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数学文化的美学观
作者:卢晓兰来源:《中国教育技术装备》2009年第07期
数学文化的美学观是构成数学文化的重要内容。古代数学家、哲学家普洛克拉斯断言:“哪里有数,哪里就有美。”开普勒也说:“数学是这个世界之美的原型。”对数学文化的审美追求已成为数学得以发展的重要动力。以致法国诗人诺瓦利也曾高唱:“纯数学是一门科学,同时也是一门艺术。既是科学家同时又是艺术家的数学工作者,是大地上的唯一的幸运儿。”
数学是美的。大数学家克莱因认为:“数学是人类最高超的智力成就,也是人类心灵最独特的创作。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,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。”美,作为现实的事物和现象,物质产品和精神产品、艺术产品的属性总和,具有匀称性、比例性、和谐、色彩变换、鲜明性和新颖性。作为精神产品的数学就具有上述美的特征。
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。
对称美
122144,换一下次序,212441。同样的数还有:102210404,201240401;112212544,211244521;122214884,221248841;113212769,311296721……
还有更一般的形式:
(100…02)2100…0400…04


2

倒一下:
(200…01)2400…0400…01


2

谁也难以回答这是为什么,天知道这种数究竟有多少。这种蕴藏在大千世界中的“自然美”是何其的对称、和谐。比例与对称的数量关系,以其天造地设的美感令人叹为观止。把长为c
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的线段分为a(较长),b(较短)两段,使之符合abca,得到ac0618,这正是最美、最巧妙的比例,人们尊之为“黄金分割”。法国的巴黎圣母院、中国故宫的构图都融入了“黄金分割”的匠心,希腊人按“黄金分割”构造起庄严肃穆的帕提侬神庙、埃及胡夫金字塔、米洛的维纳斯中的一些长度比值,都采用了“0618”。舞台上报幕员的最佳位置、最后的晚餐中的犹太形象都处在“黄金分割”点上,运动员上下身之比接近58看上去修长而挺拔。
简洁美
数学的简单性指数学的表达形式和数学理论体系结构简单,而不只是数学内容本身简单,数学理论的过人之处就在于能用最简单的方式解释现实世界中的量及其关系的规律。
高等数学发展到今天,数学内容和含意高度抽象深刻,符号也愈益丰富。例如:∞,正比于;a≡b(modm),a与b对模m同余(即ab被m整除);∮,沿正方向闭路积分;一切的、所有的、任意的、对于每一个r
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