黄金分割率是多少

黄金分割率,一个神奇美丽的数字,多少人为之赞叹、充满遐想啊!作为一名学习数学多年的在读博士生,我也曾对黄金分割比充满了好奇,并做了一些深入的了解,所以在问答上浏览到的时候,引发了我很大的兴趣。当然,黄金分割比是多少,简单一句话就解答完了,我其实还想与大家分享黄金分割比的由来以及人们对于它的应用,以此增加大家对它的身世和实际意义的了解!

美妙的黄金分割

公元前500年,古希腊学者发现了”黄金”长方形,即长方形的长和宽之比为1.618最佳(即看起来令人赏心悦目),这个比叫做黄金分割比。1.618的倒数的近似值即为0.618,这个数被称为黄金分割数,1.618这个比例值于1854年由德国的美学家蔡辛正式定为”黄金分割律”。

这个美妙的比例实质上是将一条单位长的线段分成两段,使

黄金分割率是多少图1

,这就是众所周知的分线段为中外比。

设大线段长为x,则小线段长为1-x,于是有1/x=x/(1-x);,解得了

黄金分割率是多少图2

,取其正值

黄金分割率是多少图3

黄金分割率是多少图4

中外比(黄金分割比)的作图并不难,如上图,只需取一个直角三角形,它的两条直角边分别为1与1/2,则斜边为根号5除2,再将它减去的1/2直角边长,得AD,然后在AC上取AE=AD,则点E分线段AC为中外比(黄金分割比)。

建筑丰碑与 “黄金比”

人类对”黄金分割比”(简称”黄金比”)的应用,可上溯到4600年前埃及建成的最大的胡夫金字塔(图2-2),该塔高146米,底部正方形边长为232米(经多年风蚀后,现在高137 米,边长227米),两者之比为0.629≈5:8;在2400年前,古希腊在雅典城南部卫城山冈上修建的供奉庇护神雅典娜的巴特农神殿,其正立面的长与宽之比为黄金比;于1976年竣工的加拿大多伦多电视塔,塔高553.3米,而其七层的工作厅建于340米的半空,其比为340: 553≈0.615。

黄金分割率是多少图5

无独有偶,这三座具有历史意义的不同时期的建筑,却不约而同地用到了黄金比,这也许是由于黄金分割比具有非常悦目的美,能使建筑物看来和谐、协调之故吧!

人体也有黄金分割点

意大利数学家菲披斯曾注意到数学界不万一顾的”冷门”——人体的黄金分割。他说一般人在人体肚脐上下的长度比值为0.618:1或者与此相近,这是人体上下结构的最优数字。此外,他发现人体结构还有三个黄金分割点,上肢的分割点在肘关节,肚脐以下部分的分割点在膝盖,肚脐以上部分的分割点在咽候。如果一个人各部分的结构比都符合黄金分割律,便是最标准的体型,这一发现为评价体型优劣提供了科学依据。

随处可见的黄金分割比

在现代,黄金矩形的造型已深入到家家户户,如写字台的桌面,墙上的挂历,信封,过滤嘴烟盒,单卡收录机,图书室的目录卡……几乎都是黄金矩形,这说明人们对黄金矩形的偏爱。

在自然界,树的枝上各叶片按螺旋形上升的距离刚好按黄金比排列,因为这种排列叶片的受光效果最好。从而可启发建筑师设计出使房间接受阳光最充足的新颖高楼大厦。据说有经验的报幕员,不是站在舞台的正中报幕,而是在舞台左边或右边的三分之一处(接近黄金分割点)报幕,这样可取得最佳剧场效果。

黄金分割率是多少图6

这”神奇的黄金分割律”为什么能使得艺术家和数学家都对它”情有独钟”呢?其魅力究竟何在呢?古希腊哲学家、数学家柏拉图说:”美就是恰当。”法国哲学家、数学家笛卡儿说:”美是种恰到好处的协调和适中。”先哲们的说法,也许就是恰当的解释。

黄金分割,是初二数学比例线段中的一个重要内容,学好黄金分割对于学好相似形这一章很有必要。

提到黄金分割,大家最先想到可能就是0.618,其实0.618是个近似值。关于黄金分割的起源,大多数人认为来自毕达哥拉斯学派。毕达哥拉斯学派还有个重要发现,那就是毕达哥拉斯定理也就是勾股定理。
黄金分割率是多少图7

黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值是个无理数,约等于0.618。以线段为例,请看下图。

黄金分割率是多少图8

我们可以用尺规作图的方法来找出一条线段的黄金分割点,请读者自行思考。

下面我们从数列的角度来认识黄金分割。

设一个数列,它的最前面两个数是1、1,后面的每个数都是它前面两数之和,这样的数列叫菲波那契数列。例如1、1、2、3、5、8、13、21……通过计算,大家可以发现相邻的两个数的比值逐逐渐逼近黄金分割比。

黄金分割蕴藏着丰富的美学价值,被认为是建筑和艺术中最理想的比例。建筑师对数字0.618特别偏爱,古埃及的金字塔,巴黎圣母院,艾菲尔铁塔,帕特农神庙都有黄金分割的足迹。

黄金分割还可以应用到优选法之中。优选法是以数学原理为指导,合理安排试验,以尽可能少的实验次数,尽快找到生产和科学实验中最优方案的方法。优选法中就有一种方法就叫0.618法。

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