- 02.12.2014
- 1907
- 10
Содержание
1. Введение ………………………………………………………………….2
2. Математика и числы ……………………………………………………. 2
3. Поверхности второго порядка. Загадочная красота…………………….4
4. Симметрия в природе …………………………………………………….6
5. Дерево Пифагора…………………………………………………………. 8
6.Математическая музыка…………………………………………………...9
7. Золотое сечение…………………………………………………………...10
8. Заключение ……………………………………………………………… 11
9. Список литературы …………………………………………………….. 12
«Математика владеет не только
истиной, но и высшей красотой»
Бертран Рассел.
Математика – царица всех наук, символ мудрости. Красота математики среди наук недосягаема, а красота является одним из связующих звеньев науки и искусства.
Математика – это не только стройная система законов, теорем, задач, но и уникальное средство познания красоты. А красота многогранна и многолика. Она выражает высшую целесообразность устройства мира, подтверждает универсальность математических закономерностей, которые действуют одинаково эффективно в кристаллах и в живых организмах, в атомах и во Вселенной, в произведениях искусства и научных открытиях. Целью данной работы
показать применение математики в других науках, в окружающей действительности.
Люди придумали цифры и действия с ними, а потом в них же открыли множество законов, правил и теорем.
В
жизни цифр, линий, углов и бесконечно малых величин можно увидеть много
красивого – изящные теоремы, тела, поверхности, даже условия задач.
Числа живут своей жизнью, и мы, соприкоснувшись с ней, удивляемся, а иногда и любуемся ею.
Математическая пирамида №1
1
x 8 + 1 = 9
12 x 8 + 2 = 98
123 x 8 + 3 = 987
1234 x 8 + 4 = 9876
12345
x 8 + 5 = 987 65
Какие вычисления будут выполнены в следующей строке и в последующих?
Математическая пирамида №2
1x 9 + 2 = 11
12 x 9 + 3 = 111
123 x 9 + 4 = 1111
1234 x 9 + 5 = 11111
Какие вычисления будут выполнены в следующей строке и в последующих?
Поверхности второго порядка. Загадочная красота.
Поверхность второго порядка — геометрическое место точек трёхмерного пространства, прямоугольные координаты которых удовлетворяют уравнению вида
Симметрия - закономерное расположение элементов формы относительно плоскости, оси или точки. Человек давно осмыслил симметрию в творениях природы и стал использовать се как средство организации искусственных форм. В Древней Греции слово "симметрия" было синонимом красоты, гармонии формы.
«...быть
прекрасным значит быть симметричным и соразмерным»
(Платон)
Тадж-Махал — мавзолей-мечеть, находящийся в Агре, Индия, на берегу реки Ямуна. Усыпальница имеет центральную симметрию относительно гробницы Мумтаз-Махал. Единственным нарушением этой симметрии является гробница Шах-Джахана, которую там соорудили после его смерти.
Особенно
блистательно использовали симметрию в архитектурных сооружениях древние зодчие.
Древнегреческие архитекторы были убеждены, что в своих произведениях они
руководствуются законами, которые управляют природой. Выбирая симметричные формы,
художник тем самым выражал свое понимание природной гармонии как устойчивости,
спокойствия и равновесия.
Если преобразование симметрии относительно плоскости переводит фигуру в себя, то фигура называется симметричной относительно плоскости, а данная плоскость – плоскостью симметрии этой фигуры. В некоторых источниках такую симметрию называют зеркальной. А зеркало не просто копирует объект, но и меняет местами передние и задние по отношению к зеркалу части объекта.
Симметрия широко распространена в природе. Ее можно наблюдать в форме листьев и цветов растений, в расположении различных органов животных. Красота растений привлекла внимание математиков веками. Активнее всего изучались интересные геометрические свойства растений , такие как симметрия листьев относительно центральной оси, радиальная симметрия цветов, и спиральное расположение семечек в шишках. Красота связана с симметрией.
Рассматривая
расположение листьев на ветке дерева, видим, что один лист не только отстоит от
другого, но и повёрнут вокруг оси ствола. Листья располагаются на стволе по
винтовой линии (принцип винтовой симметрии). Семена подсолнечника располагаются
по спиралям, опять же по принципу симметрии.
Симметрия в неживой природе
В
мир неживой природы очарование симметрии вносят кристаллы. Каждая снежинка- это
маленький кристалл замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень
разнообразной, но все они обладают симметрией - поворотной симметрией 6-го
порядка и, кроме того, зеркальной симметрией.
О, симметрия! Гимн тебе пою!
Тебя повсюду в мире узнаю.
Ты в Эйфелевой башне, в малой мошке,
Ты в елочке, что у лесной дорожки.
С тобою в дружбе и тюльпан, и роза,
И снежный рой – творение мороза!
Симметрия является фундаментальным свойством природы, представление о котором слагалось в течение десятков, сотен, тысяч поколений.
В
1968г. Венгерский биолог и ботаник Аристид Линденмайер (Aristid Lindenmayer)
предложил математическую модель для изучения развития простых многоклеточных
организмов, которая позже была расширена и используется для моделирования
сложных ветвящихся структур — разнообразных деревьев и цветов.
Rewriting — это способ получения сложных объектов путем замены частей простого начального объекта по некоторым правилам. Классическим примером является снежинка. На рисунке initiator — это начальный объект, грани которого заменяются на generator. Далее с новым объектом проделывается то же самое.
Дерево Пифагора
Пифагор, доказывая свою знаменитую теорему, построил фигуру, где на сторонах прямоугольного треугольника расположены квадраты. В наш век эта фигура Пифагора выросла в целое дерево. Впервые дерево Пифагора построил А. Е. Босман (1891—1961) во время второй мировой войны, используя обычную чертёжную линейку.
Одним
из свойств дерева Пифагора является то, что, если площадь первого квадрата
равна единице, то на каждом уровне сумма площадей квадратов тоже будет равна
единице.
Красота есть истина, а истина — красота.
Джон Китс
Первые примеры самоподобных множеств с необычными свойствами появились в XIX веке (например, множество Кантора). Термин «фрактал» был введён Бенуа Мандельбротом в 1975 году и получил широкую популярность с выходом в 1977 году его книги «Фрактальная геометрия природы». Определение фрактала, данное Мандельбротом, звучит так: "Фракталом называется структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому"
Галерея изображений фракталов Они кажутся более живыми и красивыми, чем многие рисунки, несмотря на то, что являются результатом работы программы.
Математическая музыка
Пифагор создал свою школу мудрости,
положив в ее основу два искусства - музыку и математику. Он считал, что
гармония чисел сродни гармонии звуков и что оба этих занятия упорядочивают
хаотичность мышления и допол
няют
друг друга. Пифагор говорил своим ученикам, что числа правят миром. Дроби
широко используются в музыке для обозначения длительностей нот.
Математика и музыка - два полюса человеческой культуры. Слушая музыку, мы попадаем в волшебный мир звуков. Решая задачи, погружаемся в строгое пространство чисел. И не задумываемся о том, что мир звуков и пространство чисел издавна соседствуют друг с другом.
Золотое сечение
Золотое
сечение (золотая пропорция, деление в крайнем и среднем отношении) — деление
непрерывной величины на две части в таком отношении, при котором меньшая часть
так относится к большей, как большая ко всей величине. В биологических исследованиях 70-90 гг.
показано, что, начиная с вирусов и растений и кончая организмом человека, всюду
выявляется золотая пропорция, характеризующая соразмерность и гармоничность их
строения. Золотое сечение признано универсальным законом живых систем. Закономерности
золотой симметрии проявляются в энергетических переходах элементарных частиц, в
строении некоторых химических соединений, в планетарных и космических системах,
в генных структурах живых организмов. Эти закономерности есть в строении
отдельных органов человека и тела в целом.
Математик так же, как художник или поэт, создаёт узоры…
В математике есть тоже своя красота, как в живописи и поэзии. Эта красота проявляется иногда в отчетливых, ярко очертанных идеях, где на виду всякая деталь умозаключения, а иногда поражает она нас в широких замыслах, скрывающих в себе кое-что недосказанное, но многообещающее. (Н.Е. Жуковский )
Мы поняли, что без математики невозможна красота и гармония в нашем мире. Что бы видеть и чувствовать красоту нам достаточно знать математические законы и факты. В ходе нашей исследовательской работы мы проследили связь математики с наукой, архитектурой, литературой, музыкой и искусством.
«Математика есть прообраз красоты мира»
(В.Гейзенберг)
Использованная литература
1. А. В. Волошинов, «Математика и искусство», “Просвещение”, 2000г.
2. Е.С.Смирнова, Н.А. Леонидова; «Математическое путешествие в мир гармонии»,издательство - Мир, 1972.
3.Мартин Гарднер, Математические чудеса и тайны, 1982.
4. Мартин Гарднер, Математические досуги, издательство ―Мир, 1972.
5.Журнал «Математика в школе» № 3, 1993г.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Математика – царица всех наук, символ мудрости. Красота математики среди наук недосягаема, а красота является одним из связующих звеньев науки и искусства.
Математика – это не только стройная система законов, теорем, задач, но и уникальное средство познания красоты. А красота многогранна и многолика. Она выражает высшую целесообразность устройства мира, подтверждает универсальность математических закономерностей, которые действуют одинаково эффективно в кристаллах и в живых организмах, в атомах и во Вселенной, в произведениях искусства и научных открытиях.Целью данной работы
показать применение математики в других науках, в окружающей действительности.
6 656 269 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Бекирова Эльвина Менаблаевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 144 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
10 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.