黄金分割

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黄金分割(黄金比例)

黄金分割是指将整体一分为二,较大部分与整体部分的比值等于较小部分与较大部分的比值,其比值约为0.618。这个比例被公认为是最能引起美感的比例,因此被称为黄金分割。

据说在古希腊,有一天毕达哥拉斯走在街上,在经过铁匠铺前他听到铁匠打铁的声音非常好听,于是驻足倾听。他发现铁匠打铁节奏很有规律,这个声音的比例被毕达哥拉斯用数学的方式表达出来。[2]外文名golden section提出者毕达哥拉斯提出时间公元前5世纪

应用学科数学建筑绘图记载著作《几何原本》

数学定义

把一条线段分割为两部分,使较大部分与全长的比值等于较小部分与较大的比值,则这个比值即为黄金分割。其比值是(√5-1):2,近似值为0.618,通常用希腊字母Ф表示这个值。[1]

附:黄金分割数前面的32位为:0.6180339887 4989484820 458683436565

特殊的数列

设一个数列,它的最前面两个数是1、1,后面的每个数都是它前面的两个数之和。例如:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144·····这个数列为“斐波那契数列”,这些数被称为“斐波那契数”。

经计算发现相邻两个斐波那契数的比值是随序号的增加而逐渐逼近黄金分割比。由于斐波那契数都是整数,两个整数相除之商是有理数,而黄金分割是无理数,所以只是不断逼近黄金分割。[5]

黄金三角形

所谓黄金三角形是一个等腰三角形,其底与腰的长度比为黄金比值,正是因为其腰与边的比为(√5-1)/2而被称为黄金三角形。黄金分割三角形是唯一一种可以用5个而不是4个与其本身全等的三角形来生成与其本身相似的三角形的三角形。由五角形的顶角是36度可得出黄金分割的数值为2sin18度(即2*sin(π/10))。

将一个正五边形的所有对角线连接起来,在五角星中可以找到的所有线段之间的长度关系都是符合黄金分割比的,所产生的五角星里面的所有三角形都是黄金分割三角形。[6]

发展简史

黄金分割最早记录在公元前6世纪,关于黄金分割比例的起源大多认为

毕达哥拉斯

来自毕达哥拉斯学派。公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论。公元前300年左右欧几里得吸收了欧多克索斯的研究成果,进一步系统论述了黄金分割,其《几何原本》成为最早的有关黄金分割的论著。[7][2]

中国也有黄金分割的相关记载,虽然没有古希腊的早,但中国的算法是由中国古代数学家自己独立创造的,后传入了印度。黄金分割在文艺复兴前后,经过阿拉伯人传入欧洲。经考证,欧洲的比例算法是源于中国而不是直接从古希腊传入的。[8][2]

黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值,这一比值能够引起人们的美感,被认为是建筑和艺术中最理想的比例。[4]

画家们发现,按0.618:1来设计的比例,画出的画最优美,在达·芬奇的作品《维特鲁威人》、《蒙娜丽莎》、还有《最后的晚餐》中都运用了黄金分割。而现今的女性,腰身以下的长度平均只占身高的0.58,因此古希腊的著名雕像断臂维纳斯及太阳神阿波罗都通过

故意延长双腿,使之与身高的比值为0.618。建筑师们对数字0.618

特别偏爱,无论是古埃及的金字塔,还是巴黎的圣母院,或者是近世

纪的法国埃菲尔铁塔,希腊雅典的巴特农神庙,都有黄金分割的足迹。

[4]

美学价值编辑

因为它在造型艺术中具有美学价值,在工艺美术和日用品的长宽设计中,采用这一比值能够引起人们的美感,在实际生活中的应用也非常广泛,建筑物中某些线段的比就科学采用了黄金分割,舞台上的报幕员并不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一侧,以站在舞台长度的黄金分割点的位置最美观,声音传播的最好。就连植物界也有采用黄金分割的地方,如果从一棵嫩枝的顶端向下看,就会看到叶子是按照黄金分割的规律排列着的。在很多科学实验中,选取方案常用一种0.618法,即优选法,它可以使我们合理地安排较少的试验次数找到合理的西方和合适的工艺条件。正因为它在建筑、文艺、工农业生产和科学实验中有着广泛而重要的应用,所以人们才珍贵地称它为"

黄金分割"。

黄金分割(Golden Section)是一种数学上的比例关系。黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。应用时一般取0.618 ,就像圆周率在应用时取3.14一样。

并且人们认为如果符合这一比例的话,就会显得更美、更好看、更协调。在生活中,对“黄金分割”有着很多的应用。

最完美的人体:肚脐到脚底的距离/头顶到脚底的距离=0.618

最漂亮的脸庞:眉毛到脖子的距离/头顶到脖子的距离=0.618

在企业经营管理中,从经验来看,资产负债率(即负债总额除资产总额)应以黄金分割点为临界点,如果高于这个点就可能面临较大经营风险(当然象银行这类企业可以例外),目前正在进行科学论证中。

举例

这个数值的作用不仅仅体现在诸如绘画、雕塑、音乐、建筑等艺术领域,而且在管理、工程设计等方面也有着不可忽视的作用。

让我们首先从一个数列开始,它的前面几个数是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…。.这个数列的名字叫做"菲波那契数列",这些数被称为"菲波那契数"。特点是即除前两个数(数值为1)之外,每个数都是它前面两个数之和。

菲波那契数列与黄金分割有什么关系呢?经研究发现,相邻两个菲波那契数的比值是随序号的增加而逐渐趋于黄金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→1.618…。由于菲波那契数都是整数,两个整数相除之商是有理数,所以只是逐渐逼近黄金分割比这个无理数。但是当我们继

续计算出后面更大的菲波那契数时,就会发现相邻两数之比确实是非常接近黄金分割比的。

一个很能说明问题的例子是五角星/正五边形。五角星是非常美丽的,我们的国旗上就有五颗,还有不少国家的国旗也用五角星,这是为什么?因为在五角星中可以找到的所有线段之间的长度关系都是符合黄金分割比的。正五边形对角线连满后出现的所有三角形,都是黄金分割三角形。

由于五角星的顶角是36度,这样也可以得出黄金分割的数值为2Sin18度。

创造力

研究人员从拍卖行中选取了200名世界上最著名的艺术家的作品,通过对销售记录进行统计后发现,大部分艺术家创作出最昂贵作品的年龄是在42岁左右,将这个年龄除以他们寿命的平均值后,得数为“0.6198”,这个数字和科学界公认的黄金分割点“0.6180”极为接近。研究还发现,即使是一些英年早逝的天才,他们也是在自己生命的“黄金分割点”前后创作了自己最伟大的作品。

研究者表示,这项调查中不少艺术家去世年龄较早,可能拉低了最佳年龄的数值,有些艺术家其实是在42岁以后取得非凡成就的。如毕加索和莫奈分别是在56岁和60岁时创作出了最有价值的作品。这两位艺术家的巅峰虽然推后了不少,但他们也都是在自己生命的“黄金分割点”前后达到艺术创作顶峰的。[1]

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