Муниципальное образовательное учереждение
Средняя общеобразовательная школа №4 г.Ростов
Исследовательская
работа
Золотое сечение в пропорциях
тела человека
Выполнили: Рощина Наталия,
и Вяткина Мария, ученицы 10 класса
Руководитель: Горохова Галина Викторовна,
учитель математики
Ростов, 2014
Оглавление:
Введение.................................................................................................3-4
Глава 1. Теоретические основы……………………………………….4-10
Глава 2. Практические исследования и анализ
данных…………….10-11
Заключение ……………………………………………………………11
Литература …………………………………………………………….12
Введение
“Ничто не нравится, кроме красоты,
в красоте – ничто, кроме форм,
в формах – ничто, кроме пропорций,
в пропорциях – ничто, кроме числа”.
Аврелий Августин
С давних пор человек стремится окружать себя красивыми
вещами.
Предметы обихода жителей
древности уже показывают стремление человека к красоте. На
отдельном этапе своего
развития человек начал задаваться вопросом: почему тот или иной
предмет является красивым
и что является основой прекрасного? Уже в древней Греции
изучение сущности
красоты, прекрасного, сформировалось в отдельную науку-эстетику.
Тогда же родилось
представление о том, что основой прекрасного является гармония-
соразмерность частей и
целого, слияние различных компонентов объекта в одно целое.
Человек
различает окружающие его предметы по цвету, вкусу, запаху, форме. Интерес к
форме какого-либо предмета может быть вызван жизненной необходимостью, а может
быть и красотой формы.
Красота
и гармония всегда были важнейшими категориями познания, в определенной степени,
даже его целью, ибо в конечном итоге художник ищет истину в красоте, а ученый -
красоту в истине. Изучение прекрасного всегда было частью изучения
гармонии природы,
основных законов ее организации. Предметы обихода жителей
древности уже показывают
стремление человека к красоте. На отдельном этапе своего
развития человек начал
задаваться вопросом: почему тот или иной предмет является
красивым и что является
основой прекрасного? Нам также захотелось найти ответ на этот
вопрос.
Мы узнали, что закон золотого сечения широко применяется и в
изобразительном искусстве, и в архитектуре, и в музыке и даже в стихосложении.
Нас удивило то, что идеально сложенное человеческое тело также всецело
построено на принципе золотого деления. Древние ваятели хорошо знали о
применении золотого деления к расчленению человеческого тела и умели
использовать его, античные статуи – лучшее тому доказательство. На любой
античной статуе можно проверить этот своеобразный закон Современные
исследователи приходят к выводу, что египтяне еще в эпоху древнего царства
разработали систему «гармонического пропорционирования» изображения, в основе
которого лежит принцип золотого деления.
Если высоту хорошо сложенной фигуры разделить в крайнем и среднем
отношении, то линия раздела придется как раз на высоте талии, или, точнее,
пупка. Если каждую из полученных частей в свою очередь разделить в крайнем и
среднем отношении, то линия раздела пройдет опять-таки во вполне определенных
(анатомических) пунктах: на высоте так называемого Адамова яблока и надколенных
чашечек. Но и это ещё не всё. Каждая отдельная часть тела – голова, кисть и
т.д. также расчленяется на естественные части по закону золотого деления.
Словом, расчленение наружных форм правильно сложенного человеческого тела
подчиняется до мельчайших частей принципу золотого деления.
Поразило нас и то, что особенно хорошо удовлетворяет этой пропорции
мужская фигура, и художники давно знают, что, вопреки общему мнению, мужчины
красивее сложены, нежели женщины.
Последнее утверждение показалось нам более чем спорным. Мы решили
заняться исследованием строения тела современного человека.
Цель работы: исследовать принцип «золотого сечения» на примере тела человека.
Объект исследования: учащиеся 8 класса.
Задачи:
1.
Познакомиться с понятием «золотое сечение» и его
использованием в жизни;
2.
Рассмотреть применение «золотого сечения» в анатомии
человека;
3.
Узнать у одноклассников, соответствует ли понятие
«красоты» правилам золотой пропорции
Гипотеза: если тело человека сложено по принципу «золотого сечения», то такого
человека можно считать красивым.
Методы исследования: 1) анализ информационных по данной теме,
2)
проведение опроса среди одноклассников,
3)
математические расчеты пропорциональных отношений.
4)
сопоставление полученных данных.
Глава 1. Теоретические
основы
История «золотого
сечения»
В дошедшей до нас древней
литературе впервые упоминание о «золотом сечении» встречается в трудах Евклида
«Начала» (около 300л. до н.э.). О «золотом сечении» знали еще в древнем Египте
и Вавилоне, в Индии и Китае. Великий Пифагор создал тайную школу, где изучалась
мистическая суть «золотого сечения». Евклид применил его, создавая свою
геометрию.
Пропорции пирамиды
Хеопса, храмов, барельефов, предметов быта и украшений из гробницы Тутанхамона
свидетельствуют, что египетские мастера пользовались соотношениями «золотого
сечения» при их создании.
А что это такое «золотое
сечение» или по-другому «золотая пропорция»? Золотое сечение-это такое
пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок
так относится к большей части, как самая большая часть относится к меньшей и
это приблизительно равно 1,62, то есть с:d=d:с
Принято считать, что
объекты, содержащие в себе «золотое сечение», воспринимаются людьми как
наиболее гармоничными.
Золотое сечение в
математике.
Деление отрезка в среднем и крайнем отношении
называют золотым сечением. В истории утвердилось ещё одно
название – «золотая пропорция».
Пусть, САВ,
и производит, как говорят, «золотое сечение» отрезка
АС:
АВ =СВ: АС (1)
Золотым сечением называется
такое деление отрезка, при котором большая часть так относится к целому, как
меньшая часть к большей.
Если длину отрезка АВ обозначить
через а, а длину АС – через х, то (а-х)- длину отрезка
СВ, и пропорция (1) примет вид:
(2)
В пропорции, как известно,
произведение крайних членов равно произведению средних и пропорцию (2)
перепишем в виде:
х2
= а (а – х).
Получаем квадратное уравнение:
х2
+ах – а2 = 0
Длина отрезка выражается положительным
числом, поэтому из двух корней , следует выбрать положительный
Х= или Х =
Число обозначается
буквой в честь древнегреческого скульптора
Фидия (родился вначале V века до н. э), в творениях
которого это число встречается многократно. Число приблизительно
равно 0,61803398…
Таким образом, части «золотого сечения»
составляют приблизительно 62% и 38% всего отрезка.
Золотые фигуры.
Практическое знакомство с золотым сечением
начинают с деления отрезка прямой в золотой пропорции с помощью циркуля и
линейки.
Деление отрезка прямой по золотому
сечению
Из точки В восставляется перпендикуляр, равный
половине АВ. Полученная точка С соединяется линией с точкой А. На полученной
линии откладывается отрезок ВС, заканчивающийся точкой D. Отрезок AD
переносится на прямую АВ. Полученная при этом точка Е делит отрезок АВ в
соотношении золотой пропорции.
Отрезки золотой пропорции выражаются
бесконечной иррациональной дробью AE = 0,618…, если АВ принять за единицу, ВЕ =
0,382… Для практических целей часто используют приближенные значения 0,62 и
0,38. Если отрезок АВ принять за 100 частей, то большая часть отрезка равна 62,
а меньшая — 38 частям.
Деление прямоугольника линией второго
золотого сечения
На рисунке показано положение линии второго
золотого сечения. Она находится посередине между линией золотого сечения и
средней линией прямоугольника.
Построение правильного пятиугольника
и пентаграммы
Пентаграмма служил
символом Пифагорейского союза. Пифагорейцы считали возможным добиться очищения
духа при помощи математики. По их теории, в основу мирового порядка положены
числа. Мир, считали они, состоит из противоположностей, а гармония приводит
противоположности к единству. Гармония же заключается в числовых отношениях.
Пифагорейцы приписывали числам различные свойства. Так, четные числа они
называли женскими, нечетные (кроме 1) – мужскими. Число 5 – как сумма первого
женского числа (2) и первого мужского (3) – считалось символом любви. Отсюда
такое внимание к пентаграмме, имеющей 5 углов. Пятиконечная звезда —
пентаграмма — очень красива, недаром ее помещают на свои флаги и гербы многие
страны.! Ее красота, оказывается, имеет математическую основу.
Для построения пентаграммы необходимо
построить правильный пятиугольник. Способ его построения разработал немецкий
живописец и график Альбрехт Дюрер (1471…1528). Пусть O — центр окружности, A —
точка на окружности и Е — середина отрезка ОА. Перпендикуляр к радиусу ОА,
восставленный в точке О, пересекается с окружностью в точке D. Пользуясь
циркулем, отложим на диаметре отрезок CE = ED. Длина стороны вписанного в
окружность правильного пятиугольника равна DC. Откладываем на окружности
отрезки DC и получим пять точек для начертания правильного пятиугольника.
Соединяем углы пятиугольника через один диагоналями и получаем пентаграмму. Все
диагонали пятиугольника делят друг друга на отрезки, связанные между собой
золотой пропорцией.
Каждый конец пятиугольной звезды представляет
собой золотой треугольник. Его стороны образуют угол 36° при вершине, а
основание, отложенное на боковую сторону, делит ее в пропорции золотого
сечения.
Построение золотого треугольника
Проводим прямую АВ. От точки А откладываем на
ней три раза отрезок О произвольной величины, через полученную точку Р проводим
перпендикуляр к линии АВ, на перпендикуляре вправо и влево от точки Р
откладываем отрезки О. Полученные точки d и d1 соединяем прямыми с точкой А.
Отрезок dd1 откладываем на линию Ad1, получая точку С. Она разделила линию Ad1
в пропорции золотого сечения. Линиями Ad1 и dd1 пользуются для построения
«золотого» прямоугольника.
Числа Фибоначчи
С золотой пропорцией тесно связан ряд чисел
Фибоначчи 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89 и т.д. В этом ряду каждое последующее
число является суммой двух предыдущих чисел. Спустя четыре столетия после
открытия Фибоначчи ряда чисел И.Кеплер установил, что отношение рядом стоящих
чисел в пределе стремится к золотой пропорции Ф. Это свойство присуще не только
числам Фибоначчи. Начав с любых двух чисел и построив аддитивный ряд, в котором
каждый член равен сумме двух предыдущих (например, ряд 7, 2, 9, 11, 20, …), мы
обнаружили, что отношение двух последовательных членов такого ряда также
стремится к числу j: чем дальше мы будем продвигаться от начала ряда, тем лучше будет
приближение. Если взять калькулятор и разделить каждое из них на предыдущее, то
получиться: 1:1=1; 2:1=2; 3:2=1,5; 5:3=1,666666; 8:5=1,6; 13:8=1,625;
21:13=1,615384;…
Золотое
сечение в искусстве.
Еще
в эпоху Возрождения художники открыли, что любая картина имеет определенные
точки, невольно приковывающие наше внимание, так называемые зрительные центры.
При этом абсолютно неважно, какой формат имеет картина - горизонтальный или
вертикальный. Таких точек всего четыре, они делят величину изображения по
горизонтали и вертикали в золотом сечении, т.е. расположены они на расстоянии
примерно 3/8 и 5/8 от соответствующих краев плоскости.
Данное
открытие у художников того времени получило название "золотое
сечение" картины. Поэтому, для того чтобы привлечь внимание к главному
элементу фотографии, необходимо совместить этот элемент с одним из зрительных
центров.
Переходя к примерам
“золотого сечения” в живописи, нельзя не остановить своего внимания на творчестве
Леонардо да Винчи. Его личность – одна из загадок истории. Сам Леонардо да
Винчи говорил: “Пусть никто, не будучи математиком, не дерзнет читать мои
труды”.
Он снискал славу
непревзойденного художника, великого ученого, гения, предвосхитившего многие изобретения,
которые не были осуществлены вплоть до XX в.
Нет сомнений, что
Леонардо да Винчи был великим художником, это признавали уже его современники,
но его личность и деятельность останутся покрытыми тайной, так как он оставил
потомкам не связное изложение своих идей, а лишь многочисленные рукописные
наброски, заметки, в которых говорится “обо всем на свете”.
Он писал справа
налево неразборчивым почерком и левой рукой. Это самый известный из
существующих образец зеркального письма.
Портрет Монны Лизы (Джоконды)
долгие годы привлекает внимание исследователей, которые обнаружили, что
композиция рисунка основана на золотых треугольниках, являющихся частями
правильного звездчатого пятиугольника. Существует очень много версий об истории
этого портрета. Вот одна из них.
Однажды Леонардо да
Винчи получил заказ от банкира Франческо де ле Джокондо написать портрет
молодой женщины, жены банкира, Монны Лизы. Женщина не была красива, но в ней
привлекала простота и естественность облика. Леонардо согласился писать портрет.
Его модель была печальной и грустной, но Леонардо рассказал ей сказку, услышав
которую, она стала живой и интересной.
Сказка
Жил-был один бедный человек, было у него четыре сына: три умных, а один
из них и так, и сяк. И вот пришла за отцом смерть. Перед тем, как расстаться с
жизнью, он позвал к себе детей и сказал: “Сыны мои, скоро я умру. Как только вы
схороните меня, заприте хижину и идите на край света добывать себе счастья.
Пусть каждый из вас чему-нибудь научится, чтобы мог кормить сам себя”. Отец
умер, а сыновья разошлись по свету, договорившись спустя три года вернуться на
поляну родной рощи. Пришел первый брат, который научился плотничать, срубил
дерево и обтесал его, сделал из него женщину, отошел немного и ждет. Вернулся
второй брат, увидел деревянную женщину и, так как он был портной, в одну минуту
одел ее: как искусный мастер он сшил для нее красивую шелковую одежду. Третий
сын украсил женщину золотом и драгоценными камнями – ведь он был ювелир.
Наконец, пришел четвертый брат. Он не умел плотничать и шить, он умел только
слушать, что говорит земля, деревья, травы, звери и птицы, знал ход небесных
тел и еще умел петь чудесные песни. Он запел песню, от которой заплакали
притаившиеся за кустами братья. Песней этой он оживил женщину, она улыбнулась и
вздохнула. Братья бросились к ней и каждый кричал одно и то же: “Ты должна быть
моей женой”. Но женщина ответила: “Ты меня создал – будь мне отцом. Ты меня
одел, а ты украсил – будьте мне братьями.
А ты, что вдохнул в меня душу и научил радоваться жизни, ты один мне
нужен на всю жизнь”.
Кончив сказку, Леонардо взглянул на Монну Лизу, ее лицо озарилось светом, глаза
сияли. Потом, точно пробудившись от сна, она вздохнула, провела по лицу рукой и
без слов пошла на свое место, сложила руки и приняла обычную позу. Но дело было
сделано – художник пробудил равнодушную статую; улыбка блаженства, медленно
исчезая с ее лица, осталась в уголках рта и трепетала, придавая лицу
изумительное, загадочное и чуть лукавое выражение, как у человека, который
узнал тайну и, бережно ее храня, не может сдержать торжество. Леонардо молча
работал, боясь упустить этот момент, этот луч солнца, осветивший его скучную
модель...
Портрет Монны
Лизы привлекает тем, что композиция рисунка построена на "золотых
треугольниках" (точнее на треугольниках, являющихся кусками правильного
звездчатого пятиугольника).
Золотая пропорция и тело
человека
Древние скульпторы знали и использовали золотую пропорцию как критерий
гармонии, канон красоты, корни которой лежат в пропорциях человеческого тела.
“Человеческое тело – лучшая красота на земле”, - утверждал Н.Чернышевский.
Эталонами красоты человеческого тела, образцами гармонического телосложения
издавна и по праву считаются великие творения греческих скульпторов: Фидия, Поликлета,
Мирона, Праксителя. В создании своих творений греческие мастера использовали
принцип золотой пропорции. Центр золотой пропорции строения человеческого тела
располагался точно на месте пупка. И не случайно величину золотой пропорции
принято обозначать буквой Ф; это сделано в честь Фидия – творца бессмертных
скульптурных произведений.
Разработку
теории пропорций человеческого тела в эпоху Возрождения начал Альбрехт Дюрер.
Важное место в своей системе соотношений Дюрер отводил золотому сечению. Pост человека
делится в золотых пропорциях линией пояса, а также линией, проведенной через
кончики средних пальцев опущенных рук, нижняя часть лица - ртом и т.д. Известен
пропорциональный циркуль Дюрера.
В
последующие века правило золотой пропорции превратилось в академический канон
и, когда со временем в искусстве началась борьба с академической рутиной, в
пылу борьбы "вместе с водой выплеснули и ребенка". Вновь
"открыто" золотое сечение было в середине XIX в. В 1855
г. немецкий исследователь золотого сечения профессор Цейзинг опубликовал свой
труд "Эстетические исследования". Он абсолютизировал пропорцию
золотого сечения, объявив ее универсальной для всех явлений природы и
искусства.
Цейзинг
проделал колоссальную работу. Он измерил около двух тысяч человеческих тел и
пришел к выводу, что золотое сечение выражает средний статистический закон.
Деление тела точкой пупа - важнейший показатель золотого сечения. Пропорции
мужского тела колеблются в пределах среднего отношения 13 : 8 = 1,625 и
несколько ближе подходят к золотому сечению, чем пропорции женского тела, в
отношении которого среднее значение пропорции выражается в соотношении 8 : 5 =
1,6. У новорожденного пропорция составляет отношение 1 : 1, к 13 годам она
равна 1,6, а к 21 году равняется мужской.
Пропорции
золотого сечения проявляются и в отношении других частей тела - длина плеча,
предплечья и кисти, кисти и пальцев и т.д.
Справедливость своей
теории Цейзинг проверял на греческих статуях. Наиболее подробно он разработал
пропорции Аполлона
Золотая пропорция
применялась многими античными скульпторами. Известна золотая пропорция статуи
Аполлона Бельведерского: рост изображенного человека делится пупочной линией в
золотом сечении.
Но
проанализируем другие пропорции знаменитой статуи. Одним из высших достижений
классического греческого искусства может служить статуя “Дорифор”, изваянная
Поликлетом. Фигура юноши выражает единство прекрасного и доблестного, лежащих в
основе греческих принципов искусства. Широкие плечи почти равны высоте
туловища, высота головы восемь раз укладывается в высоте тела , а золотой
пропорции отвечает положение пупка на теле атлета.
Расстояние
от подошвы копьеносца до его колена равна j3, высота шеи вместе с головой - j4, длина шеи до уха - j5, а расстояние от уха до макушки - j6 . Таким образом, в этой статуе мы видим геометрическую прогрессию со
знаменателем j: 1,
j, j2, j3, j4, j5, j6.
Глава 2. Практические исследования и анализ
данных
Впервые с понятием «золотое сечение» мы
встречаемся в курсе математики 6 класса. Нас заинтересовало это понятие, и мы
решили его изучить. Перед тем как начать работу по теме « Золотое сечение», мы
провели опрос среди учеников с 7 – 11 классы и учителей нашей школы. Нужно было
ответить на вопрос «Знаете ли вы, что такое « золотая пропорция» или «золотое
сечение»? Результаты опроса изображены на диаграмме.
Большая часть учителей знают что такое «
Золотая пропорция» и « Золотое сечение», а учащиеся с 7 по 11 класс не имеют
представления о « Золотом сечении» и « Золотой пропорции».
Для того чтобы проверить, выполняется ли
золотое сечение в пропорциях тела человека мы провели исследования среди
учащихся 10-х классов. У каждого участника были сняты мерки двух видов: мерка
от верхней точки головы до пупка, мерка от пупка до пола. Их отношение
сравнивалось с числом отношения золотого сечения.
Для того чтобы выбрать учащихся для
исследования мы провели социологический опрос «Самый красивый одноклассник», в
котором участвовало 56 человек.
В результате опроса мы выявили 2
мальчиков и 2 девочек, которые, по мнению одноклассников, являются наиболее
красивыми.
Представляем результаты.
Фамилия
|
а
|
в
|
с
|
в:а
|
с:в
|
Грязева А.
|
64см
|
96см
|
160см
|
1,5
|
1,6
|
Борисова К.
|
61см
|
97см
|
158см
|
1,59
|
1,62
|
Кувинов В.
|
66см
|
112см
|
178см
|
1,69
|
1,59
|
Семелетко Р.
|
66см
|
102см
|
168см
|
1,54
|
1,64
|
Для второго исследования мы
сняли мерки от верхней точки лба до бровей и от бровей до нижней точки
подбородка.
Результаты мы сравнили с
числами золотой пропорции.
Фамилия
|
а
|
в
|
с
|
в:а
|
с:в
|
Грязева А.
|
6см
|
12см
|
18см
|
2
|
1,5
|
Борисова К.
|
6см
|
11см
|
17см
|
1,8
|
1,5
|
Кувинов В.
|
6см
|
13см
|
19см
|
2,1
|
1,5
|
Семелетко Р.
|
8см
|
11см
|
19см
|
1,4
|
1,7
|
По результатам исследования мы выявили
двух учеников, которые наиболее подходят под золотую пропорцию – это Борисова
К. и Семелетко Р.
Вывод:
Проведенная нами работа доказывает, что человек, тело которого подчиняется
правилу «золотой пропорции», считается действительно красивым.
Заключение.
Значение золотого
сечения в современной науке очень велико. Эта пропорция используется
практически во всех областях знаний. Её пытались изучить многие известные
ученные и гении: Аристотель, Геродот, Леонардо да Винчи, но никому полностью
этого сделать не удалось.
В данной работе
рассмотрены способы нахождения «Золотого сечения», изложены примеры, взятые из искусства
и анотомии.
В своей работе мы
хотели продемонстрировать красоту и широту «Золотого сечения» в реальной жизни.
В начале работы нас
заинтересовало мнение ученых о том, что мужская фигура сложена лучше женской. В
результате исследований мы выявили, что у женщин приближение к «золотой
пропорции» проявляется сильнее, чем у мужчин. Поэтому, несмотря на утверждение
древних ученых, женщина красивее мужчины.
Проведенные исследования
доказали, что тело человека подчиняется правилу золотого сечения.
Мне хочется сказать
своим современницам, что красота девушки, женщины не в ныне принятых объёмных
показателях: 90 х 60 х 90, а в доказанной еще древними соразмерности частей
тела. Надеюсь, что моя исследовательская работа поможет многим взглянуть на
себя по-другому. Очевидно, золотая пропорция обладает каким-то особым
свойством, в ней скрыта загадка природы, которую ещё предстоит открыть. Золотая
пропорция – понятие математическое и её изучение – задача науки. Но она же
является критерием красоты и гармонии, а это уже категории искусства. Поэтому
мы закончим свою исследовательскую работу стихами.
«Чему
бы жизнь нас ни учила,
Но
сердце верит в чудеса.
Есть
нескудеющая сила,
Есть и
нетленная краса»
Ф.
Тютчев
Литература:
- Брунов Н. Пропорция античной и средневековой архитектуры, м.,
изд-во Всесоюзной академии архитектуры, 1936.
- Васютинский Н. Л.
В 20 золотая пропорция. – М.: Мол. Гвардия, 1990.
- Зверев И.Д. экология в школьном обучении: новый анапест
образования. Серия «Педагогика и психология». – М., Знание,1980.
- Д. Пидоу. Геометрия и искусство. – М.: мир,1989
- Журнал «Квант», 1973,№8.
- Журнал «Математика в школе», 1994. №2; №3.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.