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黃金比例' k" } F8 q9 P
分類:黃金比例
& ^5 N+ u5 l3 j! ]4 m" i2008/06/22 19:043 I3 r' C0 ^5 q: Q4 {
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黃金比例
4 y7 W- P4 H! |% N8 O% w作者:廖翊雲4 E5 O1 ~7 K5 |. s
指導老師:謝淑玲老師 4 |) `; m0 k6 ^& k
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目錄0 l- S" M' ~6 e+ Q: |& a
5 W I& e* l5 D) V( {% M. F( n一.研究動機4 P- S# t! t3 ?8 V
: O( @0 G' H$ M6 t% j' c二.研究目的
0 {. n2 _7 l0 O% W. k) R" B. T
, C3 g1 {) l5 n% c d三.研究方法
# T) @# F% j5 X9 z0 Q$ l' t. g- n: }/ e: |) K/ _
四.研究內容大綱# O" z% i8 H' _. Y7 {
" f2 d* o! u: z五.研究內容, v0 m2 z% q: D) m
7 F3 I- W& y/ ]4 e* x0 p 5.1了解黃金比例的定義。" ?/ g' n+ \& w6 t- W- H9 H. x
0 S) D" o1 M) x- J9 s) ^- p) w8 @( F 5.2研究黃金比例的由來。+ ~ k, ]" y# S c- W; J5 f, f6 d2 ?
2 K/ `7 ^# ^" G; f7 o# u2 p4 f 5.3認識有理數和無理數。
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5.4研究黃金矩形。* l9 i; E8 b. P. v
' g6 ?9 j" M9 e M0 t8 M& V
5.4.1黃金矩形的介紹。
0 v7 J; y- z% }
7 e% D, R$ i+ }* x K& C- n 5.4.2三個黃金矩形的實際操作。
: M6 M6 Z2 n1 W
) W: Z* {1 X E8 |" v% H 5.5研究黃金三角形。' |" @/ y% [5 T% T2 j6 O9 [
7 V- k. s( ~. o9 F+ ^
5.6認識費波納西數列。9 F* U, i3 X, P& p# H
% G/ Z( D' V1 Q: H# ? 5.7認識其它黃金比例應用的例子。
2 z7 ]5 v) e4 J; p; k5 f# w8 o
" C' q4 n/ t- _, P! H$ b* N/ a' r 5.7.1建築" o# b( S# X, C/ b
# w' C- g' h' } 5.7.2古代證據 s2 ?; K/ _' a, I: Y4 D& _
* R* b" F e: c/ Y' d- F 5.7.3人體比例
/ r( C# J, E! q4 y, n N# O3 |+ x: Q
5.7.4審美觀" O: K J3 S% O1 u
' R5 N' u% w$ y; |. u 5.8結語6 a. Y- t7 X' q9 S! u- ], @6 Y# v
9 a5 q2 Q. W5 M! Y- l7 L* F* b" a* B 5.9心得
7 d2 j. Q7 B0 `8 D: h3 c
+ M# F9 g! F6 V. J' u* e2 Z. R. h一研究動機9 p$ v& P# `5 H4 J: o, [
+ G# J7 d: M9 O' ~- r) [& o- B 在長時間與母親的討論之後,我覺得我更確定我想完成一個有關數學方面的研究主題。最後在多次的思考尋找之後,黃金比例引起我的極大興趣,我想要了解它的秘密、定義和它是如何廣泛的應用在各種領域上。所以黃金比例成了我的獨立研究主題。
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8 Z( i/ ^0 `& v% F* {二研究目的
- Y+ @3 \, H; m6 l9 i/ m
6 Y7 {5 M1 R4 x/ U( j0 I研究黃金比例的由來。7 Z& _% M6 g: m. s+ e% r( y
了解黃金比例的定義。
2 C7 K- e5 q4 u7 D4 j認識有理數和無理數。 7 i4 y+ I5 }' Y& T7 {, T8 s0 T; t
研究黃金比例在生活中的應用。, s6 r4 P0 \% G% c
三研究方法
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以蒐集資料和實地研究的方式進行。
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四研究內容大綱
3 X7 l3 f! T: |, b L
4 ?( ~& S; R' b1 b了解黃金比例的定義。+ D* r1 o3 L9 @: S7 B! L. \ z
研究黃金比例的由來。4 y4 t) |9 @% ]3 h
認識有理數和無理數。
% L2 f! p. F$ j8 |/ z' r1 L研究黃金矩形。' X6 _+ l( l4 L4 `- J/ Q' D8 u" \
研究黃金三角形。. O, V( x( ]/ H2 b: J
認識費波納西數列。
. s% @6 C3 n+ t+ z" ]) D: d認識其它黃金比例應用的例子。
& G4 z C7 D7 G- `結語
+ N! l! r! S4 e& a) j! D心得& J# e* ]3 `2 |5 P7 Q8 G! B
五研究內容# v' ]7 e9 r# X9 X" y6 g
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壹、黃金比例的定義。
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! \3 w6 h* g! f1 e) w- [黃金比例的定義就是把一條直線(或線段)一分為二,則長線段與短線段之比恰等於完整直線與長線段之比。如:在線段AB上,若要找出黃金分割 ﹝見注釋1﹞的位置,可以設分割點G,G會符合以下的特性:
9 p3 U3 p8 O9 n9 R' ?# l, G8 c3 X9 \# D6 C& i# k& H: e" h: V# v3 y8 \
AB:AG=AG:GB設AB=l;AG=x
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則l:x=x:(l-x)
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解方程得 x=[(-1±√5)×l]÷2得到x的近似值為0.618。這就是黃金比例了
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$ Q2 ?) c. _& w0 w1 @通常用希臘字母 表示這個值。
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9 x; F, n, V# ]$ J! \& U黃金分割奇妙之處,在於其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。因為:2 ?0 R6 u8 q0 G2 T
7 E& z* F5 Y( j4 B4 N& v黃金分割數是無理數﹝見第参章﹞,前面的1024位為:1.6180339887 4989484820 4586834365 6381177203 09179805762862135448 6227052604 6281890244 9707207204 18939113748475408807 5386891752 1266338622 2353693179 31800607667263544333 8908659593 9582905638 3226613199 28290267880675208766 8925017116 9620703222 1043216269 54862629631361443814 9758701220 3408058879 5445474924 61856953648644492410 4432077134 4947049565 8467885098 74339442212544877066 4780915884 6074998871 2400765217 05751797883416625624 9407589069 7040002812 1042762177 11177780531531714101 1704666599 1466979873 1761356006 70874807101317952368 9427521948 4353056783 0022878569 97829778347845878228 9110976250 0302696156 1700250464 33824377648610283831 2683303724 2926752631 1653392473 16711121158818638513 3162038400 5222165791 2866752946 54906811317159934323 5973494985 0904094762 1322298101 72610705961164562990 9816290555 2085247903 5240602017 27997471753427775927 7862561943 2082750513 1218156285 51222480939471234145 1702237358 0577278616 0086883829 52304592647878017889 9219902707 7690389532 1968198615 14378031499741106926 0886742962 2675756052 3172777520 35361393621076738937 6455606060 5922…( H! @$ g% T' h9 H' M# Q8 D
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8 W- e" ~/ t. u% R3 {6 t連分數表示︰6 D. U* q+ l2 B4 j( k! l
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8 v5 K% O+ K8 U0 Y& G3 i5 O- k- g6 H1 L+ P; ]5 o. }& s+ [% f3 E
1 g* e1 t9 p( g. g+ r平方根表示︰5 q# ?6 y* O% Y* g+ w3 U$ ]0 [
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黃金比例的趣味或許在於它跳脫了最原始的幾何意義,從數學延伸至繪畫、物理、建築、美術、音樂乃至發展成為對完美人體身形比例的終極追求,在自然界裏,物體形狀的比例提供了在均稱和協調上一種美感的參考。在數學上,這個比例稱為黃金分割。但最後它搖身一變成定奪感官之美或和諧之美的最高裁判官,天文學家克卜勒曾將黃金比與畢氏定理並列為幾何學中的兩件瑰寶,可見黃金比的重要性。
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注釋1:本文中黃金比例會以不同的名詞出現,例如:黃金比、黃金分割、黃金律、、和。* C2 _" f6 F; l
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貳、黃金比例的由來。8 s8 l2 n4 D4 T7 [# y! Y- a
1 ^+ m8 ]" r4 t1 M* k 黃金比例是屬於數學領域的一個專有名詞,但是它最後涵蓋的內容不只是有關數學領域的研究,以目前的文獻探討我們可以說黃金比例的發現和如何演進至今仍然是一個謎。但有研究指出公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割的一些規則,也發現了無理數。
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# M4 a$ [& @2 u0 K+ H 公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個有系統的研究了這一個問題,並建立起比例理論。2 ^: R" ~ @* r1 V2 D- c. K
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公元前300年前後歐幾里得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,更進一步將系統論述成了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論著﹝即中末比 ﹞。" z+ Q& F6 Y! p' H9 V' N
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中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,義大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,並專門為此寫書解釋。德國天文學家克卜勒稱黃金分割為神聖分割。/ f! I# v. i# w/ L# u# t( r
! ^4 a* E0 v- G到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行,而證據在於德國數學家歐姆所寫的「基本純數學」的第二版一書中在注釋中寫到有關黃金比例的解釋,他是這樣寫的「人們習慣把按此方式將任一直線分割成兩部分的方法,稱為黃金分割」而在一八七五出版的大英百科全書的第九版中,蘇利有提到這一段話「由費區那……提出的有趣、實驗性濃厚的想法宣稱,『黃金分割』在視覺比例上具有所謂的優越性。」可見黃金分割在當時已經流行了。二十世紀時美國數學家巴爾也給他一個叫 phi﹝﹞的名子。黃金分割有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛,造就了他今天的名氣。
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* j6 @4 |# I+ S& u, Y! X參、認識有理數和無理數。 : S% x% z+ d/ e9 F
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黃金比例是無理數 簡單一點的說無理數就是沒有規律的數字,像1/3=0.333333333333是有規律的,所以並不屬於無理數,而e、π、√2的數字,是一個並沒有一定的規律,所以就屬於無理數,例如:: 圓周率 3.14… 、根號…或是不可以用分數表示的,可是有理數是可以的…例如: 整數.小數…那一類的,<完全平方數>﹝完全平方數的性質是一個數,如果是另一個整數的完全平方,那麼我們就稱這個數為完全平方數,也叫做平方數。例如:0,1,4,9,16,25,36,49,64,81,100,121,144,169,196,225,256,289,324,361,400,441,484,…﹞ 開根號出來的數,一定是有理數!!!亞歷山大時期的希臘數學學風漸有改變。天文、三角採用小數計算,實用問題不再完全摒棄,小數、分數才納入數的系統。有些人(如:阿基米得)用了很多分數做為平方根的近似值,另一方面,帶根號的「量」偶而也看做純粹的數來處理,但絕不像幾何那樣有嚴格的邏輯基礎。印度人和阿拉伯人更進一步,他們不但把帶根號的量當做數,而且這些數之間也可以做代數式的運算。他們不像希臘人那樣哲學心重,計算的需要使他們只重算,而未觸及無理數的邏輯問題。 , S' C" h% o) f; t" s
在證明幾何圖形時,有時候有理數不管用,而無理數取而代之,居然很管用。這使我們不得不承認無理數確實是數。亦即,當我們用小數表示無理數,我們發現小數沒有個結尾。既然它是那麼不確定,它就不是真正的數。因此,就像無窮大不是一個數,無理數在表示方面也不是真正的數,不可通約的量取名為“無理數”,判斷有理數跟無理數的分法就是判斷一數能不能化為最簡分數,能化為最簡分數的就是有理數、不能的就是無理數。* i% g% n g5 \: L) x+ y2 B
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肆、研究黃金矩形。
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肆之一、黃金矩形介紹
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圖四之一
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黃金矩形就是一個矩形的長和寬呈現1.618:1的矩形,如左圖,黃金矩形有一個特別的特性,那就是如果以寬為新正方形的邊長一直切割下去,就會完成如圖四之ㄧ的圖形,如果在上面加上弧線,黃金螺線就出現了﹝如圖四之ㄧ﹞。黃金矩形還有一個特性:三個黃金矩形可以構成一個正二十面體的頂點,也可以和正十二面體的各面的中心點相重疊。0 h7 N' p+ B6 w8 e$ L
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肆之二、三個黃金矩形的實際操作。) E6 o. p% Y" t, S
; Z; M) _- {# K' F! p% a6 Q1 B 如果想要了解三個黃金矩形和正二十面體及正十二面體的互動關係,以下為操作的資料。; {2 z2 ^- `8 g( T1 z8 M; Z
2 |' o; f8 u9 V/ V8 |) ?0 D9 i) y5 p製作材料:鉛筆1枝、透光性高的硬紙2張﹝因為做正二十面體要1張,正十二面體也要1張,至於透光性和硬度,請見Ⅲ。﹞、雙面都有顏色的硬紙﹝依個人喜好1張─6張,顏色和硬度的問題,原因請見Ⅲ﹞、剪刀或美工刀1把、三角板1個、澆水或雙面膠帶1捲和量角器1個 。' c9 A2 \ Q, s
製作程序:7 F3 L- v& _: V& X% ?- A R
壹、把所要製作的長度擬好。﹝可用費波納西數列﹞. |5 h/ g, A1 z& i. x6 [
% ~: M4 O/ G% H# o: i& `5 I貳、以黃金矩形的短邊長度畫下來成正二十面體和正十二面體。& T1 H) u* F- |1 g) g* P% ^
7 J: @6 M9 X/ {) _参、把黃金矩形、正二十面體和正十二面體剪下來。; [. Z" d; q7 `) Y% @$ ?7 x
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肆、將黃金矩形和正二十面體或正十二面體拼起來。3 j; ?+ @& K: P* l/ l/ C# X/ ?
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我在實際操作時所遇到的困難以及解決:5 [8 }) A- b7 n# I) n0 |$ F0 z
正十二面體的中心點在各種努力下無法測量的100%精準。. ~2 ^7 @; ?1 o7 h
在畫的時候因為鉛筆、尺和量角器的厚度會有多多少少的小誤差,但是積少成多,到最後還是會有無法挽救的錯誤。' P3 `9 j0 l, w8 n
外面的紙如果無法讓光穿透,會看不到裡面的三個黃金矩形到底長什麼樣子,那就沒意義了。, d7 o0 }/ C& V( Z; B% b( D8 q
就算外面的紙能讓光穿透,看的到裡面,但是如果裡面是白色的就無法看清楚裡面到底是長的如何了,也是一場空。
! x: r! X5 K- ` X7 {/ l; s而且就算是前面的情況都成立了,如果紙的硬度不高,拼湊時很容易彎來彎去的,不方便組裝,而且一不小心太用力一捏很容易毀掉的。( `. a0 L6 i, `( ?* z
以上就是三個黃金矩形的實際操作。; @$ m) b. W0 P: S" _5 F
- g- Y7 L: P( a' y8 A8 c0 _伍、研究黃金三角形。
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所謂黃金三角形是一個等腰三角形其腰與底的長度比為黃金比值。我們若以底邊為一腰作一等腰三角形則此三角形亦為一黃金三角形,如下圖。圖中三種不同長度的線段,其中最長的線段(紅色)與次長的線段(藍色)比是黃金比例,次長的線段(藍色)與最短的線段(綠色)也是黃金比例。而這種情況下的三角形的角度成 36。、72。和72。或成36。、36。和108。,有趣的是這種圖在五角星和正五邊形裡無所不 在,像下圖都是有一點有趣得是第一個圖的紅邊背黃金比例切割後的兩個三角形也都是呢!而黃金三角形也可以像黃金矩形一樣可以切出黃金螺線,只不過比較難。) e) I; u) U; [; L! v: M
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陸、認識費波納西數列。# \. b' N& `. p/ u2 R
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十三世紀的意大利數學家費波納西(Fibonacci)寫了一本書叫做《Liber abacci》那是商用的算術和代數手冊。在這本書裡,他提出了這麼一個有趣的問題:假定一對兔子在它們出生整整兩個月以後可以生一對小兔子,其後每隔一個月又可以再生一對小兔子。假定現在在一個籠子裡有一對大兔子和它們剛生下來的一對小兔子,請問一年以後籠子裡應該有幾對兔子?
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讓我們慢慢地算一下。一月底,大兔子又生了一對小兔子,但是第二代的那對小兔子還沒成熟,還不能生小兔子,所以總共有三對。二月底,第一、二兩代的兩對兔子各生了一對小兔子,連同一月底所有的三對,現在一共有五對了。三月底,在一月底已經有的三對兔子各生一對小兔了,連同二月底所有的五對兔子,現在一共有八對了。依此類推,每個月底所有的兔子對數應該等於前一個月底所有的兔子對數(也就是原有的兔子對數)加上前兩個月底所有的兔子對數(這些兔子各生了一對小兔子)。所以每個月底的兔子對數應該是3、5、8、13、21、34、55、89、144、233、377、610、…,每一項都是前兩項之和。現在假定十四代同堂,那麼一年後籠子裡應該有610對兔子了。
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% L$ _& b% L. n1 M7 R1 B0 r費氏本人對這個數列並沒有再做進一步的探討。直到十九世紀初才有人詳加研究,其後各方面的文章就像費氏的兔子一樣迅速地增加,而 1、1、2、3、5、8、13、21…這個數列就被叫做費氏數列(最初的兩項代表最開始的一對大兔子和一對小兔子)。現在讓我們看看費氏數列到底和向日葵、帕德能廟、正十邊形、鸚鵡螺等等有些什麼關係: 雅典的帕德能廟 (Parthenon at Athens) ﹝如左圖﹞莊嚴、宏偉、給人以美的感覺,被認為是古希臘最偉大的建築之一。為什麼它會顯得那麼和諧。有人說它的寬度和高度正合於黃金律。報紙、書本度和寬度之比往往接近這個比值,大概是因為在這個比例之下,它們看起來很順眼,很和諧吧!建築和繪畫方面也常利用這個比值來引起美的感覺,這就叫做黃金律。 & K( | q( B, ?/ v/ u, S# h0 f
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歷史上,正多邊形的作圖很引起人們的興趣,同時在數學上也佔據相當重要的地位。我們來談談正十邊形的作圖吧!
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* Y: c% k. I& B6 r- b圖一
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0 C$ Y* p+ B" z1 |" Z+ K+ G; C如圖一,假定O點是正十邊形的心,那麼OAB是個等腰三角形,它的頂角 ,底角 ,作的分角線BC,則由角度的計算得知OC=BC=AB。又因和相似,得 ,所以 ,這就是說C點將OA黃金分割了。如果給一個一定的長度OA,我們能夠求出AB(=OC),那麼就可以作圖,而正十邊形的作圖也就完成了。
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) m, e4 g' i2 ?1 D# |但是怎麼樣把一線段AB黃金分割呢?(圖二),引直線BD垂直於AB,令 ,連接AD,在AD上取DE=BD,在AB上取AC=AE,則C點就把AB黃金分割了。
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& p; L2 O, l4 C圖二 * a2 `0 c' |0 [! C
0 }7 {9 {; I6 z4 V! \長和寬之比為 φ 的長方形叫做黃金長方形。這種長方形有許多奇怪的性質。假如我們從黃金長方形 ABCD 的一端把小正方形 ABEF 去掉(圖三),剩下的 CDEF 還是一個黃金長方形。用同樣的方法,可別逐漸步去掉許多正方形而得到愈來愈小的黃金長方形,而黃金分割點 F,H,I,J,K,L, … 都排在一個等角螺線上,螺線的心正好是兩虛線 AC 和 DE 的交點。所謂等角螺線(圖四)就是向徑和切線的交角永遠不變的曲線。鸚鵡螺的外殼、象鼻、羊角、鸚鵡的爪子等等都是成等角螺線形的。0 n* k# o* ~. Q# p: K; P) h8 G
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, z# P1 p+ ^1 L w- F) J1 L, a圖三, F Z7 |% h1 s( W( L( G
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圖四 ' \# j6 w1 _0 X8 N
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仔細觀察雛菊花蕊的排列,你會發現它們也是成等角螺線形。這種排列可以有兩種看法:左旋的和右旋的。大部份雛菊的左旋數和右旋數是21和34,正是費氏數列的相鄰兩項。松果、鳳梨的鱗片也有類似的排列,而排列數各為 5 和 8 以及 8 和13,也是費氏數列的相鄰兩項。向日葵也是一樣(圖五),通常左旋數和右旋數各為34和55,更大的向日葵則有89和144,甚至144和233的排列數,都是費氏數列中相鄰的兩項。6 u5 j" u! P7 {5 l0 b( _
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圖五
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1960年左右,許多數學家對費氏數列和有關的現象非常感到興趣,不但成立了費氏學會,在1963年居然還創辦了《費氏季刊》,做為會員發表觀察結果和個人心得的園地,是一份相當學術性的刊物。有人說未爾吉 (Vergil) 和那時候的許多羅馬詩人經常在他們的作品裏應用費氏數列;甚至鋼琴的琴鍵在一個八度音之間有黑鍵五個,白鍵八個!費氏數列到處可見。$ b7 x- W G( Q5 n# z1 i9 }) o) D
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費氏數列相鄰兩項的比值趨近於黃金比律,由黃金長方形又可描出等角螺線,等角螺線又出現在松果、鳳梨、雛菊、向日葵等,而它們的左右螺旋數又恰好是費氏數列相鄰的兩項,自然之造物令人嘆為觀止!
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" J- ]$ V/ N/ ]4 N& C& [* z柒、認識其它黃金比例應用的例子。( s3 w* d4 Q0 R4 t
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一、建築:
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古埃及的金字塔,形似方錐,大小雖有不同,但是金字塔底面的邊長與高的比率都接近於0.618。而近代著名的法國巴黎埃費爾鐵塔,其第二層以下和第二層以上的高度比率是0.618。目前世界最高的建築物是加拿大多倫多電視塔,高553.33公尺,其觀景樓以上和樓以下的長度之比率就是0.618。 & \9 z- T: b6 F
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<-----巴 黎 鐵 塔
0 O* v V) `* C& p 多 倫 多 電 視 塔----->
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- H( k% ?& N/ J4 G2 @二、古代證據:8 |! Y, w/ V( m2 l0 _! }
西元1863年的愛琴海小島上,一尊令人讚嘆不已的雕像--維納斯女神,從長眠的地底被挖出土,重新站在世人眼前,她是西元前一百多年希臘雕塑最盛時期的代表作,她的上半身和下半身的比率正是0.618。一般相信,古希臘的畢達哥拉斯學派應該已發現這個比率,在學派的代表徽章-正五角星形(左圖),連接ABCDE就是正五邊形,其中AC:BC=約0.618。
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三、人體比例:4 M7 P- Y9 C: b- j8 E
7 V# o( i i1 b5 ~ 人體的黃金比例也是1:1.6,例如鼻子的高(從鼻跟到鼻尖)比寬(鼻孔寬度),幾頭身幾頭身跟人體的整個黃金比例沒有什麼太大的關係,基本上所謂人體的黃金比例是要把各個部位"分開來討論"的。' }3 K# P- p S" i" N @7 L& |
他們的研究結果發現世界上公認的美女帥哥,他們的五官和身材比例大致上都符合1:1.6的黃金比例,以往的研究發現,女性的「腰/臀」比例若是達到所謂的「黃金比例 0.7」時,男性就會不由自主地被吸引住。五官和身材比例符合的定義是精打細算 臉部黃金分割:& \% N: X9 \3 m3 M0 m( `1 a
雖然「美」沒有絕對標準,但從希臘羅馬美學及數學家畢達格拉斯理論中,衍生出一套黃金比例的計算方式,此後各家提出多種計算方式,在此統整出一些常見的說法。: i4 l9 J+ ~- j! B4 T
整體來說,臉的標準長寬度是:臉長=眼睛寬度8,臉寬=眼睛寬度5,最為標準。
# G% y9 E, E! `% k s* H5 w1 s& F$ J 著名畫家達文西認為,人臉的比例可由四條平行線區隔出三塊區域,其四條分隔線為髮際線、眉峰、鼻翼及下巴,分為上臉部、中臉部及下臉部。
8 U2 o# D6 N. ?+ k4 Z) V4 L 一般常見的說法是,此三塊區域的比例是相等的,但以長度來說,下臉部比中臉部稍長、中臉部又比上臉部稍長,才最好看。而額頭的最佳長度,從髮際線算到眉峰,約5至6公分為最佳。7 T4 V& X' c4 `) d2 m$ E4 c
眉目距離適中好傳情。
" s( `* C" V1 z: g7 o, ~7 q3 v7 w 除了臉部長寬外,五官比例也是影響美貌的重點;其中,會說話的大眼睛最常受到注目。但光是雙眼皮、大眼睛還不夠,與眉毛間的距離,以及眼睛的弧度也是愛美者斤斤計較之處。眼睛的黃金比例為:
" Q, r$ _+ c. a- S) m+ U7 j‧標準的眼睛長度=臉寬1/5。6 l. c; p. ?/ @) Y) u* L% ?+ u) m
‧兩眼間的最佳距離為一隻眼睛的長度。& Q/ [( ]. r, F, l w! d
‧眉毛的位置,女性約在眉弓骨上1公分,男性則位於眉弓骨上為最佳。
! v/ t, i' @! f- r‧眉毛至上眼瞼的折襞約為1.6公分。( r# c0 i# s$ K: }6 o) p7 v+ M
‧上眼瞼覆蓋虹膜約為2-3mm。) A( w9 r) Q: z. V0 s3 G
‧眉峰至瞳孔的距離約為2.5公分。
% x! L9 m" w4 Y: W. [4 q‧內眼角與外眼角的平行線差距女性約為4.1mm,男性約為2.1mm。
( M& Q X4 ^* \- O鼻子高挺突出有準則
# [# V, v7 _! v7 p. B 鼻子是五官中唯一立體突出的器官,所以標準不只是長度寬度的限定,還包括了角度的美感。
. I1 V3 b( K0 n) h‧鼻子從鼻根部至鼻頭的長度約為眉間至鼻翼的67%。0 x. m# z. `* _, `
‧鼻頭的高度為鼻子長度的67%。
' O# n" v$ O5 A, X* w4 O R‧鼻根部的寬度與鼻翼的寬度等長。! s* h/ x6 j3 K3 R
‧鼻頭與人中之間的傾斜角度,女性約為105度至 108度,男性約為100度至103度。
7 ?+ q4 h$ t: `, J‧以鼻根部與下巴下拉長成一垂直線,鼻子隆起的高度與其形成的最佳角度女性約為34度,男性約為36 度。( a3 j! }' P$ B; d/ B
嘴巴 鼻寬1.5最完美3 E8 U& @. ^! V @( m7 A' b# G
若從鼻尖處下拉一縱切面至下巴,嘴唇的位置應是剛好落在垂直線上,但以東方人來說,下顎突出的特色往往使嘴巴突出於垂直線外。而嘴唇的厚度,下唇厚度約為上唇厚度的1.5倍;嘴巴的寬度約在瞳孔內側的垂直線範圍內,或約為鼻根寬的1.5倍。
. Y4 U+ X6 @2 z( b/ p5 D: t下巴 東方人常見內縮! r, C' k$ m9 g, Z
下巴的最佳位置是從鼻子二分之一處下拉一縱切面至下巴處來評估。女性下巴位於垂直線後3mm、男性下巴位於垂直線上最為標準。但東方人常見下巴內縮,所以很少達到完美標準。% {! M$ a& y9 f, x1 B0 K
耳朵位置大小很重要
% D& P6 O1 F! S; a# K" { 耳廓的最高處與眉峰同高,耳垂則與鼻翼同高,寬度則約為耳朵長度的55%,且耳廓與耳垂所連成的縱軸,其傾斜度與鼻樑的傾斜度平行,耳廓的邊緣至頭骨約為1至2公分。在人體軀幹與身高的比例上,肚臍是理想的黃金分割點。換言之,若此比值愈接近0.618,愈給與人一種美的感覺。很可惜,一般人的軀幹(由腳底至肚臍的長度)與身高比都低於此數值,大約只有 0.518至0.60左右(腳長的人會有較高的比值)。所以有很多人要穿高跟鞋。 & E8 J5 c( S+ A
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為了方便說明穿跟鞋所產生美的效應,設某女士的原本軀幹與身高比為0.60,即x:l =0.60。若其所穿的高跟鞋高度為d(量度單位必須與x 及 l 相同),則新比值是(x+d) : (l+d)=(0.60 l+d) : ( l +d)。如果該位女士的身高為1.60米(約5呎3吋),下表顥示出高跟鞋如何「改善」了腳長與身高的比值:2 U0 \: g4 | O% n7 l3 W4 v
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原本軀幹與身高的比值 身高 高跟鞋高度 穿了高跟鞋後的新比值
: | o- K. A* s; Z; ?; X0.60 160 2.54(一吋) 0.606& U2 `; w& R2 O4 T$ H- `' t
0.60 160 5.08(二吋) 0.6124 N- z; p! w! ] ^" f7 q, e
0.60 160 7.62(三吋) 0.618
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所以,女士們相信穿高跟鞋使她們更美是有數根據的。2 ~6 p6 S- R, W8 i
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四、審美觀:3 i) G; A9 r; D
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賞石行為之美感認定當然可以參考此項美感原則,實際運用時,可將黃金比例採用近似值,亦即採 2:3,3:5,5:8,8:13,13:21等比值作為近似值即可。石頭的長寬比、高低比、大小比等若具有此比例關係時,看起來比較平穩而最具美感。6 ~+ G3 ?0 z3 K
山形景觀石,若以黃金比例視之,山的高度若為3底若為5,此山比較平穩;或山的高度為3,山頂垂直往下到與水平面相交點向左﹝或向右﹞的距離為5,向右﹝或向左﹞的距離若8時﹝也有人說7即可﹞,此山不但平穩更具單側延伸之美;另山的後景與前景的比例若為3:5﹝也有人說4:6即可﹞也是被人認為最穩重而具有美感。, e r* @) T( S: T
( ~6 F( C a& |( y9 a$ Y3 A炎炎夏日,最環保的方法,是以紙扇搧走暑氣。在美觀設計上,可以考慮材料、圖案和形狀,如果從數學的觀點,我們可以黃金比例(0.618)來設計一把最富美感的扇子。9 O8 Z3 E4 Q1 }1 j6 @* r) c8 c
& h! O, Z1 ~0 L; B; C0 C設計紙扇張開角度(x度),考慮從一圓形(半徑為r)分割出來的扇度形的面積(A1)與剩餘面積(A2)的比值,
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+ p* F) r3 c8 b4 t: J4 l3 ^如果比值是黃金比例(0.618),便可以找出 x 。
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2 C; P4 R& W' ~3 z. x3 C若==0.618,. e! M0 j8 y7 P0 j7 r$ O1 t; `
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則 x≒140度; c9 U p1 E# }. W
9 T% N$ p$ v2 ~你可以到市面上,看一看張開角是140度的紙扇是否最美。
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樂曲的結構上也是,很多名人的曲子,例如:貝多芬和莫札特,他們的曲子中也有一些有著黃金分割的影子。巴哈音樂的準確性及音符的邏輯性無人能出其右,成為音樂領域中「黃金比例」的典範。在被喻為音樂上「舊約聖經」的《十二平均律鋼琴曲》中,巴哈以二十四個大小調寫成四十八組前奏曲與賦格,印證音樂調性自由轉調的可行性。音樂中的黃金比例
4 I; |% \) Z' Y$ o) x, `# y完全一度:完全八度 = 1 : 2
( J, ~2 n1 F1 G) J: ~/ K完全四度:完全五度 = 2 : 3! f' X& h" A, J- Y, ^2 U9 _
小三度:大六度 = 3 : 5
0 |, P3 l! P* r5 o# l8 R大三度:小六度 = 5 : 8
- i3 x; u! S2 T/ @- U在泛音列中尚有一近似8:13之比為一大六度音程泛音列中,前五個音便隱含 1:2:3:5:8 的數字比關係 ' P+ K. @( m5 b4 p0 s) m# f/ ]7 i6 g
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捌、結語7 k6 `& V* O, N6 r F. _' ^
9 h" }8 B( j% t( C( E# f9 z3 [8 G 黃金比例是一個數學的專有名詞,但現在它的地位是比以前高很多的,不但脫離數學,也向不同領域前進,甚至是視覺的最高評審,但是作者覺得只要自己覺得美就好,不一定要用黃金比例。
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" I5 T) g9 ~ D8 M4 ^玖、心得# _; Q2 I1 v+ J; P8 I6 C
% F: w9 _' N; I' D& P; }在這一次的獨立研究下,我覺得我對黃金比例的疑惑已經大部分的解決了,不過它的演變歷史悠久和脫離數學領域多元性的改變及對於黃金比例如此深入人類生活是令我非常驚訝的。在這段時間中我曾經想要研究中國的魯公尺和西方的黃金比例是否有關係,魯公尺是一種中國特有的尺它可以用來測量吉兇,古代工匠訂製陽宅建築及廚灶神桌都會依照魯班尺的尺寸,將樑的高度、房的面積(長寬)、門的尺寸等都定位在吉字上。我們研究了一個多月,由於建築物的測量需要取得授權,再加上現成的門窗尺寸大部分與魯公尺無關,經過審慎的思量,我覺得目前如果要對魯公尺和黃金比例做更深入的研究,恐怕力不從心,所以暫時放下有關魯公尺與黃金比例相關的研究。同時我也嘗試過許多的方向,也放棄了很多,而在這樣的過程中我學到很多,希望在這一次的獨立研究發表後,各位能對黃金比例有更多的了解。 |
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