书城教材教辅中学理科课程资源-漫话数学故事
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第49章 美的密码

0618!这一再出现的神秘数字,终于引起人们的关注。数学家们开始探索这一神奇数字的真正含义!“庐山真面目”的揭开,还得从毕达哥拉斯的那句名言讲起:

假定C是线段AB的一个分点。为了使C满足毕达哥拉斯所讲的“部分与部分及部分与整体之间的协调一致”,显然必须:

AB∶AC=AC∶CB

令AB=1,AC=x,则

1∶x=x∶(1-x)

x2+1x-12=0

解得x=5-12(x>0)

ω=x1=5-12≈0618

瞧!“美的密码”终于露面了!

我们伟大祖国的五星红旗是多么庄严美丽啊!可是,你是否知道,那上面的正五角星中,包含着许许多多“美的密码”呢?

由于美的密码有许多极为宝贵的性质,所以人们称0618为“黄金比值”;而导致这一比值的分割,便称为“黄金分割”;C点则称线段AB的“黄金分割点”。一个矩形,如果两边具有黄金比值,则称这样矩形为“黄金矩形”。

黄金矩形的性质也很奇特,它是由一个正方形和另一个小黄金矩形组成。事实上,如果设大黄金矩形的两边a∶b=ω,分出一个正方形后,除余小矩形的两边分别为(b-a)和a,它们的比:

(b-a)∶a=b2-1=1ω-1

=15-12-1=5-12=ω这表明小的矩形也是黄金矩形。

黄金矩形的上述性质,允许我们把一个黄金矩形分解为无限个正方形的和!图77表明了这种分解的过程。有趣的是,这个过程可以用下面的算式表示出来:

ω=ab=aa+(b-a)

=11+b-aa=11+ab

=11+11+ab

=-11+11+11+11+…所得的是最为简单的连分数。

容易看出,图77大矩形中各正方形的角点形成两条直线。一条是大矩形的对角线,另一条是小矩形的对角线。这表明这一系列正方形,构成了无穷递缩等比数列!

“黄金比值”这一美的密码,一经被人掌握,立即成为服务于人类的法宝。艺术家们应用它,创造出更令人神驰的艺术珍品;设计师们利用它设计出巧夺天工的建筑;科学家们在科学的海洋尽情地欢奏0618这一美的旋律!

今天,一位风姿卓约的女报幕员出台亮相时,她们并不站立在舞台的中央,而是让自己处在舞台的黄金分割点。因为这样的位置,可以给观众造成一个更加完美的形象!

最令人诧异的是:人体自身美,也遵循着0618的规律!人们测量了爱神维纳斯和女神雅典娜的雕像,发现她们下身与全身的比近乎为0618。而据大量的调查资料表明:现今的女性,腰身以下的高度平均只占全身的058。因此不少女子,穿上高跟鞋,以求提高上述比值,增强美感。芭蕾舞演员则在婆娑起舞的时候,总是踮起脚尖,以图展现0618这一美的旋律!难怪今天文明的人类,对芭蕾舞艺术如此之动情和欣赏!

黄金比值,这一造福人类的数字,诚如十七世纪德国天文学家开普勒所评价的那样:“是几何学的一大宝藏”!