黄金数的广泛应用结题报告(高一9)

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1、《黄金数的广泛应用》结题报告班级：高一（9）班指导老师：组长：组员：研究背景：黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字，它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用。那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识。我们数学、物理、化学、生物及美学中都存在很多的最好、最优化的问题，如何实现最优化从而达到我们的要求，使得我们的在各方面都能取得很好的成绩。研究目的和意义：1.培养学生对数学的学习兴趣；2.提高学习的查找，分析，集中能力；3.拓宽学生的知识面，感受古代数学家高超的证题思想和刻苦钻研的精神；4.通过集体配合较好完成对本课题的研究，增强同

2、学间团结合作的精神。研究分工：搜集整理资料；撰写研究方案;写开题报告;撰写结题报告。研究步骤：查阅资料、实际调查、计算、总结。预期成果：在这次研究性学习中，我们组成员互相合作，共同完成了这一课题研究。从中我们了解到黄金数不仅仅是那简简单单的一串数字，它在美术、建筑甚至是人的饮食都可以起到作用。那些世界建筑大师设计的作品中常常会用到黄金数的知识。研究结果：一、黄金数的“历史”　　这是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现的。一天，毕达哥拉斯从一家铁匠铺路过，被铺子中那有节奏的叮叮当当的打铁声所吸引，便停下来仔细聆听，似乎这声音中隐匿着什么

3、秘密。他走进作坊，拿出一把尺量了一下铁锤和铁砧的尺寸，发现它们之间存在着一种十分和谐的关系。回到家里，毕达哥拉斯拿出一根线，想将它分为两段。怎样分才最好呢？经过反复比较，他最后确定1：0.618的比例截断最优美。　　后来古希腊美学家柏拉图将这一比例称为黄金分割律。这个规律意思是，整体与较大部分之比等于较大部分与较小部分之比。也就是说较大部分的平方等于整体与较小部分的乘积。　　如图所示：　　0.618在数学中叫黄金比值，又称黄金数。这是意大利著名画家达.芬奇给它的美称。其实数学上有许多几何图形蕴涵了黄金比，如五角星等。　　代数上也有许多黄金

4、数的知识，其中最有名的裴波那契数列，也就是1，1，3，5，8，13，21，34，55，89…，或许大家要问这里面没有黄金数啊，其实如果用前一项比后一项，它的比值将会在0.618上下波动，如果你有兴趣还可以算下去，最后你还会得到一个数，一个无限接近于黄金数的比值，不信你可以试一试。　　二、黄金数的广泛应用　　1、艺术中的黄金数　　“0.618"，这个比值因具有美学价值而被古希腊美学家运用到造型艺术中，因为凡符合黄金分割律的形体总是最美的形体。在美术史上曾经把它作为经典法则来应用。有许多美术家运用它创造了不少不朽的著名。例如达·芬奇的《蒙娜丽

5、莎》、拉斐尔笔下温和俊秀的圣母像，都有意无意地用上了这个比值。　　黄金分割对摄影画面构图可以说有着自然联系。例如照相机的片窗比例：135相机就是24X36即2:3的比例，这是很典型的。只要我们翻开影集看一看，就会发现，大多数的画幅形式，都是近似这个比例。　　2、饮食、生活作息中的黄金数：　　“黄金分割”的比值为0.618，它不仅是美学造型方面常用的一个比值，也是一个饮食参数。日本人的平均寿命多年来稳居世界首位，合理的膳食是一个主要因素。在他们的膳食中，谷物、素菜、优质蛋白、碱性食物所占的比例基本上达到了黄金分割的比值。　　医学专家分析后还

6、发现，饭吃六七成饱的人几乎不生胃病。　　还有喝5杯水。人体内的水分占体重的61.8％，不计出汗，每天失去和需要补充的水达2500毫升。其中半固体食物供给的水和人体内部合成的水约1500毫升，大约占61.8％。其余1000毫升需要补充，才能保持水平衡。因此，每人一天要喝5杯水。　　一天合理的生活作息也应该符合黄金分割，24小时中，2/3时间是工作与生活，1/3时间是休息与睡眠；在动与静的关系上，究竟是“生命在于运动”，还是“生命在于静养”？从辩证观和大量的生活实践证明，动与静的关系同一天休息与工作的比例一样，动四分，静六分，才是最佳的保健之

7、道。掌握与运用好黄金分割，可使人体节约能耗，延缓衰老，提高生命质量。　　3、植物中的黄金数　　植物叶子，千姿百态，生机盎然，给大自然带来了美丽的绿色世界（如下图）。  尽管叶子形状随种而异，但它在茎上的排列顺序(称为叶序)，却是极有规律的。你从植物茎的顶端向下看，经细心观察，发现上下层中相邻的两片叶子之间约成137．5 O。如果每层叶子只画一片来代表，第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137．5 O ，以后二到三层，三到四层，四到五层……两叶之间都成这个角度数。植物学家经过计算表明：这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的。叶子的排布，

8、多么精巧叶子间的137．5 O 中，藏有什么“密码”呢？我们知道，一周是360O  ，360O  –137.5O  =222.5O  ，137.5O  :222.5O  ≈0.618。瞧，这就