數學美的含義什麼是數學美呢

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數學美的社會性:數學美是一種社會現象,因為數學美是對人而言的。數學家通過數學實踐活動(特別是數學理論創造的實踐活動),使自己的本質力量“物件化”了,或者說“自然人化”了。所謂的“人化”就是人格化,即自然物具有人的本質的印記,實質上就是社會化。這種社會化的內容正是數學美的內容,它是數學美產生的本原。

數學美的含義什麼是數學美呢

數學美的物質性:數學美的內容??人的本質力量必須通過某種形式呈現出來,必需要有附體,數學美的這種形式或附體,即數學美的物質屬性。

數學美的宜人性:即數學美形式應該使審美主體感到愉悅。審美主體的愉悅性,一方面自然是由審美主體的心理和生理的原因造成的,另一方面,也是最根本的,還在於物件本身是具有足以引起主體愉悅的屬性和條件。簡言之,數學美的形式必須與人的認識、人類心靈深處的渴望的本質上相吻合。

數學美的體現

 1、形象美

黑格爾說:“美只能在形象中出現。”談到形象美,一些人便只聯想到影視、雕塑或繪畫等,而數學離形象美是遙不可及的。其實數學的數形結合,也可以組成世間萬物的絢麗畫面。

從幼兒時代伊伊學語的“1像小棒、2像小鴨、3像耳朵……”的直觀形象,再到國小二、三年級所學的平均數的應用的巨集觀形象之美——商場貨架貨物平均間距擺放以及道路植樹的平均間距……由平均數的應用給人們帶來的美感不勝列舉。再到國中所學的“⊥”(垂直符號),看到這樣的符號,就讓我們聯想起矗立在城市中的高樓大廈或一座屹然峻峭、拔地而起的山峰,給人以挺拔巍峨之美。“—”(水平線條),我們想起靜謐的湖面,給人以平靜心情的安然之美;看到“~”(曲線線條),我們又有小溪流水、隨波逐流的流動樂章之美。到了高中的“∈”(屬於符號),更是形象的表現了一種歸屬關係的美感。還有現在最新研究的數學分形幾何圖形,簡直就是數學上帝造物主的完美之作。

美得讓人暈撅的數學分形幾何圖形:

 2、對稱美

對稱是美學的基本法則之一,數學中許多軸對稱、中心對稱圖形,都賦予了平衡、協調的對稱美。就連一些數學概念本身都呈現了對稱的意境——“整—分、奇—偶、和—差、曲—直、方—圓、分解—組合、平行—交叉、正比例—反比例”。自然界中無數原生物也都具有先天性的對稱美,例如樹葉、花朵、蝴蝶等等。人們根據數學這一美學,設計了許許多多具有這種特徵美的產品來,例如房屋、飾品、服裝等等。這種美不僅應用在了人們直觀視覺裡,而且還引申到“非純對稱的相對對稱”的文學作品裡,文學創作結構講究“頭尾呼應”(即相對對稱),情節人物身份或性格也大部分是有著相對對稱的特點。

 3、和諧美

最具有這一美色的當屬歐氏幾何學的黃金比例(約0.618),它簡直就是宇宙的美神。具有這一特色設計的五角星堪稱是一種巫術的設計標誌;黃金分割比是解身材優美的密碼。由黃金分割引薦的黃金矩形(矩形長、寬比例是黃金比),它在形式比例上具有相當高的美學價值,如生活中的許多物品(國旗、圖書、火柴盒等)都採用了這一優美圖形。傳說中,蒙娜麗紗的臉就是黃金矩形的臉,所以才會留下千古流芳的“蒙娜麗紗微笑”。哪裡有黃金比,哪裡就有美的閃光。

還有一些優美的曲線是數學形象美與和諧的結合產物。如得之於自然界的四葉玫瑰線、對數螺旋線,還有那久負盛名的莫比烏斯曲線。莫比烏斯曲線的和諧美不僅侷限於它的外觀,它還體現在“在二維空間裡構造一維空間”的合二為一的高度內斂的和諧美。把一個長紙條,一端扭轉後再與另一端貼上起來,那麼當一隻螞蟻從紙條任意一點沿著一面出發,卻可途經紙條的兩面所有路線之後而又回到原點。這一神奇的“合二為一”構造術映射出了一個偉大的數學與交際結合的哲理——化敵為友,敵友一家親並非妄然。

四葉玫瑰線 :

對數螺旋線:

莫比烏斯曲線:

黃金矩形:

數的外在美,是一種沒有經過加工的自然美,畢達哥拉斯將自然界和數統一在一起,他說:凡物皆數。伽利略說:自然這本書是用數學語言寫成的。我說:我的人生是數的人生。

4、秩序美

畢達哥拉斯認為,數本身就是世界的秩序、宇宙的秩序。數學追求的目標是從混沌中找出秩序,使經驗昇華為規律,將複雜還原為基本。這是數學美之秩序性的體現。人類的生存是按照美的秩序原則來構建的,追求美實質上就是追求秩序,而數就是世界、宇宙的秩序。那也就是說人們追求美就是在追求秩序,就是在追求數。數學中有一些微觀的數字本身具有秩序美的。220和284就是一對有著秩序美的親和數,它們又稱為象徵著人們無間親密的聯誼數或婚姻數。220的全部真因子(不含本身)1、2、4、5、10、11、20、22、44、55、110之和為284,而284的全部真因子1、2、4、71、142之和又恰為220。這種“你中有我,我中有你”的'、有著形象逼真秩序美的親和數,是數學之神送給人類美好祝願的最神聖的禮物。

5、簡潔美、嚴謹美、邏輯美、秩序美

數學內在的各種美,有時可獨立存在,有時又象是一個大家庭,相互統一團結在一起。

複雜的自然界中所有的一切,數學家都可以用自己簡單的數字公式或語言高度抽象出來。他們以其簡潔的形式,從一組簡潔明瞭的公理、概念出發,進行精確計算、嚴謹推理,就可抽象推論出各種令人驚歎的定理或公式,使人們洞察到數學的內在和諧、嚴謹、邏輯和秩序性。計算機的程式碼簡單得只有0和1,卻可編寫出無數深奧無比的程式軟體;質數的定義:“只有1和它本身兩個約數的數”中的一個“只”字一字值千金;“兩點確定一條直線”中的“確定”高度概括了定義的嚴謹性。用簡單的形式表達深遂的內涵,如同繪圖時只用三種原色確可繪製出各種色彩繽紛的圖畫來,又如同音樂簡譜中只憑借七個音符確譜寫出了千萬首動人的樂章……

“世事紛繁,加減乘除算盡;宇宙廣大,點線面體包完。”言簡意核,歸納人世百態、宇宙萬物。

數是美的原素,數學是美麗的學科!真正的數學家把對數學的研究、追求當作有著藝術享受的快樂。“美好事物總是一種永久享受!”世界上沒有什麼力量能把數學家從他的“美人”身邊拉走,他們是世界上最忠貞的情人,他們會一生許多次墮入愛河,每一次的物件都是同一個人。

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