31杨艳芳～浅谈数学之美

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1、山西金融职业学院期末作业论文题目浅谈数学之美姓名杨艳芳学号20151440231系部经济管理系专业市场营销指导教师许丹萍2015年12月19口摘要：数学是研究现实世界中的数量关系与空间形式的一门科学。由于实际的需要，数学在古代就产生了，现在已发展成一个分支众多的庞大系统。数学与其他科学一样，反映了客观世界的规律，并成为理解自然、改造自然的有力武器。罗丹说：自然总是美的。伽利略则宣称道：自然这本书是用数学语言写成的。哪里有数，哪里就有美。数学总是美的，数学是美的科学。数学美的魅力是诱人的，数学美的力量是巨大的，数学美的思想是神奇的。它可以改变人们认为对数学枯燥无味

2、的成见，让人们认识到数学也是一个五彩缤纷的美的世界。关键词：数学价值数学文化应用数学世界的五彩缤纷一、数学与美中国古代著名哲学家庄子说：“判天地之美，析万物之理。”日本物理学家，诺贝尔奖得主汤川秀树把这两句话印在他的书的扉页上，作为现代物理的指导思想及最高美学原则。这两句话也是我们学习与研究数学的指导思想和最高美学原则。讲述数学之美有利于培养鉴赏力。值得注意的是，在历史上，重大课题的选择与结果的评价，美学价值是一个重要的标准。为什么把美看得这样重要？因为人类的生存是按照美的原则来构建世界的。发现美、认识美和运用美，这是人类生存的要求。反过来，美又是人类进步的动力

3、。追求美的实质就是追求自然界的数学美。人类一步一步地揭示自然界的数学规律，人类就越了解我们所处的宇宙的美。希腊箴言说，美是真理的光辉。因而追求美就是追求真。毕达哥拉斯发现，在相同张力作用下的弦，当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。正是基于这种认识，毕达哥拉斯学派定出了音律。顺便指出，我国在古代也以同样的方式确定了音律。这是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系，是人类历史上一个真正重大的发现。牛顿的万有引力公式，爱因斯坦的质能转换公式，既是美，又是真。数学的美表现在什么地方呢？表现在简单、对称、完备、统一和谐和奇异。二、数学语言的

4、简洁美数学家将自己的劳动成果用最合理的形式（一般是用式子）来表达，这就是数学美中很重要的一种美一一简洁美。数学语言借助数学符号把数学内容扼要地表现出来，体现了准确性、有序性、概括性、简单性与条理性。如数列极限与函数极限的分析定义是用“e-n"e-6”语言给出的，定义中具有任意性与确定性，e的任意性通过无限多个相对确定性来实现，e的确定性决定了n和£的存在性。这种定义精细地刻划了极限过程中变量之间的动态关系，表达了极限概念的本质，并且为极限运算奠定了基础，学过微积分的人无不赞赏它的完美，评价它是最严密、最精炼、最优美的语言。欧拉给出的公式：V-E+F二2堪称“简

5、单美”的典范。世间的多面体有多少？没有人能说清楚。但它们的顶点数V、棱数E、面数F,都必须服从欧拉给出的公式，一个如此简单的公式，概括了无数种多面体的共同特性，能不令人惊叹不已？在数学中，像欧拉公式这样形式简洁、内容深刻、作用很大的定理还有许多。三、数学中的和谐美和谐是数学美的最高境界。如果把数学比作一座殿堂，那么和谐性是其主要建筑特色，无论从局部或整体来看，都让人体会到平衡协调、相互呼应、浑然一体的美感。如著名的黄金分割比。即0.61803398-O“黄金分割”问题，为什么它被誉为“黄金”呢？黄金分割比在许多艺术作品中、在建筑设计中都有广泛的应用。达？芬奇称黄

6、金分割比为“神圣比例”。他认为“美感完全建立在各部分之间神圣的比例关系上”。维纳斯的美被所有人所公认，她的身材比也恰恰是黄金分割比。尤其使人惊异的是，许多生物的体形比例也等于黄金比，这些美的信息被充分开发后，谁能不被数学美所陶醉，不为数学美而骄傲呢？古希腊数学家毕达哥拉斯有一句至理名言：“凡是美的东西都具有共同的特性，这就是部分与部分、部分与整体之间的和谐性/四、数学中的对称美毕达哥拉斯学派认为，一切空间图形中，最美的是球形；一切平面图形中，最美的是圆形。圆是中心对称图形圆心是它的对称中心，圆也是轴对称图形一一任何一条直径都是它的对称轴。对称美的形式很多，对称的

7、这种美也不只是数学家独自欣赏的，人们对于对称美的追求是自然的、朴素的。如我们喜爱的对数螺线、雪花，知道它的一部分,就可以知道它的全部。数学美学中的对称美并不局限于客观事物外形的对称。它着重追求的是数学对象乃至整个数学体系的合理，匀称与协调。数学概念，数学公式，数学运算，数学方程式，数学结论甚至数学方法中，都蕴含着奇妙的对称性。五、数学中的奇异美奇异性就是新颖性、开拓性。在无理数未出现前，人们认为任何两条线段的长都是可公约的。但后来有人发现正方形的对角线和边是不可公约的。这种奇异的结果，导致数系的扩大，使人们从有理数的狭小的圈子跳出来，产生了知识的新飞跃，由此我们

8、不难理解为什么数学上以奇