建筑中的数学美

建筑中的数学美

【课题确定】数学是没有生命的，而当数学遇到建筑时就会有奇妙的化学反应，产生出意料之外的奇迹。古今中外，过去现在，世界上为人们所熟知的伟大建筑中，无不体现着数学的美。数学美和建筑美究竟是怎么摩擦出如此奇妙的火花？数学究竟为这些瑰丽堂皇的建筑注入了什么魔法？将我们如痴如醉？就让我们深入探究建筑中的数学美，体会数学在建筑中的表现形式。

【摘要】当我们徜徉在人类建筑的历史长廊中流连忘返的时候，怎不为将这粗陋简单的泥砖土瓦雕琢成传世永恒与辉煌的鬼斧神工所感动、所钦佩？但是，当我们在享受着这一件件艺术瑰宝带来的惠泽时，可曾想到这些宏大的建筑珍品里面隐藏着数学的奥秘？本文主要介绍了数学在古今中外建筑形式中的表现。

【关键词】古代现代中外数学之美建筑设计

【主体内容】

建筑是根据功能和美感的需求，对土地、材料和结构进行堆积与组合，比例决定着建筑中个体、局部与整体的数学关系，因此比例是建筑的核心和灵魂。比例在数学上并不具有美感，但“黄金分割”的比例分割之美在各种艺术作品都得到充分的展现。现代设计师仍然最常见地使用黄金分割法则构造着适用性和艺术性统一的新颖建筑。

一、古今中外建筑中的数学之美

1、中国古建筑

中国建筑，具有悠久的历史传统和光辉的成就。我国古代的建筑艺术也体现着数学美。而要体会到其中的数学美，除了需要理解建筑艺术的主要特征外，还要了解中国古代建筑艺术的一些重要特点，然后再通过比较典型的实例，进行具体的分析研究。

中国古代建筑的屋顶对建筑立面起着特别重要的作用。他那远远伸出的屋檐、富有弹性的屋檐曲线、由举架形成的稍有反曲的屋面、微微起翘的屋角（仰视屋角，角椽展开犹如鸟翅，故称“翼角”）以及硬山、悬山、歇山、庑殿、攒尖、十字脊、盝顶、重檐等众多屋顶形式的变化，加上灿烂夺目的琉璃瓦，使建筑物产生独特而强烈的视觉效果和艺术感染力。通过对屋顶进行种种组合，又使建筑物的体形和轮廓线变得愈加丰富。而从高空俯视，屋顶效果更好，也就是说中国建筑的“第五立面”是最具魅力的。

2、西方古建筑

古埃及时期的金字塔，建造者们从几何学选取元素，将一块块巨型石块一层一层叠置起来，最终组合成宏伟的金字塔；拜占庭时期的建筑师们将正方形、圆、立方体和带拱的半球等概念优雅地组合起来，就像他们在康士坦丁堡的索菲娅教堂里所运用的那样；文艺复兴时期的石建筑物，显示了一种在明暗和虚实等方面都堪称精美和文雅的对称。

3、现代建筑

随着新建筑材料的发现，适应于这些材料最大潜力发挥的新的数学思想也应运而生。用各种各样可以得到的建筑材料，诸如石头、木材、砖块合成材料等等，建筑师们能够设计出实质为任何形状的建筑物。在近代，我们能亲眼见到双曲抛物体形式的建筑物(旧金山圣玛丽大教堂)、抛物线型的机棚、模仿游牧部落帐篷的立体组合结构、支撑东京奥林匹克运动大厅的悬链线缆，以及带有椭圆顶天花板的八角形房屋，中国北京的奥林匹克运动会的主场馆鸟巢与水立方的遥相辉映等等。

4、未来建筑

随着科技的进步，人们想象中的未来建筑越来越有可能成为现实，虽然在现实中，我们还不能见到存在于想象中的建筑，但在游戏世界中未来建筑所组成的美妙画卷已展现在我们面前。通过游戏虚拟的世界，

我们可以想象到未来建筑的发展，但也处处体现着数学的美。数学的美体现在未来建筑的每个细节，从底部到顶部，只要留心观察都会发现其中的简单几何的美。

二、数学对建筑的影响

1、建筑的几何形式的简洁美

建筑的几何美学价值首先表现在简洁美。几何美学的理论基础在于格式塔心理学的视觉简化规律，阿恩海姆认为，人的眼睛倾向于把任何复杂形状抽象为最简单的形状，视觉促使人们把所看到的一切形状尽量趋于无差别性，使丰富的内容与多样化的形式能组织在一个统一的结构之中，使视觉力获得一定的秩序。

简洁产生了重复性，重复演绎出高层建筑的节奏和韵律美，最终形成建筑和谐统一的审美感受；同时，简洁的形体易于谐调，简洁使不同的形体组合具有统一美感。

美国迈阿密东南金融中心是几何简洁美的经典之作，它既是简洁的，又是变化的，也是统一的。其美学价值却体现在简洁的变化之中，仅仅是在屋顶部分按照“杨辉三角形”式的规则退台，基本元素是一种最简单的立方体，变化的只是数量，因此，又体现了数量美学价值。

同样的经典还有圆形的深圳发展中心、椭圆形的深圳外贸中心、梭形的深圳北方大厦、三角形的泰国曼谷旅馆、风车三角形的上海虹桥宾馆和蝶形的长沙蝴蝶大厦等，都是几何简洁美学价值的表现，蕴涵精彩内容的几何美学“论文”。

2、几何抽象丰富的意蕴美

建筑的抽象形式包含着丰富的意蕴，这就是隐藏在其抽象几何形式背后的意义、思想、情感和精神等内在因素及其人们的生活内涵。任何几何抽象的高层建筑都是艺术自由美的表现，它挣脱了具象形态的羁绊，但并没有因此而失去意义，反而具有更为广阔的遐想空间，俄国著名画家康定斯基充分论证这个观点。因此，抽象构图的高层建筑剔除了具象模仿，代之以几何图形，通过几何秩序和规则的体现，表达了某种时代精神，打破了物象意义的羁绊，意蕴自由而丰富。

在意向体验中，高层建筑几何抽象的意蕴美是通过视域的连续交融而直接构成几何图形的非具象的价值意义，如崇高、神秘、骚动和平静等。几何抽象把美的规律和要素提炼、浓缩、凝聚起来，像醇酒、像干酪，越品越嚼越有味，这需要审美者有深厚的功力，谙熟其艺术规律，方能超凡脱俗，潇洒自如。

胡塞尔的意向学理论证实了这种说法，其理论中的“构成边缘域”思想认为直观体验中达到对某物的意识，体验的根本方式不可能是感觉表象的，也不会是概念规范的，而只能是在一个有边缘视野的意向境域中进行的，这实质上就说明了抽象的不确定性所包含的意蕴丰度。

3、数学计算使得建筑精确完美

一座建筑物的设计到建成是受周围环境等因素的影响的，所以只有在精确计算的基础上达到最小的失误，从而让建筑作为数学的一种表现形式完全融入自然中，达到诗一般的韵律：帕提侬神庙的沉郁，艾菲尔铁塔的豪放，悉尼歌剧院的飘逸，徽派建筑的清远……

希腊雅典的帕提侬神庙的构造依靠的是利用黄金矩形、视错觉、精密测量和将标准尺寸的柱子切割成呈精确规格的比例知识;埃皮扎夫罗斯古剧场的布局和位置的几何精确性经过专门计算，以提高音响效果，并使观众的视域达到最大;麦加皮克楚的图案的整齐和均匀没有几何计划是不可能的。

罗素说：“数学，如果正确地看它，不但拥有真理，而且具有至高的美，是一种冷而严格的美，这种美不是投合我们天性微弱的方面；它可以纯净到崇高的地步，能够达到严格仍只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地。”当抽象的数学与现实的建筑融为一体，它们就成了不可分割的完美组合，互相渗透、交相辉映。

4、建筑几何美蕴育着全息论的美学价值

“全息”原是一个生物学上的概念，指的是生物体的各个部分均能反映其整体的信息。用全息胚学说来观察生物界，能体验到生命返朴归真的全新意义，亦能领略到宇宙和谐的美感。

在建筑几何美中，建筑的整体和部分以某种统一的几何形式反映其共同本质特征，这种“统一的几何形式”可视之为全息胚。建筑全息胚不仅是一种几何形式，也可以是一种空间形态，一种逻辑关系或者是它们的混合体等。高层建筑几何美蕴育着全息美学价值，主要体现在：一方面，建筑几何形式的全息胚反映高层建筑几何特征的本质或内容，强调几何形式和本质特征、内容的相关性，是建筑和外部条件的统一；

另一方面，建筑的整体与部分之间以及部分与部分之间应以某种几何形式的全息胚得到统一，突出形式和形式的自相似性，是建筑对自身的统一。

历史上许多建筑都表达了全息美，如古罗马斗兽场的主要功能是观演，采用了圆的几何形式，在相同的周长中，圆形所能围成的面积最大；而就观看效果而言，圆形看台比较理想。所以，斗兽场的功能内容决定了它的基本形式是圆，圆的几何特征也构成了它的全息胚。如圆形甬道、放射形的筒形拱、圆拱券和圆形壁柱等。斗兽场几何空间、形式、装饰等表现都因为具有了圆形的几何特征而得到了统一。

建筑，只有数与形结合，才更具有神韵，数学赋予了建筑活力，同时它的美也被建筑表现得淋漓尽致，当你在欣赏一座跨海大桥时，其实是在不知不觉中惊叹大桥的静定多跨结构中包含的数学和自然融合美的成分。千百年来，数学已成为设计和构图的无价工具.它既是建筑设计的智力资源，也是减少试验、消除技术差错的手段。

【收获与感想】

通过这次课题研究，不仅打破了数学以往在我们心中枯燥的形象，增加了我们对数学的兴趣，还是我们深刻体会到分工与合作的重要性。我们在愉快的氛围中完成了任务，我们的知识面也随之进一步扩展，同时提升了我们鉴赏美的能力与自己动手的能力。在完成这次研究学习后，我不得不感叹一句：原来我们所学的知识只是皮毛，更多的只是需要更加细致、深入的研究才能得出。

研究中的每一次争辩让我们懂得更多，每一次活动都让我们印象深刻。要想积累更多的力量，凝聚更多的知识，探索更多的事物，都少不了伙伴的同心协力，只有大家一起出力，生活才会变得简单。通过这次的活动，让我们在这知识的道路上跨越了一大步，为我们以后的前进定下方向，储备了动力。

数学系毕业论文《浅谈数学中的美》

哈尔滨师范大学毕业论文（函授） 浅谈数学中的美 年级：13届 学号： 姓名：颜玉娥 专业：数学教育 指导教师： 二零一三年四月 院系数学系专业数学教育 年级 xx级数学（xx）班姓名 xx 题目浅谈数学中的美 指导教师

评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章)成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日 浅谈数学中的美 【摘要】：

自然的终极秘密是用一种我们还不能阅读的语言书写的，数学为这种原文提供了注释。其中数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。数学追求的目标是：从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。数学的无穷无尽的诱人之处还在于,它里面最棘手的悖论也能盛开出魅力的理论之花。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。 数学具有简洁美、和谐美、奇异美等特征，但数学美却蕴藏于它所有的抽象符号、严格语言、演绎体系中。英国著名数学家B-A-W-罗素（1872—1970）曾说过：“数学，如果正确的看它，不但拥有真理，而且也具有至高的美。正像雕刻的美，是一种冷而严肃的美，这种美不是投合我们天性的微弱的方面。这种美虽然没有音乐或绘画的那些华丽的装饰，但是它可以纯净到崇高的地步，能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地”。数学就是这样一门“既美而真”的学科。 【关键词】： 美；空间；二进制；黄金分割；杨辉三角； 【正文】： 一、简洁美 简洁美是数学的重要标志。数学的语言是最简洁的语言，

用最简洁的方式揭示自然的客观规律，这正是数学最迷人的所在。爱因斯坦说过：“美，本质上终究是简单性”。他还认为，只有借助数学，才能达到简单性的美学准则。物理学家爱因斯坦的这种美学理论，在数学界也被多数人认同。朴素、简单，是其外在形式。只有既朴实清秀，又底蕴深厚，才称得上至美。 世事再纷繁，加减乘除算尽，宇宙虽广大，点线面体包完。正是数学的这种简洁性，使人们更快更准确的把握理论的精髓，促进自身学科的发展，也使数学学科具有了很强的通用性。目前数学已经成为了包括自然科学在内的所有科学的语言和工具。 为了更清楚地说明简洁美所导致的“真正的进步”,以二进位数制的建立为例来进行分析。二进位制渊源已久。作为一种系统的研究,莱布尼兹最早认为建立这样一种数制的可能性。他认为在二进位数制中,只需使用0和1这样两个数字就可表示出所有数量。他指出,1表示统一,0表示无。于是他推论道：只用0和1就可以把所有的数字都表现出来。这种记数法对于电子计算机是特别适用的。因为,在计算机中可以很方便地用一个特别按钮的“开”和“关”来分别对应数字“1”和“0”。进而,又只需适当增加按钮的数量,我们就可用按钮的组合来表示任何一个二进制数。这是多么伟大的一个构想。毫不夸张的说，没有数学的简洁，就没有现在这个互联网络四通八达、信息技术飞速发展的世界。

高中数学教学论文 挖掘数学新教材中的美学因素及其教育功能

挖掘数学新教材中的美学因素及其教育功能 摘要：数学美是高中新课程教学中极具挖掘潜力的内容之一。本文通过对高中数学新教材中教学内容的美学因素的挖掘，阐述了数学美在培养学生的审美能力、激发学生的学习兴趣和热情、启迪学生思维，开发学生智力和创造力、提高学生分析解决问题的能力和效率等方面的作用。 关键词：数学美；简洁性；对称性；和谐性；奇异性 数学美源于人们的生产与生活中，是自然美的客观反应。普通高中《数学课程标准》指出课程目标之一是“开阔数学视野，认识数学的科学价值、应用价值和文化价值，体会数学的美学意义”。数学是人类文化的重要组成部分，数学素质是公民所备必的一种基本素质，对数学的进一步认识和了解，可以使人获得美的感受，数学的美不仅有生活中的美，更有思维领域的美，它体现在数学的简洁性、和谐性、称性性、奇异性等方面。 一，挖掘新教材中的美学因素 新教材中有丰富多彩的数学美学因素，下面主要从四个方面来挖掘教材中的美学内容。 1、简洁性 简洁性是数学美的一个基本特征。它反映出自然的简单性，是自然内在的属性，而不是人为的简单规定。数学的简洁性并不是指数学内容本身简单而主要表现在数学的逻辑结构、方法 和表达式的简单性。如：5个12相乘，可以写为12×12×12×12×12，但是的表示方 法却要简单得多了，以同样的简洁表示了更复杂的内容；勾股定理，正弦正理，余弦定理等这些定理形式简洁、内容深刻、作用很大；平面的基本性质之一：“不在同一条直线上的三点确定一个平面”体现了“三点定面”的简单特性。在证明与自然数有关的问题时，数学归纳法不失为一种简洁的方法；等差、等比数列的通项、前项n和可以用公式来表示，曲线和点的轨迹可以用方程来表示等等都表现了数学的简洁美。 1、对称性 对称性是数学美的主要表现形式之一。数学中的中心对称、轴对称和镜面对称，都给人以美感，这就是数学中的对称美。例如：几何中的许多图形，圆、球、圆柱、圆锥、长方体、圆锥曲线等都体现了对称美；代数中，偶函数的图像关于y轴对称，奇函数图像的关于原点对称，反函数与原函数的图像关于直线y=x对称都给人以赏心悦目之感；二项展开式 等公式也显示一种对称美。 2、和谐性 数学的和谐性是指数学中部分与部分，部分与整体之间的和谐平衡与一致。通常表现为数学概念、规律、方法的统一，数学与其它学科的统一。例如：平面几何中梯形、三角形、平行 四边形、矩形的面积公式，可以统一为；立体几何中柱体、锥体、台体的体 积公式可以统一为；解析几何中，椭圆、双线、抛物线的定义可以简 单地统一为圆锥曲线的第二定义；引入负数，有了相反数的概念后，有理数的加法和减法得到了统一，它们可以统一为代数和的形式；数、形本是数学研究的两个独立的对象，通过坐标系的建立，使点与数对建立了一一对应，从而把它们统一为解析几何。

浅谈数学中的美 李敬敏

浅谈数学中的美李敬敏 发表时间：2013-04-19T09:17:45.403Z 来源：《教师教育研究（教学版）》2013年3月供稿作者：李敬敏[导读] 严密。数学逻辑的严密性，既是数学的特点，又是数学所追求的目的。 河北省安平县教师进修学校李敬敏 当下学生学习数学的信心和兴趣在减弱，我想与我们的数学教师对现成的教案迷信、对教材的迷信、对程式化教学模式的迷信、对高分片面的追求从而造成数学课死气沉沉、缺乏活力不无关系。其实数学教育既是向学生传授数学知识的过程，又是一个情感的双向交流过程。而获得美的感受是这个互动过程的动力源泉。 一、数学语言的美 对数学语言存在 “严密”、“准确”、 “情感”、 “风趣”四方面的美，要把握及应用得当，可增强教学语言的穿透力，还可强化要传授的数学知识，教育者要提高水平必须设法使它们和谐统一。 1，严密。数学逻辑的严密性，既是数学的特点，又是数学所追求的目的。恩格斯说：“数学以确定的完全现实的材料作为自己的对象，不过它考察一对象时完全弃其具体内容和本质的特点。”尽管数学概念本身以及它的结论、方法都是反映现实世界的，但它仍是在纯粹形式下进行研究的。因此，数学的教学语言力求做到“严谨简约”，也就是说在教学中语言不可模棱两可，重要语句不冗长，要抓住重点，简洁概括，有的放矢。严密的逻辑结构是数学美的一个表现。 2，准确。数学教师对定义、定理、公理的叙述要准确，不应该使学生产生疑问和误解，因此，作为教师要做到如下两条：一是对概念的实质和术语的含义首先必须有个透彻的了解。例如，“对应角相等”与“角对应相等”，“切线”与“切线长”是完全不同的两个概念；又如“平分弦的直径垂直于弦”，“所有的质数都是奇数”，这类语言就缺乏准确性。二是必须用科学的数学术语来授课，不能用自己生造的土话或方言来表达概念、性质、定理等。比如，把“线段的中点”讲成“在线段中间的点”就不准确。初中学生模仿能力强，教师的语言对学生来说是一个样板，他们对学生语言习惯和能力的影响是潜移默化的，如果教师的语言不够准确规范，会使学生对数学知识产生模糊的理解。因此，数学教师必须熟练数学科学语言的表达，做到言之成序，言之有理，这对培养学生严谨的科学精神和数学思维方法也是大有益处的。 3，情感。数学教学语言应力求亲切，富有情绪。数学语言是师生双方传递和交流思想感情的载体，亲切、感人的教学语言最能使学生保持积极舒畅的学习心境，最能唤起学生的热情，从而产生不可低估的力量。正如古人讲的“感人心者，莫先乎情”。教师在教学中，无论是讲授知识，还是对待学生，语言都应亲切，富有情感。许多专家也认为：智力源于情感，情感支配智力。对人的成功而言，情感智力比通常的心智活动的进行和智力水平的提高，更具有积极的意义，这是其他任何语言所无法替代的。 4、风趣。数学教学的对象是学生，他们需要教学语言的幽默风趣、通俗易懂。在数学教学中巧妙地运用幽默，可使教师的讲课变得风趣、诙谐、睿智，具有一定的艺术魅力，有助于学生去理解、接受和记忆新知识。具体地说，幽默风趣的语言可以激活课堂气氛，调节学生情趣。例如，在讲解平面直角坐标系的过程中，教师可以先讲解数学家欧拉发明坐标系的过程：有一次，欧拉躺在床上静静地思考，如何确定事物的位置，这时发现一只苍蝇粘在了蜘蛛网上，蜘蛛迅速地爬过去把它捉住。欧拉恍然大悟：“啊！可以象蜘蛛一样用网格来确定事物的位置啊。”然后引入正题——怎样用网格来表示位置。这时学生的学习兴致被大大地调动起来了。又如，我在讲授“线段的黄金分割”时，介绍了人体中有许多黄金分割的例子，如人的肚脐是人体长的黄金分割点，而膝盖又是人体肚脐以下部分体长的黄金分割点，使学生大开眼界，学习兴趣倍增。 二、数学形式美 数学的特点决定了数学形式的简单性和应用的广泛性，简单性是美的特征，也是数学所要求的，大千世界无奇不有、杂乱无章的自然现象中抽象出数学概念，再用简单的数学形式表示，然后反过来又解释更多现象，这正是我们数学的威力美的体现。 世界上存在着何其多的三角形，形式之多令人难以想象，然而三角形面积公式12 ah(a为底边，h为底边上的高)适用于任何三角形，以次还能推出所有多边形的面积。形式多么简单，而应用如此之广泛。 众所周知，科学的发展，人类的进步，数学已渗透到了各个领域，数学影响并促进了其它科学的发展，不但像物理学、化学、生物学、天文学等自然科学要应用数学，而且像心理学、教育学、经济学，甚至考古学等社会科学也要用到数学，同样数学应用的广泛性事例在中学数学中也是俯首可拾的。 例如：利用相似三角形的原理，我们可以测量树木、建筑物等的高度；利用微积分，我们可以求得物体运动任一时的速度；利用对数计算，我们可以预测2014年我国的人口数等等……举一些数学广泛应用的实例可以强化学生对数学学习的兴趣。 三、数学对称的美 对称就是整体各部分间的相称与相适应。对称是形式美的要求，它给人们一种圆满的匀称的美感。尽管数学早已枝繁叶茂，硕果累累，但归根结底，数学来自于生产实践，来自于现实世界。因为我们的自然界本身是对称的、和谐的、有规律的，所以反映到数学上即表现为数学的对称性。 数学中的对称性处处可见：古希腊欧几里德的《几何原理》建立了一个美妙的平面几何体系，两千多年来获得了多少的赞叹，以致一些大科学家称它为“雄伟的建筑”。几何中的中心对称、轴对称、镜像对称，多能给人以舒适美观之感、呈现着对称性。当然其它还有很多，像函数和反函数的图像，关于直线y=x对称等等。 总之，数学教学不仅要发展学生对美的感受，而且要培养学生对美的事物的情绪体验。数学语言是一种特殊的语言，它简练、概括、精确，富于形象化、理想化，这就要求我们数学教师必须把握住教学语言的 “严密”、“准确”、 “情感”、 “风趣”，教育过程中使简单性和应用的广泛性、对称性和谐统一，增强学生正确的审美能力。使得优秀的数学文化，变得美丽动人，从而启发学生去观察、联想，去发现问题，以至耐心执着地去解决问题，这样数学教学会变得生气勃勃、有血有肉、光彩照人。

数学中的美学渗透

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/067154133.html, 数学中的美学渗透 作者：宋峰 来源：《考试周刊》2013年第76期 摘要：数学老师在教学中要深入挖掘并艺术地表现出数学美的特征，提高学生学习数学的兴趣，增强学生的求知欲望。本文对数学美作了具体阐述，分析了数学美的实质。 关键词：数学教学数学美和谐美 谈到美，人们往往想到江山多娇的自然美，想到的是好词好句创造的意境美，想到的是美妙的音乐带给人们心灵的震撼美，其实数学中有很多的东西可以带给我们美的体验，美的感受。美能陶冶人们的情操，增长人们的智慧，因此，感受美是培养全面发展人才的一条重要途径，提到数学，人们总认为它是一门枯燥无味的学科，对数学产生畏难和抵触心理，影响了学习数学的信心。这在一定程度上说明数学教育中美的欠缺，其实数学中蕴涵丰富的美，如果我们能在数学教育中深入挖掘并艺术地表现出数学美的特征，不仅能够提高学生对数学学习的兴趣，增强探求知识的欲望，而且能够培养学生感受美、鉴赏美、创造美和运用美的能力，使学生在美的享受中学习数学，寓教于乐，从而掌握数学的本质，这是学习数学的最高境界。 什么是数学美呢？它的本质是什么呢？从国内的研究来看，有这样一些描述：“数学美是真与善的统一”，“数学美是以数学在内容上，结构上和方法上为主要内容的科学美和艺术美，它是一种内在美，它反应的不单纯是客观的事物，而且融合了人的思维和创造力”。对于“数学美”，数学家普洛克斯曾说：“哪里有数学，哪里就有美。”古希腊最伟大的哲学家亚里士多德曾说：“虽然数学没有明显地提到善和美，但善和美也不能完全分离，因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性，这些正是数学研究的原则。”在中学数学教材中渗透着美，存在着美，特别是公式，解题方法，几何图形。在课堂教学中怎样引导学生发现美，认识美，加强美感培养和美学教育呢？使学生不仅得到美的享受，还可以获取知识，开发智力，激活学生的思维，促进“德”，“智”的协调发展。数学美的主要内容一般反映在对称美、简洁美、奇异美等方面。奇异美是建立在求异思维的基础上的。比如，有理数稍一扩展，新数就被称为“无理”的；实数再一扩展，新数就被叫做“虚”的。实数之后出现“超实数”，复数之后出现“超复数”，有穷数之后又有“超穷数”…… 和谐是数学美的最高境界。实际上，和谐就是一个度，是一种中庸的最佳状态。比例是关于模数与整体在测量上的协调，比例给人一种和谐，莫过于黄金分割法。数学是一座远远地超出我们想象的华丽宫殿，站在这个无比庄严、宏伟的宫殿前的数学家们，以崇敬赞叹的目光远眺着它的壮观、它的美妙，那些能够感受到这种数学美、宇宙美的人，是可以被称之为爱因斯坦所谓的“有宇宙宗教性的人”。 如果我们的数学教学能使学生感到数学的这些美，以致对数学有很浓厚的兴趣，无疑，这种教学将是极大的成功，它本身也是一种极高的艺术。我们太需要这种艺术了。数学是冷而严

建筑中的数学美

建筑中的数学美 【课题确定】数学是没有生命的，而当数学遇到建筑时就会有奇妙的化学反应，产生出意料之外的奇迹。古今中外，过去现在，世界上为人们所熟知的伟大建筑中，无不体现着数学的美。数学美和建筑美究竟是怎么摩擦出如此奇妙的火花？数学究竟为这些瑰丽堂皇的建筑注入了什么魔法？将我们如痴如醉？就让我们深入探究建筑中的数学美，体会数学在建筑中的表现形式。 【摘要】当我们徜徉在人类建筑的历史长廊中流连忘返的时候，怎不为将这粗陋简单的泥砖土瓦雕琢成传世永恒与辉煌的鬼斧神工所感动、所钦佩？但是，当我们在享受着这一件件艺术瑰宝带来的惠泽时，可曾想到这些宏大的建筑珍品里面隐藏着数学的奥秘？本文主要介绍了数学在古今中外建筑形式中的表现。 【关键词】古代现代中外数学之美建筑设计 【主体内容】 建筑是根据功能和美感的需求，对土地、材料和结构进行堆积与组合，比例决定着建筑中个体、局部与整体的数学关系，因此比例是建筑的核心和灵魂。比例在数学上并不具有美感，但“黄金分割”的比例分割之美在各种艺术作品都得到充分的展现。现代设计师仍然最常见地使用黄金分割法则构造着适用性和艺术性统一的新颖建筑。 一、古今中外建筑中的数学之美 1、中国古建筑 中国建筑，具有悠久的历史传统和光辉的成就。我国古代的建筑艺术也体现着数学美。而要体会到其中的数学美，除了需要理解建筑艺术的主要特征外，还要了解中国古代建筑艺术的一些重要特点，然后再通过比较典型的实例，进行具体的分析研究。 中国古代建筑的屋顶对建筑立面起着特别重要的作用。他那远远伸出的屋檐、富有弹性的屋檐曲线、由举架形成的稍有反曲的屋面、微微起翘的屋角（仰视屋角，角椽展开犹如鸟翅，故称“翼角”）以及硬山、悬山、歇山、庑殿、攒尖、十字脊、盝顶、重檐等众多屋顶形式的变化，加上灿烂夺目的琉璃瓦，使建筑物产生独特而强烈的视觉效果和艺术感染力。通过对屋顶进行种种组合，又使建筑物的体形和轮廓线变得愈加丰富。而从高空俯视，屋顶效果更好，也就是说中国建筑的“第五立面”是最具魅力的。 2、西方古建筑 古埃及时期的金字塔，建造者们从几何学选取元素，将一块块巨型石块一层一层叠置起来，最终组合成宏伟的金字塔；拜占庭时期的建筑师们将正方形、圆、立方体和带拱的半球等概念优雅地组合起来，就像他们在康士坦丁堡的索菲娅教堂里所运用的那样；文艺复兴时期的石建筑物，显示了一种在明暗和虚实等方面都堪称精美和文雅的对称。 3、现代建筑 随着新建筑材料的发现，适应于这些材料最大潜力发挥的新的数学思想也应运而生。用各种各样可以得到的建筑材料，诸如石头、木材、砖块合成材料等等，建筑师们能够设计出实质为任何形状的建筑物。在近代，我们能亲眼见到双曲抛物体形式的建筑物(旧金山圣玛丽大教堂)、抛物线型的机棚、模仿游牧部落帐篷的立体组合结构、支撑东京奥林匹克运动大厅的悬链线缆，以及带有椭圆顶天花板的八角形房屋，中国北京的奥林匹克运动会的主场馆鸟巢与水立方的遥相辉映等等。 4、未来建筑 随着科技的进步，人们想象中的未来建筑越来越有可能成为现实，虽然在现实中，我们还不能见到存在于想象中的建筑，但在游戏世界中未来建筑所组成的美妙画卷已展现在我们面前。通过游戏虚拟的世界，

中国古建筑欣赏与设计章节答案.

欢迎阅读 中国古建筑欣赏与设计章节答案 历史上在长安建都的朝代不包括（）C、宋朝 曾在北京建都的朝代有（）个A、3 在中国古建筑中同样有门当户对的说法。（错） 雨果说过“建筑是石头的史书”。（对） “就地取材、因地制宜”是以（）为主的建筑的特点。C、木结构 庑殿顶的式样通常会见于皇帝住的宫殿。（对） 猫弓背的风火墙造型是（）特有的。C、湖南 封火墙造型属于下列屋顶式样的（）。D、硬山 南方封火墙造型较多的主要原因是（）。B、房屋密集

北方的封火墙造型多是成人字形。（对） 岳阳县张谷英村的建筑平面是（）字形的。A、丰 中国古建筑的概念“进”是以（）来说的。C、建筑数 下列选项中属于中国古代庭院组成建筑群的最典型的代表是（）。D、张谷英村的建筑 岳麓书院始建于宋朝，但目前人们所能看到的建筑是建于清朝。（对） 北方最早的人类是穴居野处。（对） “鬼神文化”是（）文化的基本特征。C、商朝 目前发现北方建筑起源最早、最典型的遗址实例是（）。D、半坡遗址 余姚河姆渡遗址是最早的吊脚楼式建筑遗址。（错）

南方最早建筑起源是巢居。（对） 从甲骨文的字形判断“牢”在最初是住（）的。D、牛 周朝建立的典型制度是（）。C、礼制 商朝除去皇宫，一般百姓的建筑基本特点是“茅茨土阶”。（错）商朝青铜器上最常见的图案是饕餮纹。（对） 明堂辟雍”是古代皇帝亲自讲学的最高学府。（对） 古代因讲究等级制度，有“诸侯之学环水，天子之学伴水”。（错）汉朝时期把儒家思想定为国家的正统思想。（对） 被称为宗教需要具备的条件不包括（）。C、众多的教徒 中国在（）时期才有了宗教。B、东汉

中国的第一座寺庙是（）。D、白马寺 老子创立的是道家哲学，而不是道教。（对） 魏晋南北朝时期是中国建筑史上园林艺术大发展的一个高潮。（对）下列不属于佛教建筑的是（）。D、庙 下列塔的类型中属于藏传佛教的是（）。D、金刚宝座塔 长江以南属于唐代宗教建筑的只有两座。（错） 被认为中国历史上城市变化的一个转折点是在（）。C、宋朝 宋代建筑的特点是（）。B、华美 宋朝由于建筑的密集，城市中间出现很多望火楼。（对） 中国历史上第一次繁荣的商业景象出现在唐朝。（错）

数学美在数学教学中的作用探究

数学美在数学教学中的作用探究 一、利用数学美，提高学生的学习兴趣，激发学习热情 数学的抽象与严谨常使学生有枯燥乏味之感，甚至敬而远之。因此在数学教学中，教师要不断地激发学生的学习热情，坚定他们学好数学的信心。应遵循的数学原则之一，就是美的体验原则，也就是进行数学美的教育，即寓教于美，在美的享受中使其心灵得到亲切感，产生求知热情，形成学习的自觉性。 二、利用数学美，培养学生严谨缜密的思维习惯 数学学科的严谨与缜密和数学的和谐统一之间存在着一定的联系。在数学教学中，引导学生追求数学的和谐统一美，对培养学生严谨缜密的思维习惯、系统地掌握数学知识及正确地应用数学方法都有很大的帮助。 数学是从需要中产生的，是从现实中抽象出来的规律形成了数学概念、性质、定理、法则、公式等，尽管数学具有高度的抽象性和严密的逻辑性，但其内容、空间形式及数量关系却总以一定的“形”存在着，有了这种“形”就可以感知它，就可以通过抽象思维认识它、理解它、应用它。不仅如此，数学教学更重要的任务是获得这些数学知识的形成过程，这个过程的实质就是发现数学和运用数学，是比数学本身更为重要、宝贵的数学思想和数学方法，而从数学教学目的看，也是使学生掌握数学知识并培养能力，发展智力和陶冶个性品质的关键。数学思维问题是数学教学核心问题，充分揭露了数学思维过程是数学教学的指导原则。 通过数学教育可以逐步培养学生观察、比较、分析、综合、抽象和概括的能力，会用归纳、演绎和类比进行推理，会准确地阐述自己的思想和观点，形成良好的思维品质。 三、利用数学美，培养学生的發散思维 大量事实证明，追求数学美，能推动数学的发展，要培养优秀的数学人才，就必须充分发掘数学中美的因素，使学生通过追求数学美，发挥想象能力，增强创新能力。一个人要想进行开创性的工作，就必须破除原有的、不合理的定势思维，增强发散思维，数学中的类比、猜想都是一种发散思维。比如，在最初的很长时间内，人们也一直以为牛顿—莱布尼茨公式是畅通无限的，然而后来发现这种似乎万能的积分对狄里克雷函数却失灵了，这种特殊的现象给积分带来了新的生机，它促使人们开始创立新的积分，以便能解决更广一类函数的积分问题，这也说明了数学的奇异美包含了人们所意想不到的科学事实。 四、利用数学美，激励学生进行创造性学习 数学家、物理学家魏尔曾说过：“我的工作总是努力把美和真联系起来，而当我必须做出选择时，我则通常选择美。”魏尔的话表明了数学活动中应以美的

建筑中的数学美

建筑中的数学美 摘要：数学作为一种工具，不仅可以对建筑进行丈量和计算，还改进了传统的建筑设计方法，数学哲学的认知就是以理性的思维将和谐理念贯穿于建筑中，这使建筑学与数学联系得更加紧密，运用数学的目的，是最终为“人”而建筑，而和谐是建筑美学与数学美共同的追求。生态建筑美学强调建筑美来自于和谐。建筑美学与数学理性就有着不可分割的联系。 关键词：数学；建筑设计；理性；和谐；数学模型 在公元前6世纪，古希腊的数学家毕达哥拉斯就宣称数是宇宙万物的本原，世界由于“模仿数”而存在，万事万物背后都有数的法则在起作用，无论是物质世界，还是精神世界，都不能没有数学①。 数学作为一门基础学科，是其它许多学科发展的必要条件，数学领域向纵深发展使人类更加确切的了解世界，从而才能更好的地定位自己，以求得与世界的和谐。可以说，只有数学的步伐不停向前，才有我们这个世界的明天。建筑学的未来也同样在很大意义上决定于数学的发展，同样，建筑美学的的发展变化也来源于数学带给我们的一个个惊喜。无论是传统建筑学，还是现代建筑学，都蕴含着数学美。在建筑领域，新材料技术的运用，新空间的呈现都离不开数学的支持，因为所有这些探讨和开发都是围绕人的尺度来展开的。数学不仅作为实现建筑的手段和工具，它的公式和模型所展示的逻辑关系也有助于人们对建筑现象的分析和设计方法的改进。 大体来讲，建筑美学的的发展可以划分为以下几个阶段②： 1.传统建筑美学中蕴含的数学美分析 传统建筑美学包括实用阶段和艺术阶段，在这个阶段，建筑的审美要求从最初的居于次位发展到后来在建筑中扮演十分重要的角色，总体看来，其所依据的原则依旧为几何与数理①张羽，刘继华，华中建筑【J】,2008, 26卷(11期)

数学美在课堂教学中的应用

数学美在课堂教学中的应用 薛桂兰 (山西矿业职业技术学院,山西大同) 内容摘要:美无处不在,把生活中的美贯穿在教学中,不仅能使呆板冷峻的数学符号充满活力,使枯燥抽象的数学公式变得生机勃发,而且也使学生心灵受到美的陶冶,精神得到美的享受,同时,也为数学课堂教学融入了一份和谐、一分愉悦。 关键词:美　美育　数学美 中图分类号:G63215 文章标识码:A 文章编号:1009-1939(2001)01-0091-02 在人们的心目中,数学是枯燥无味的。实际上,数学也有它的可欣赏性——数学美。数学美是一种朴素的美,它没有华丽的词语,更没有迷人的画面。如果能从审美的角度欣赏数学,可以使学生从抽象的符号中感受到美的形象,从逻辑推理中领略到美的神韵,从表面动态中体会到内在情感活动的起伏与变化,让学生领会美、体验美、热爱美,使学生心灵受到启迪,精神得到升化,在轻松自然的气氛中学习数学知识,接受数学思想,掌握数学方法,达到以美辅德,以美益智,以美健体、以美促劳的目的。 一、简洁美 数学符号把数学内容扼要地表现出来,具有准确性、概括性、简洁性和条理性。在教学中要有意识地引导学生体味数学表达和推理的简洁美。例如: ①引入极坐标系后,椭圆、双曲线、抛物线统一于公式 Θ=ep 1-eco sΗ 之中,这个公式简洁明了,其中,Θ、e、p、Η和谐共处,随e的变化而表示不同的二次曲线。 ②e ix=co sx+sinx,当x=Π时,得e iΠ=-1+0它是联系5个重要常数-1,0,i,Π,e的纽带,它集代数数0,-1,i 与超越数e、Π于一体,的确妙极了。 ③∫f(x)d x这一简洁的符号表达了积分概念的丰富思想,刻画出“人类精神的最高胜利。”因此,有些数学家把微积分比作“美女”。 ④∫b a f(x)d x=F(x) b a,充分体现了积分是微分的无限积累。 ⑤三角函数的诱导公式有几十个之多,如果一个个平铺直叙地讲解,既费时间又很烦人。而当把它们归结为“奇变偶不变,符号看象限”一句话就简明而准确地概括了几十个三角公式。这时学生会从心底迸发出一种对美的享受的快感。 二、对称美 现实世界中处处有对称。对称能给人以美的享受。几何的中心对称、轴对称和镜面对称都给人以美感。其中波浪滚滚的正余弦曲线,欲达不能的渐近线;翩翩起舞的玫瑰线,它们在和谐中,动静结合,很富有诗意。代数中多项式方程虚根的成对出现,函数与其反函数关于y=x轴对称,无不呈现出对称美。而天安门、天坛由于设计建造的对称使得它们更加美丽壮观。在解题过程中,如果教师能敏锐地发现并展示习题中包含的对称性,将会引导学生获得奇妙的解题途径。例如: ①在高等数学中,各种运算和其逆运算的对称美,如导数dy dx =f′(x)与微分dy=f′(x)dx。 ②a、b、c∈R+且不全为零,则 2(a3+b3+c3)>a2(b+c)+b2(a+c)+c2(a+b) ③已知xyzt=1,则 1 1+x+xy+xyz + 1 1+y+yz+yzt + 1 1+z+zx+zx t + 1 1+t+tx+txy =1 ②、③两式展现出代数式的对称美。 ④杨辉三角形构形完美(整体结构上是正三角形),它不仅体现了对称美和规则美,还描述了知识的规律性,其中包含许多奇妙的特点和丰富的内容,启发人们进行想象思维和创造思维。 三、统一美 解析几何中的圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线);平面几何中的圆幂定理(相交弦定理、割线定理、切割线定理、公切线长定理);微积分中的各种代换(如不定积分的万能代换)均体现了统一美。 数学公式多且符号抽象,记公式是学生头痛的问题,通过对公式之间关系的研究,不难发现,许多公式具有内在的和谐统一。例如: ①立体几何中的柱体、锥体、台体以至球体,它们的体积公式可以统一地写成: V= 1 6 h(S1+S0+S2) 其中h为高,S1和S2分别为上下底面面积,S0为中截面面积。这一个公式包含着丰富的内容能给人以美的感受。 ②三角函数的三倍角公式和结果可以统一起来表示为: ? 1 9 ?

浅谈数学中的美

毕业论文（函授） 浅谈数学中的美 年级：13届 学号： 姓名： 专业： 指导教师： 二零一三年四月 院系数学系专业数学教育 年级 xx级数学（xx）班姓名 xx 题目浅谈数学中的美 指导教师 评语

指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章)成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日 浅谈数学中的美 【摘要】： 自然的终极秘密是用一种我们还不能阅读的语言书写的，数学为这种原

文提供了注释。其中数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。数学追求的目标是：从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。数学的无穷无尽的诱人之处还在于,它里面最棘手的悖论也能盛开出魅力的理论之花。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。 数学具有简洁美、和谐美、奇异美等特征，但数学美却蕴藏于它所有的抽象符号、严格语言、演绎体系中。英国著名数学家B-A-W-罗素（1872—1970）曾说过：“数学，如果正确的看它，不但拥有真理，而且也具有至高的美。正像雕刻的美，是一种冷而严肃的美，这种美不是投合我们天性的微弱的方面。这种美虽然没有音乐或绘画的那些华丽的装饰，但是它可以纯净到崇高的地步，能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地”。数学就是这样一门“既美而真”的学科。 【关键词】： 美；空间；二进制；黄金分割；杨辉三角； 【正文】： 一、简洁美 简洁美是数学的重要标志。数学的语言是最简洁的语言，用最简洁的方式揭示自然的客观规律，这正是数学最迷人的所在。

爱因斯坦说过：“美，本质上终究是简单性”。他还认为，只有借助数学，才能达到简单性的美学准则。物理学家爱因斯坦的这种美学理论，在数学界也被多数人认同。朴素、简单，是其外在形式。只有既朴实清秀，又底蕴深厚，才称得上至美。 世事再纷繁，加减乘除算尽，宇宙虽广大，点线面体包完。正是数学的这种简洁性，使人们更快更准确的把握理论的精髓，促进自身学科的发展，也使数学学科具有了很强的通用性。目前数学已经成为了包括自然科学在内的所有科学的语言和工具。 为了更清楚地说明简洁美所导致的“真正的进步”,以二进位数制的建立为例来进行分析。二进位制渊源已久。作为一种系统的研究,莱布尼兹最早认为建立这样一种数制的可能性。他认为在二进位数制中,只需使用0和1这样两个数字就可表示出所有数量。他指出,1表示统一,0表示无。于是他推论道：只用0和1就可以把所有的数字都表现出来。这种记数法对于电子计算机是特别适用的。因为,在计算机中可以很方便地用一个特别按钮的“开”和“关”来分别对应数字“1”和“0”。进而,又只需适当增加按钮的数量,我们就可用按钮的组合来表示任何一个二进制数。这是多么伟大的一个构想。毫不夸张的说，没有数学的简洁，就没有现在这个互联网络四通八达、信息技术飞速发展的世界。 数学中有个非常漂亮的公式，那就是欧拉公式。这个式子把数

古建筑门窗的图案丰富而古典

门窗作为古建筑中的一个重要组成部分，不仅拥有采光、通风、隔音、防盗等多种功能，还以其丰富的吉祥元素图案表达着较为丰富古典的内涵。例如：部分常见门窗图案 1、几何图案 门窗几何图案中，比较单纯的有直线、曲线、圆形、三角形、方形、菱形、梯形、冰裂纹等形式，亦有星光、风车等文学含义的形式。在窗扇、隔扇单片数量多时，几何图案效果整齐划一，视觉冲击强烈。 2、植物图案 树木花卉等植物是古建门窗吉祥图案中经常用的。古人赋予植物文学生命，注重各类植物内在的品质，例如梅兰竹菊、松竹梅等等。在明清门窗中，已经出现了大量植物图案。

3、动物图案 动物图案包括飞禽走兽、虫、鱼、龙凤、麒麟、鹿、蟒等等，这些神兽瑞兽生肖动物图案寄托着人们美好的愿望。或取其吉，或纳其祥，万变不离其宗。

4、山水风景 寄情山水风景，是中国历代文人的一种嗜癖，在门窗图案上亦有所反映。用山水画、书法等等作为门窗装饰一般是较高层次的追求，十分雅致。 5、人物神仙 门窗在花板、中心盘等主要部分，常常深雕人物神仙。这些人物包括代代相传的神仙、妇孺皆知的人物、渔樵耕读的代表、故事戏曲的角色等等，例如孔子、老子、弥勒、八仙、寿星、财神等。

部分宫殿门窗图案 6、三交六椀菱花图案 三交六椀菱花样式图案，内涵天地，寓意四方。帝王宫殿建筑上的门窗格心装饰上三交六椀菱花图案的棂花，象征了天地相交、万物生长、国泰民安的一片胜景。 7、卐字棂花图案 “卐”字棂花图案是一旋转的形态，中国古老符号之一。因卐纹无头无尾，

是一种无始无终的形状，寓意着无限循环、万事吉祥、万寿无疆。一般“万字锦”图案称为“万字流水”，长脚卐字寓意富贵不断。 8、回纹图案 回纹是由陶器青铜器上的云雷纹衍化而来，寓意无限吉祥、福寿绵长，图案层次丰富，线条永无交合之点。这种门窗格心图案给人以向前、永无止境的一种启示。 古往今来，点睛建筑的门窗，不仅具有绝对性的功能作用，而且具有高度的艺术价值，更从根本意义上决定着建筑造型和建筑风格。 以上内容就是成都锦鸿源木业有限公司为大家提供的内容，希望对大家有所帮助，如果您有相关问题和需求，可以随时点击我们的咨询通道来进行免费咨询。 点击右侧咨询按钮也可以进行免费咨询。 成都锦鸿源木业有限公司拥有独立大型专业制作仿古木作、仿古门窗、古建构件、户外防腐木制品的专业工厂。专业服务于建筑装饰企业，火锅店、酒店茶

第一章生活中的数学美

第一章生活中的数学美 核心提示：美国数学家克莱因曾对数学美作过这样的描述：“音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科技可以改善物质生活，但数学却能提供以上一切。”作为科学的语言，数学具有一般语言文学与艺术共有的美的特征，这就是数学在其内容结构与方法上都具有的某种美，但数学美又有自身的独特含义。简单的说，数学美有四个方面的表现形式：和谐美、对称美、简洁美、奇异美一、和谐美。 一、和谐美 1是一个最简单的数，但同时可以说一切数起源于1。越来越复杂的数系，如：自然数，由1演变出所有自然数：2、3、4、5、6，…，后来再加进它们的相反数：-1、-2、-3、-4、…；它们依然是和谐的，而且起源于1。黄金分割数0.618，它不仅仅是一个小数，它却是生活中和谐美的代言人。在日常生活中，最和谐悦目的矩形，如电视屏幕、写字台面、书籍、衣服、门窗等，其短边与长边之比为0.618，你会因此比例协调而赏心悦目。甚至连火柴盒、国旗的长宽比例设计，都恪守0.618值。在音乐会上，报幕员在舞台上的最佳位置，是舞台宽度的0.618之处；二胡要获得最佳音色，其“千斤”则须放在琴弦长度的0.618处。最有趣的是，在消费领域中也可妙用0.618这个“黄金数”，获得“物美价廉”的效果。据专家介绍，在同一商品有多个品种、多种价值情况下，将高档价格减去低档价格再乘以0.618，即为挑选商品的首选价格。古希腊断臂维纳斯、雅典娜女神和“海姑娘”阿曼达，其体型结构比例完全符合黄金分割率(在躯干部分，乳房位置的上下长度比；咽喉至头顶和至肚脐之比；膝盖至脚后跟和至肚脐之比等，都是黄金分割数0.618的近似数)，美妙绝伦。可见，黄金分割的美，无处不在，它充分体现了生活中的数学美。 二、对称美 在古代“对称”一词的含义是“和谐”、“美观”。事实上，译自希腊语的这个词，原义是“在一些物品的布置时出现的般配与和谐”。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。圆是中心对称圆形――圆心是它的对称中心，圆也是轴对称图形――任何一条直径都是它的对称轴。对称美的形式很多，人们对于对称美的追求是自然的、朴素的。对称的建筑物、对称的图案，是随处可见的。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。绘画中利用对称，文学作品中也有对称手法。在数学中则表现在几何图形中有点对称、线对称、面对称。在几何图形中还有一些深层次的对称美：如图，虽然黄金分割点（在0.618处）不是对称点，但若将左端点记为Ａ，右端点记为Ｂ，黄金分割点记为C，则ＡＣ＝0.618ＡＢ；而且Ｃ关于中点的对称点Ｄ也是Ａ的黄金分割点（因为ＢＤ＝0.618ＡＢ）；再进一层看，Ｄ又是ＡＣ的黄金分割点，Ｃ是ＤＢ的黄金分割点。类似一直讨论下去，这可视为一种连环对称。 三、简洁美 简洁、有效、经济给人以美感，繁琐、臃肿、无谓的消耗则给人以相反的感觉。数学不愿意把１亿写成100000000，而写成108，更不愿意把一亿分之一

浅 谈 数 学 中 的 美

浅谈数学中的美

浅谈数学中的美 摘要：数学本身具有许多美的特性，它们是形象、生动而具体的，数学中的符号美、统一美、和谐美和奇异美均展现着数学自身的美。把数学特别是现代数学中美的现象展示出来，再从美学的角度再认识，这不仅是对人们观念的一种启迪，同时可帮助人们去思维，去探索，去研究，去发掘。 关键词：数学美；简洁性；和谐性；奇异性“那里有数学，哪里就有美”，这是古代哲学家对数学美的一个高度评价.确实，数学中美学因素极为，它所表现出来的简洁性、对称性、和谐性、统一性、整体性、奇异性等是客观世界中美的特征．数学教师应在教学中充分利用这些美学因素，以提高学生的学习兴趣和审美能力．在解答较为复杂的数学问题中，转化是常用的一种数学思想，笔者在多年的教学实践中发现在解数学题当中有许多美好的转化．这些转化美在很多表面看似繁杂、怪异的问题变成了简单形象．经过转化，问题的条件和结论在新的协调的形式下变得互相沟通、环环相扣，极为和谐，从而使解法简洁有效．以下是笔者在教学中常用的几种美

好的转化. 一、符号美 符号就是菜种事物的代号，人们总是探索用简单的记号去表现复杂的事物，符号也正是这样产生的。符号对于数学的发展来讲，更是极为重要的，它可使人摆脱数学自身的抽象与约束，集中精力于主要环节。这在事实上增加了人们的思维能力。没有符号去表亍牧及其运算、数学的发展是不可想象的。数是科学的语言，符号是记录、表达这些语言的文字。正如没有文字，语言电难以发展一样。几乎每个数学分支都是靠一种符号语言而生存，数学符号是贯穿于数学全部的支柱。数学符号的产生、发明、使用的流传经历了一个十分漫长的过程，这个过程中始终贯穿着自然、和谐与美。早在400o多年前，埃及人已懂得了数学，在数的计算方面还会使用分数，他们还能计算直线形和圆形的面积，他们知道了圆周率约为3．14，同时也掌握了棱台和球的体积计算，并用符号来表示数、分数及面积体积公式。数及其运算只有用符号表示，才能更加确切和明了。圆周率是一个常数．1737年欧拉首先倡导

数学中的美学

数学中的美学 高二20班张锦涛 数学，如果正确地看，不但拥有真理，而且也具有至高的美。——罗素 在当今的科学分类研究中，许多学者称哲学和数学是普遍科学，且认为二者可应用于任何学科和任何领域，其差别在于刻画现实世界时使用的方法和语言不同：哲学使用的是自然语言，数学使用的是人工语言(数学符号)；哲学使用的是辩证逻辑方法，而数学使用的是形式逻辑与数理逻辑方法。这样哲学家有时可以“感觉到”思维的和谐，而数学家则有时可以“感觉到”公式与定理的和谐，即美。 数学也是自然科学的语言，故它具有一般语言文学与艺术所共有的美的特点，即数学在其内容结构上、方法上也都具有自身的某种美，即所谓数学美。因而数学美是具体、形象、生动的。数学美的起源遥远、历史悠久。 我们学过“黄金分割”，即把线段l分成x和l-x两段，使其比满足：x∶l=(l-x)∶x，这样解得x≈0.618l，这种分割称为“黄金分割”。0.618…这是被中世纪学者、艺术家达·芬奇誉为“黄金数”的重要数值，它也曾被德国科学家开卜勒赞为几何学中两大“瑰宝”之一。 无论是古埃及的金字塔，还是古雅典的他侬神庙；无论是印度的泰姬陵，还是今日的巴黎埃菲尔铁塔，这些世人瞩目的建筑中都蕴藏着0.618…这一黄金比数，一些著名的艺术佳作也处处体现了黄金比值——许多名画的主题都是在画面的黄金分割点处，不少著名乐章的高潮在全曲的0.618处。人的肚脐是人体长的黄金分割点，而膝盖又是人体肚脐以下部分体长的黄金分割点。：叶子在茎上的排列也遵循黄金比，相邻两张叶片在与茎垂直的平面上的投影夹角是137°28＇，科学家们经计算表明：这个角度对植物叶子通风、采光来讲，都是最佳的。 人们也用黄金比例，创造出很多美的建筑，logo等等：

建筑与数学

数学与建筑 【摘要】当我们在欣赏一座座建筑时，我们有没有真正的去了解它，如果我们真正的去认识建筑，可曾想到这些宏大的建筑珍品里面隐藏着一门学科的奥秘——数学？本文主要详细介绍了建筑中普遍包含的一些数学知识，数学在建筑形式中的表现，以达到更深入了解建筑美的目，展现出建筑与数学这两门学科独特而又不可分割的美。 【关键词】建筑设计数学之美黄金分割几何学数列 1.数学对建筑设计的影响

我们知道路由曲直宽窄，房有大小高低。建筑必须与形和数打交道。于是建筑就与数学结下不解之缘。建筑里面讲数学，数学里面讲建筑，你中有我，我中有你。数学和建筑有着紧密的关系，数学可以说是建筑设计上的基础；而建筑可以说是实在的数学概念。除了数学，建筑还包含了美术和物理的元素，而美术和物理也是基于数学公式或数学理论为基础。可想而知，数学在建筑学上占着一个重要的地位。 数学美是一种客观存在，是自然美在数学中的反映。建筑在数学思维的启发下不断发展为世界创造和谐美。早在古代建筑里就有许多建筑师就将数学中的几何体和建筑完美的组合，像古代一些圆形及其他形式的神庙，比如蒂沃里的圆形神庙，尼姆的卡列神庙；这些建筑不是简单的以几何学就能够组合的，还要通过数学的精密计算使其符合建筑设计的。 随着社会的不段进步，建筑根据功能和美感的需求，对土地、材料和结构进行堆积与组合，比例决定着建筑中个体、局部与整体的数学关系，因此比例是建筑的核心和灵魂。比例在数学上并不具有美感，但“黄金分割”的比例分割之美在各种艺术作品都得到充分的展现。现代设计师仍然最常见地使用黄金分割法则构造着适用性和艺术性统一的新颖建筑。 2.建筑设计中所包含的数学知识 2.1建筑设计中的几何学 几何学（Geometry）这个词就来自古埃及的“测 地术”，它是为在尼罗河水泛滥后丈量地界而产生的。 自然界中常见的简单几何形状是圆、球、圆柱，如太 阳、月亮、植物茎干、果实等等，而几乎找不到矩 形和立方体。矩形和立方体是人类的创造，而这正是 和建筑活动有关的，因为方形可以不留间隙地四方连 续地延展或划分，立方体可以平稳地堆垒和架设。金 字塔在如此巨大的尺度下做到精确的正四棱锥，充分 显示了古埃及人的几何能力。希腊人在发展欧几里德 几何的同时，写下了建筑史上最辉煌的一页。希腊建 筑的美在很大程度上取决于尺度和比例，“帕提农给 我们带来确实的真理和高度数学规律的感受”（勒·柯 布西埃）。几何学的产生则是和建筑活动密切有关的。 到了文艺复兴时期，人们普遍确信建筑学是一门科 学，建筑的每一部分，无论是内部还是外部，都能够 被整合到数学比例中。“比例”成为建筑几何学在文 艺复兴时期的代名词，而象心形、圆形、穹顶则是文 艺复兴时期建筑的基本形式，只要人们用几何化的形式来诠释宇宙和谐概念的话，就无法避免这些形式。在这一时期，建筑师追求绝对的、永恒的、秩序化的逻辑，形式的完美取代了功能的意义。 17世纪科学革命所揭示的宇宙是一部数学化的机器。这一时期法国最重要的建筑理论家都是科学家，在笛卡尔理性主义精神的引导下，一切问题讨论的基础都以理性为原则，数学被认为是保证“准确性”和“客观性”的唯一方法。笛卡尔通过解析几何沟通了代数与几何，蒙日则将平面上的投影联系起来，在《画法几何》中第一次系统地阐述了平面图式空间形体方法，将画法几何提高到科学的水平。与传统的模拟视觉感受方式不同，画法几何切断了视觉与知识之间的直接联系，赋予建筑以不受个人主观认识影响的客观真实性，时至今日仍然