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数学中的美学

数学中的美学
高二20班张锦涛
数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。

——罗素
在当今的科学分类研究中,许多学者称哲学和数学是普遍科学,且认为二者可应用于任何学科和任何领域,其差别在于刻画现实世界时使用的方法和语言不同:哲学使用的是自然语言,数学使用的是人工语言(数学符号);哲学使用的是辩证逻辑方法,而数学使用的是形式逻辑与数理逻辑方法。

这样哲学家有时可以“感觉到”思维的和谐,而数学家则有时可以“感觉到”公式与定理的和谐,即美。

数学也是自然科学的语言,故它具有一般语言文学与艺术所共有的美的特点,即数学在其内容结构上、方法上也都具有自身的某种美,即所谓数学美。

因而数学美是具体、形象、生动的。

数学美的起源遥远、历史悠久。

我们学过“黄金分割”,即把线段l分成x和l-x两段,使其比满足:x∶l=(l-x)∶x,这样解得x≈0.618l,这种分割称为“黄金分割”。

0.618…这是被中世纪学者、艺术家达·芬奇誉为“黄金数”的重要数值,它也曾被德国科学家开卜勒赞为几何学中两大“瑰宝”之一。

无论是古埃及的金字塔,还是古雅典的他侬神庙;无论是印度的泰姬陵,还是今日的巴黎埃菲尔铁塔,这些世人瞩目的建筑中都蕴藏着0.618…这一黄金比数,一些著名的艺术佳作也处处体现了黄金比值——许多名画的主题都是在画面的黄金分割点处,不少著名乐章的高潮在全曲的0.618处。

人的肚脐是人体长的黄金分割点,而膝盖又是人体肚脐以下部分体长的黄金分割点。

:叶子在茎上的排列也遵循黄金比,相邻两张叶片在与茎垂直的平面上的投影夹角是137°28',科学家们经计算表明:这个角度对植物叶子通风、采光来讲,都是最佳的。

人们也用黄金比例,创造出很多美的建筑,logo等等:
说到黄金比例,不得不提到斐波那契数列。

斐波那契数列指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34……
这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和。

有趣的是:这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的。

而且当n趋向于无穷大时,后一项与前一项的比值越来越逼近黄金分割1.618。

斐波那契数列中的斐波那契数会经常出现在我们的眼前——比如松果、凤梨、树叶的排列、某些花朵的花瓣数(典型的有向日葵花瓣),蜂巢,蜻蜓翅膀,超越数e(可以推出更多),黄金矩形、黄金分割、等角螺线,十二平均律等。

除了这些,我来介绍一个特别的例子:
爱心方程
ContourPlot3D[(x^2+9/4*y^2+z^2-1)^3-x^2*z^3-9/80*y^2*z^3==0,{x,-1.5,1.5},{y,-1,1},{z,-1.5, 1.5},FaceGrids->All]
给出爱心的三维图形,其中,y^2的系数决定了心的扁平程度,系数越大,心就越扁平。

看了这么多例子,是不是感受到数学中的美了呢?
小学二(2)班班规
一、安全方面
1、每天课间不能追逐打闹。

2、中午和下午放学要结伴回家。

3、公路上走路要沿右边走,过马路要注意交通安全。

4、不能在上学路上玩耍、逗留。

二、学习方面
1、每天到校后,不允许在走廊玩耍打闹,要进教室读书。

2、每节课铃声一响,要快速坐好,安静地等老师来上课。

3、课堂上不做小动作,不与同桌说悄悄话,认真思考,积极回答问题。

4、养成学前预习、学后复习的好习惯。

每天按时完成作业,保证字迹工整,卷面整洁。

5、考试时做到认真审题,不交头接耳,不抄袭,独立完成答卷。

三、升旗排队和两操方面
1、升旗时,要快速出教室排好队,做到快、静、齐,安静整齐地排队走出课室门,班长负责监督。

2、上午第二节后,快速坐好,按要求做好眼保健操。

3、下午预备铃声一响,在座位上做眼保健操。

四、卫生方面
1、每组值日生早晨7:35到校做值日。

2、要求各负其责,打扫要迅速彻底,打扫完毕劳动工具要摆放整齐。

3、卫生监督员(剑锋,锶妍,炜薪)要按时到岗,除负责自己的值日工作外,还要做好记录。

五、一日常规
1、每天学生到齐后,班长要检查红领巾。

2、劳动委员组织检查卫生。

3、每天负责领读的学生要督促学生学习。

4、上课前需唱一首歌,由文娱委员负责。

5、做好两操。

6、放学后,先做作业,然后帮助家长至少做一件家务事。

7、如果有人违反班规,要到老师处说明原因。

班训:
坐如钟站如松快如风静无声
班规:
课堂听讲坐如钟,精神集中认真听;排队升旗站如松,做操到位展雄风;做事迅速快如风,样样事情记得清;自习课上静无声,踏实学习不放松;个人努力进步快,团结向上集体荣;我为领巾添光彩,标兵集体记我功。

扣分标准
9 课间操、眼保健操不认
-1
真做
10 升旗时违反纪律-2
-1
11 来学校不进教室,在走
廊聊天打闹
12 体育课打闹说话、排队
-2
不整齐
注:每人基本分60分起,学期末核算总分,作为学期评先依据。

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