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向日葵有哪些數學之美?


第一個叫斐波那契數列,也叫兔子數列,它是這樣的:

1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……

還記得數學課上是怎麼講的嗎?對,數列中每項是它前兩項的和。

第二個概念叫黃金分割,即0.618。

請仔細觀察兔子數列,如果用前一項除以後一項,即:

1÷1=1

1÷2=0.5

2÷3=0.666...

3÷5=0.5

5÷8=0.625

……

55÷89=0.617977…

……

144÷233=0.618025…

……

46368÷75025=0.6180339886…

……

不難發現,這個前一項除以後一項的值越來越逼近黃金分割0.618。

好,我們再來觀察向日葵,如下圖:

圖中,逆時針的綠色螺線共有13條,順時針的藍色螺線共有21條,13和21正是斐波那契數列中的兩項。較大向日葵的逆順螺線數目可以是(89,144),更大的甚至可以達到(144,233)。

有興趣的同學可以數一數下面這個大圓盤。

後來,數學家們還發現向日葵圓盤中螺線的發散角是137.5o。我們知道,圓盤一周是360o,而360o-137.5o=222.5o,137.5o÷222.5o≈0.618,又是一個黃金分割。

數學家在電腦上用圓點來代替葵花種子進行了模擬實驗,如果發散角大於或者小於137.5o,圓點間都會出現間隙,因此,如果要使圓點排列沒有間隙,發散角就必須是137.5o的黃金角,如下圖所示:

對於向日葵來說,在有限的空間里開出足夠多的花並結出足夠多的種子是第一要務,在漫長的進化過程中,自然選擇讓向日葵有了可以用黃金分割來解釋的數學之美。(完)


向日葵又稱作向陽花、轉日蓮等等,向日葵??不僅僅是長相美麗,而且實實在在是非常好的經濟作物。大自然為向日葵花盤中的葵花籽選擇了最佳的黃金數字,這樣的數學排列在向日葵花盤上體現給我們的就是一種迷人的美感







把向日葵的葵子排放在一起,所形成的條紋圖形碼數字連接不一樣。這個是我個人的猜想了,也許有可能是,也許只是圖紋吧了。大自然奇妙奧妙太多太多了。


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