怎样理解数学这一门学科,并让自己爱上学习数学?
数学美是什么?你觉得数学美漂亮吗?面对这样的问题,很多人可能有一点无知,数学与高考有关系吗?如果我们提到美术、音乐等,大家会一下子想到美丽的地方,但如果让我们在数学中发现美丽,就会显得“坚强”。数学是什么?数学是研究数量、结构、变化、空间模型等概念的学科,通过抽象和逻辑推理的使用,发生在对数量、计算、测量、物体形状和运动的观察上。
数学在人类历史发展和社会生活中,数学也起着不可替代的作用,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。很多人可以说数学对我们社会发展的重要性和现代数学的发展影响了我们生活的方方面面。但是很多人一提到数学,再大的印象都停留在解决问题、数学的抽象性等方面,忽视或没有发现数学的优点,例如数学的美丽。
数学美的表现形式多种多样。从数学内容来看,有概念的美、公式的美、体系的美等。从数学的方法和思维来看,有简单的美、比喻的美、抽象的美、无限的美等。从狭义的审美意义来看,有对称的美、和谐的美、奇异的美等。如果还是感受不到数学美,就举一个实际的例子吧。向日葵的种子排列是典型的数学模式。仔细观察向日葵花板,会发现两组螺旋。一组顺时针旋转,另一组逆时针旋转,互相缠绕。
当你了解数学的美丽,你就会沉迷于数学。在向日葵上,我们发现序列开始呈螺旋状出现在花板中心。两条曲线向相反的方向延伸,从中心延伸到花瓣,每颗种子与这两条曲线形成特定的角度,形成螺旋。种子顺、逆时钟方向、螺旋的数量会因向日葵品种的不同而不同,但不会超过34、55、55、89、89、144。每组数字都是与斐波那契数列相邻的两个数字。向日葵中心种子的排列模式是斐波那契数列,即1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144。序列中的每个数字都是前两个数字的总和。
斐波那契数列是1,1,2,3,5,8,13,21,34。从第3项开始,分别前两项的总和称为斐波那契数列。根据斐波那契数列,可以画斐波那契螺旋,可以画以斐波那契数为边界的方形矩形,然后在方形内画90度扇形。连接的弧是斐波那契螺旋。自然界有很多斐波那契螺旋图案,可以说是自然界最完美的经典黄金比例。分析控制仙人掌形状、叶厚和仙人掌情况的各种因素,可以发现仙人掌的斐波那契数列结构特征能够最大限度地减少仙人掌的能量消耗,并适应干燥沙漠生长的环境。
同时,随着摄影技术和建筑技术的发展,很多艺术家、摄影师、建筑师发现拍照时配合斐波那契螺旋拍摄的照片或建筑物非常完美。蝴蝶是自然界最美丽的动物之一,它翅膀的颜色和图案不仅丰富多彩,还呈现出多样的图形,非常迷人。几何学是数学王国最迷人的地方之一,用它简单的几笔就能画出最美丽的画。更不用说复杂几何画出的艺术品了。说到几何美学,我们不得不提及分形艺术。分形艺术中数学的各种概念和方法相互冲突和融合,它所表现出的无限变化和美感让人探索。即使一个人不理解其中深奥的数学哲理,也会被感动。
分形一词本来就有不规则、破碎等意思,将分形与传统几何相结合,得到分形几何。自然界一般存在不规则现象,是以不规则几何为研究对象的几何,因此分形几何也被称为描述自然的几何。很多人认为数学僵化严谨,少数人可以阅读和欣赏,但分形艺术在某些方面给人一种“放弃”传统几何的硬而严肃的感觉。枯燥的数学不再是抽象的哲学,而是具体的感觉。同时,数学不是揭示自然规律的存在,而是可以像艺术一样创作如果我们努力学习数学知识,利用数学知识解决问题,认真发现生活中关于数学的线索,你就会发现数学的美。
数学并不美丽,而是缺乏发现。如果你有一颗心,你会发现数学的美不是那么简单。就像我们惊叹孔雀美丽尾巴羽毛的绚丽颜色一样,很少人在上面发现精致对称的几何图案。数学的美丽是美丽的诗、美丽的音乐、美丽的画卷等。数学的美需要我们从不同的角度来看,用心去感受和体会。约翰肯尼迪