理论教育 数学中的对称美:一模一样的奇妙世界

数学中的对称美:一模一样的奇妙世界

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:一天傍晚,蕾蕾一回家就发现妈妈在给爸爸整理身上穿的衣服,蕾蕾这才注意到,爸爸今天真帅——一身笔挺的西装,干净的浅色衬衫。再比如古时的物品,如陶器、瓷器以及服饰等,大都遵循着对称这一理念,可以说古代的中国把对称美发挥到了极致。数学中的对称是美学的基本法则之一,数学中众多的轴对称、中心对称图形,幻方、数阵以及等量关系都具有平衡、协调的对称美。换句话说也就是图形内部必须存在一个对称中心、对称轴或对称面。

数学中的对称美:一模一样的奇妙世界

一天傍晚,蕾蕾一回家就发现妈妈在给爸爸整理身上穿的衣服,蕾蕾这才注意到,爸爸今天真帅——一身笔挺的西装,干净的浅色衬衫。

“回来了啊,爸爸晚上要去参加公司举办的宴会,所以就不在家吃饭了啊。”

“知道,看您这身打扮就看出来了。不过,您这是不是缺了什么?”

“还有领带呢。”爸爸说。

“不,是领结,领带显得太正式了。”妈妈补充道。说完,妈妈就从卧室拿来了领结,然后给爸爸带上。随后,爸爸照了照镜子,说:“好像不对称啊。”

听爸爸这么说,妈妈又给他整理了下:“这下对称了。”

蕾蕾不解地问:“为啥非要对称呢?”

“对称才和谐,才更美啊。”爸爸妈妈一起回答。

生活中处处有数学,数学中处处存在美。数的美,形的美,对称的美……其中对称是自然界中一种普遍存在的而且又奇妙有趣的现象,对称是种美,它能给人以整齐、沉静、稳重、和谐的感觉。

对称,指物体或图形在某种变换条件(例如绕直线的旋转、对于平面的反映,等等)下,其相同部分间有规律重复的现象,亦即在一定变换条件下的不变现象。对称属于均衡,越均衡的东西越接近对称。对称给人以稳固踏实的感觉,是一种和谐的美,对称最常见的就是人的五官。其实我国从古代开始就已经发掘出了对称美,比如说中国古典建筑天安门、故宫、紫禁城等,其中最典型的要属故宫了。大家都知道故宫的中心其实就是整个北京城的中心,古人通过复杂的手法和宏伟的建筑诠释了他们对对称美的理解。再比如古时的物品,如陶器、瓷器以及服饰等,大都遵循着对称这一理念,可以说古代的中国把对称美发挥到了极致。当然现代生活中也处处存在着对称美,比如一些家装,运用了对称手法后就给以人稳定感,使人感受到一种和谐之美。数学中的对称是美学的基本法则之一,数学中众多的轴对称、中心对称图形,幻方、数阵以及等量关系都具有平衡、协调的对称美。(www.daowen.com)

对称是普遍存在的一个问题,对称现象在自然界和我们日常生活中都很常见,如蝴蝶、花冠等动植物的形体以及一些建筑、用具和器皿,都常呈对称的图形。对称的图形必须由两个以上的相同的部分组成。但是,只具有相同的部分还不一定是对称的图形。对称的图形还必须符合另一个条件,即这些相同的部分通过一定的操作(如旋转、反映、反伸)彼此可以重合起来,使图形恢复原来的形象。换句话说也就是图形内部必须存在一个对称中心、对称轴或对称面。

仔细想想,如果大自然中没有对称会是什么样子呢?如果动物左右肢长的不一样,人不是左右对称,只有一只眼睛、一只耳朵和半张脸……这样的世界是很难想象的。

我们人类也具有独一无二的对称美,所以人们往往以是否符合“对称性”去审视大自然,并且创造了许许多多的具有“对称性”美的艺术品:如服饰、雕塑和建筑物等。

对称美贯穿于数学的方方面面,数学的研究对象是数、形、式,数的美、形的美、式的美,随处可见。它的表现形式,不仅有对称美,还有比例美、和谐美,甚至数学的本身也存在着题目美、解法美和结论美。

对称是数学上重要的概念之一,我们学习数学,就如同进入了一个有趣的世界,呈现眼前的是数、形变幻的奇妙景观,看似枯燥乏味的数字如一个美丽的符号,在为你做精彩的表演,一个个抽象的数学式背后掩藏的是深奥有趣的数学故事,千变万化的数学公式展示了数学迷宫的绚丽多彩。

美妙的数学,有的令你着迷,有的令你大吃一惊,有的令你拍案叫绝,有的令你惊讶感叹……走进数学世界,就像进入一个海洋世界,那里不是黑暗,而是各种斑斓多彩的景象。

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在数学中,对称是一个使用范围非常广的词语,也是美学的基本法则之一,指物体或图形在某种变换条件下,比如,绕直线的旋转、对于平面的反映等,其相同部分间有规律重复的现象,即在一定变换条件下的不变现象。

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