重要角色的常数,它是微积分的基本要素,它与任何关于增长的事物有关。在科学和工程学的许多重要公式中,都有π和e的身影,这两个数字和宇宙密切相关。

相比之下,φ的应用场景要少得多。然而在普及数学时,φ的神秘色彩使其所享有的“荣耀”远多于这两个宇宙的核心数字。需要强调的是,这并不是说φ不重要(我们将在第3部分讨论黄金比例的真正神奇之处),只是说它在数学和科学中所扮演的角色与传说中的大相径庭。

为什么φ在大众媒体上会获得如此显赫的地位呢?可能就像所有神话的流传一样,一次次的神化原因早已遗失在历史的长河中了。但仍可以照着一些线索探寻其中的一些故事。

隐藏在自然中的黄金比例?

黄金比例以多种形式出现在自然界中。前面我们已经提到,黄金比例与斐波那契数列密切相关。而斐波那契序列在自然界中是真实存在的,因为它既与种群的增长方式有关,也与形状可以组合在一起的方式有关。

例如,在太阳花的螺旋中我们可以看到这个序列(下图左),它们以一种可以捕捉到最多阳光的有序方式排列在一起;再比如,从蜂箱中的雄蜂与雌蜂的数量分布中(下图右),我们也可以观察到这种由蜜蜂的繁殖方式所产生的接近φ的比率。

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