数学中的艺术
数学教学中的艺术元素创造性地教授数学知识

数学教学中的艺术元素创造性地教授数学知识数学教学一直以来都是一门严谨的学科,被视为理性思维的代表。
然而,数学教学中是否存在一些可以创造性地融入艺术元素,以提高学生的学习兴趣和理解能力呢?本文将探讨数学教学中的艺术元素及其对教学的积极影响。
一、数学教学中的艺术元素数学教学中的艺术元素包括但不限于以下几个方面:1. 图形与几何美:几何学是数学中的一个重要分支,涉及到图形的构造和性质。
在教学过程中,可以通过使用生动的图形、色彩和比例来激发学生的兴趣。
例如,通过让学生观察和绘制美丽的图形,可以帮助他们更好地理解形状、角度和比例的概念。
2. 数学符号的美感:数学是一门符号化的科学,数学符号的正确运用对于学生的数学学习至关重要。
然而,数学符号也可以被赋予美感。
通过使用不同的字体、颜色和排版,可以使数学符号在教学中更加生动有趣,激发学生对数学的好奇心。
3. 数学与音乐的结合:数学和音乐有着某种神秘的联系。
例如,音乐中的节拍和音符可以通过数学的节奏和比例来解释。
通过将数学和音乐相结合,可以让学生感受到数学的美妙之处,并培养学生在数学和音乐方面的综合素养。
二、教授数学知识的艺术元素的积极影响将艺术元素融入数学教学中,可以带来以下几个积极的影响:1. 提高学生的学习兴趣:数学教学常常被认为是枯燥乏味的,学生对数学的学习兴趣普遍不高。
通过引入艺术元素,可以使数学教学更加生动有趣,激发学生的学习兴趣,提高他们的主动参与度和积极性。
2. 增强学生的理解能力:艺术元素可以使抽象的数学概念变得具体可见。
通过观察和绘制图形、音乐等形式的艺术元素,学生可以更好地理解数学的概念和性质,加深对数学知识的理解。
3. 培养学生的创造力:艺术本身就是一种创造性的活动,而将艺术元素融入数学教学中,可以培养学生的创造力。
学生可以通过尝试不同的图形、颜色和排版等方式来解决数学问题,从而激发他们的创造潜力。
4. 彰显数学的美妙之处:数学作为一门科学,有着自身独特的美妙之处。
数的艺术与美学数学在艺术中的应用与表现

数的艺术与美学数学在艺术中的应用与表现数的艺术与美学:数学在艺术中的应用与表现在人类文明的漫长历程中,数学和艺术一直密不可分。
数学作为一门科学,其严密的逻辑和抽象性质常常为人们所熟知,而艺术则以其表现性和独特的审美魅力打动人心。
然而,很少有人能够将数学和艺术完美地结合起来,将其中的美学元素融入艺术的创作和表现之中。
本文将探讨数学在艺术中的应用与表现,从而体现数的艺术与美学。
一、黄金分割:神奇比例的艺术黄金分割是一种至今仍然被广泛应用于艺术领域的比例关系。
这一比例关系源自于数学上的黄金数,即1.6180339887......黄金分割所具有的独特美学价值被广泛应用于建筑、绘画、雕塑等艺术形式之中。
众多艺术家通过黄金分割来平衡作品的结构与比例,使其更加协调、和谐、美观。
在建筑方面,古希腊建筑中的帕特农神庙即采用了黄金分割的原则,使其显得庄严肃穆、平衡稳定。
而在绘画中,众多大师也善于利用黄金分割来布局构图,创造出具有美感和吸引力的作品。
著名画家达·芬奇的《蒙娜丽莎》便是运用黄金分割创作的杰作,她的完美面部比例和表情得益于黄金分割的平衡。
黄金分割不仅在二维艺术中有广泛应用,也在雕塑和立体艺术中得到展现。
著名的古典雕塑家米开朗基罗所创作的《大卫像》充分运用了黄金分割的原则,使得雕塑的比例和身躯线条更加自然流畅,给人以美的享受。
二、对称性:和谐之美的显现对称性是数学与艺术密切相关的另一个方面。
无论是几何图形、建筑设计还是绘画艺术,对称性都能够给作品带来一种和谐、平衡和美感。
几何中的旋转对称和镜像对称等对称性质是表现对称美的常见方式。
例如,著名的亚克百利螺线和法国埃菲尔铁塔的结构都体现了旋转对称。
在绘画作品中,艺术家通过对称性的运用给观者带来一种平衡、和谐的审美体验。
荷兰画家凡·艾克等人创作的静物画常常通过镜像对称来展现物品的美感和平衡感。
此外,对称性还被广泛应用于纹理和模式的设计中。
无论是华丽的印度纹样还是中国传统的窗花花纹,对称性在其中都发挥了重要作用。
数学与艺术的结合发现数学在艺术中的美妙表现

数学与艺术的结合发现数学在艺术中的美妙表现数学与艺术的结合:发现数学在艺术中的美妙表现数学和艺术是两个看似截然不同的领域,一个强调逻辑和推理,一个注重审美和创造。
然而,当这两个领域相互交融时,令人惊叹的美妙表现将出现。
本文将探讨数学与艺术的结合,并展示数学在艺术创作中的重要性。
一、黄金比例:艺术的完美之道黄金比例是一种数学上的比例关系,即两个数之和与较大的那个数的比值等于两个数之差与较小的那个数的比值。
这个比例以1:1.618美妙的比例闻名于世。
黄金比例可以在许多艺术品中看到,如建筑物、绘画和雕塑等。
例如,著名画家达·芬奇在他的名画《蒙娜丽莎》中运用了黄金比例。
从画中可以看出,蒙娜丽莎的面部、眼睛和嘴唇的位置都遵循着黄金比例。
这种比例的运用使得画作更加和谐、平衡,给人以美的享受。
二、透视原理:艺术中的空间感透视是数学中的一个重要概念,通过透视,我们可以在平面上描绘出三维空间的效果。
在艺术中,透视原理的运用可以使画面更具立体感,给人带来沉浸式的视觉体验。
在文艺复兴时期,画家们开始研究透视原理,并将其运用到绘画中。
例如,意大利艺术家拉斐尔在他的名画《雅典学院》中使用了透视原理。
通过透视的手法,拉斐尔给观众呈现出了一个真实而有深度的场景,使得观者仿佛可以走进画中一般。
三、对称性:艺术的平衡之美在艺术中,对称性是追求平衡的一种方式。
而数学中的对称变换则提供了一种实现对称性的工具。
许多艺术品都借助对称性来创造视觉上的平衡和和谐。
以建筑艺术为例,古希腊神庙就是一种典型的对称结构。
神庙的两侧对称地布置着相同的柱子和雕塑,给人一种稳定、均衡的感觉。
这种对称性的运用使得古希腊神庙成为了建筑史上的经典之作。
四、图案与旋转对称性:艺术的几何之美数学中的图案和旋转对称性是许多艺术品中常见的元素。
图案可以通过平移、翻转和缩放等数学变换来产生,而旋转对称性则是指一个图形以某一旋转中心为对称轴旋转180度后仍然保持不变。
数学在艺术领域的应用

数学在艺术领域的应用数学和艺术看上去是两个不同的领域,前者强调逻辑性和冷静分析,后者则追求美感和创造力。
然而,这两个领域在许多方面却有着密切的联系。
事实上,在艺术领域中,数学的应用非常广泛,从绘画和雕塑到建筑和音乐等领域皆然。
本文将探讨数学在艺术中的应用,以及几个例子来展示这种联系。
一、数学对艺术的影响首先,数学可以对艺术的形式和结构产生深刻的影响。
例如,在绘画中,黄金分割就是一种常见的应用形式,它通过将画面分为特定的比例来使画面更具平衡感和美感。
这种分割通常采用1:1.618比例,并将画面划分为两个或者多个部分。
黄金分割法不仅适用于绘画,也可以应用到建筑和设计等领域。
此外,数学还可以影响图形和图案的设计。
例如,螺旋线和斐波那契数列的应用,它们可以被用来设计花纹和装饰等。
斐波那契数列被定义为,每一个数字都是前两个数之和,这个数列在自然界中存在多个例子,例如,大象的尾巴上的毛的排列、龙卷风的旋转、贝壳的螺旋等等。
这些自然现象都可以被应用到图案设计中,创造出具有美感和逻辑性的作品。
二、数学与绘画的关系数学和绘画在一些方面是相似的。
例如,它们都涉及到标准化可数的元素的构建。
数学中基础的元素是数字和符号,而绘画中的元素则为线条、颜色、形状等。
然而,在绘画中,这些元素是通过组合来创造整个作品的。
同样,数学也涉及到对基础元素的组合和转化,从一系列符号和数字中进行深度的分析和计算,这些计算的结果有时能在绘画中找到反映。
例如,M.C.埃舍尔(M.C. Escher)的作品十分有名。
他的作品结合了几何构图和图案重复,创造出了视觉上令人兴奋的效果。
其中最着名的是他的“不可能的图形”,这些图形通过绘制几何形状和重复几何形状来创造出视觉上的幻觉,这些幻觉只有在结合了几何学和组合学的知识时才能真正理解。
还有一位著名的画家范·高克(Piet Mondrian),他因他的现代艺术作品而闻名。
他的作品使用黑白和基本的几何图形来表达简洁和平静,这些图形通常是长方形和正方形,并严格按照特定的比例来安排。
数学在舞台艺术中的秘密

数学在舞台艺术中的秘密在我们欣赏舞台艺术的精彩表演时,很少有人会意识到数学在其中扮演的重要角色。
然而,事实上,数学在舞台艺术中发挥了不可忽视的作用。
本文将探讨数学在舞台艺术中的秘密。
一、舞蹈中的几何美学舞蹈是一门注重形体美的艺术形式。
而几何学正是研究空间形体的学科,舞蹈中的动作和姿势正是利用几何形体来表达舞者的情感和形象。
在舞蹈编排中,几何学的原理被广泛运用。
舞者在空间中的移动路径、身体的姿态和动作的组合,都要符合特定的几何规律。
例如,金字塔形的编排方式可以使观众的视觉焦点聚集在舞台中央,产生更强烈的视觉冲击力。
同时,舞者的对称、平衡和旋转等动作也离不开几何学的指导。
二、音乐中的数学韵律音乐是舞台艺术中的另一个重要组成部分,而数学在音乐中发挥了不可或缺的作用。
音乐的节拍、音符长度和音程等都有其数学上的规律。
首先,音乐的节拍是由时间单位所构成的。
不同节拍的组合形成了多样的音乐节奏,而这种组合背后的数学模式则决定了音乐的节奏感和节奏变化。
其次,音乐的音符长度为其持续时间的度量。
不同音符之间的持续时间比例遵循数学的比例关系,例如二分音符和四分音符的时间长度比为1:2。
这种比例关系使得音乐的节奏更加丰富多样。
最后,音程是音乐中音高的度量。
它是指两个音之间的音高差距。
音程的大小与音的频率成正比,而频率与数学中的正弦函数有紧密的联系。
因此,数学在音程的表达和计算中起到了至关重要的作用。
三、舞台设计中的数学原理舞台设计是创造舞台空间氛围的重要环节,而数学在舞台设计中有着不可忽视的作用。
首先,舞台的布局离不开数学的帮助。
舞台的大小、形状和比例都要经过精心计算和设计,以确保所有观众都能够获得最佳的视觉体验。
此外,舞台灯光的照明设计也依赖于数学的原理,如光线的角度、强度和颜色等。
其次,舞台特效的设计也需要数学的指导。
例如,通过使用数学模型和计算来模拟火焰、烟雾和水波等自然现象,以增强舞台效果的真实感和艺术感。
最后,舞台背景和道具的设计也涉及到数学的运算。
数学与艺术的联系与应用

数学与艺术的联系与应用数学和艺术,看似截然不同的领域,实际上却有着紧密的联系与应用。
数学能够赋予艺术以几何美感、对称美感等等,而艺术则为数学提供了视觉化的表达方式,两者相辅相成,共同构建了我们的美学世界。
一、数学在艺术中的应用数学在艺术中发挥着重要的作用,特别是在几何艺术和对称艺术中。
几何艺术以几何形状和结构作为核心元素,通过数学概念和原理进行构图和设计。
例如,菱形、三角形、正方形等几何形状被广泛运用于绘画、雕塑和建筑中,它们凭借精确的数学计算和比例关系,营造出美感和和谐。
而对称艺术则强调平衡和和谐,数学的对称性原理在其中起到至关重要的作用。
艺术家通过利用数学概念中的对称关系,如镜像对称、旋转对称等,创造出对观者视觉上的愉悦与平衡感的艺术作品。
二、艺术中的数学概念与原理在艺术作品中,数学的概念和原理被广泛应用于构图、配色和表达等方面。
比如,黄金分割是一种最经典的比例关系,它在艺术中起到了重要的作用。
黄金分割比例所产生的对称美让艺术作品更加吸引人,并且能够让观者感受到一种和谐的美感。
此外,色彩的搭配也离不开数学的运算。
在绘画和设计中有一个重要的色彩理论,即色彩对比原理。
数学家通过对颜色的亮度、纯度和对比度等进行计算,来达到准确的色彩搭配效果。
这种精确计算使得艺术品更加鲜明丰富,并且表达出独特的情感和意境。
三、数学与艺术在现代创作中的统一在当代艺术领域,数学与艺术的统一变得更加明显。
通过数字化技术和计算机算法的发展,数学与艺术的融合达到了新的高度。
数学模型和算法不仅被艺术家用来创作数码艺术,还被应用于建筑设计、光影艺术和虚拟现实等领域。
例如,数学家布达勒发现了一种自生成几何模型,被艺术家广泛运用于建筑设计中,使得建筑物的形式更加奇特而美观。
而在光影艺术中,数学的光线追踪算法被应用,使得光线在艺术品中产生真实而精确的投射效果。
虚拟现实技术也是数学与艺术结合最为突出的领域之一,通过数学模拟和图像处理,艺术家能够创造出令人身临其境的虚拟世界。
数学与艺术结合的例子

数学与艺术结合的例子数学与艺术是两个看似截然不同的领域,一个注重逻辑推理和精确计算,一个强调创造力和情感表达。
然而,它们之间存在着紧密的联系和相互影响。
数学为艺术提供了智力思维和结构框架,而艺术则将数学的抽象概念转化为可视化的形式。
下面将列举十个以数学与艺术结合的例子,展示它们之间的奇妙交织。
1. 黄金分割比例与艺术构图黄金分割比例是一种比例关系,可以用数学的方式表示为1:1.618。
这一比例在艺术构图中被广泛运用,能够产生视觉上的和谐与美感。
例如,著名画家达·芬奇的作品《蒙娜丽莎》中,脸部的构图就运用了黄金分割比例,使画面更加平衡和美观。
2. 幾何學与建筑设计几何学是数学的一个分支,研究图形的形状、大小、位置和相互关系。
在建筑设计中,几何学被广泛应用于建筑物的结构、立面和空间布局。
例如,拜占庭建筑中的圆顶、哥特式建筑中的尖拱和现代建筑中的几何造型,都是几何学与艺术相结合的产物。
3. 透视与绘画透视是一种数学原理,用于在平面上创造出三维的视觉效果。
在绘画中,透视可以使画面更加真实和立体。
艺术家通过运用透视原理,使观者感受到距离和深度。
例如,文艺复兴时期的绘画大师达·芬奇和拉斐尔就善于运用透视原理创作具有空间感和逼真度的作品。
4. 对称与图案设计对称是数学中的一个概念,指物体的两部分在某个中心或轴线处完全相同。
在艺术中,对称被广泛应用于图案设计,能够产生平衡和谐的效果。
例如,古希腊建筑中的对称立面、中国传统绘画中的对称构图等,都是对称与艺术结合的典型例子。
5. 分形与艺术创作分形是一种数学形式,具有无限复制和自相似的特点。
在艺术创作中,分形被用于创造出错综复杂的图像和纹理。
例如,荷兰艺术家埃舍尔的作品中经常出现各种分形形式,使观者感受到无穷无尽的变化和细节。
6. 色彩理论与绘画色彩理论是一门研究色彩的科学,通过对颜色的组合和对比,可以产生不同的视觉效果和情感表达。
在绘画中,艺术家运用色彩理论来创造出丰富多样的色彩效果。
数学中的数学文化与数学艺术

数学中的数学文化与数学艺术数学是一门古老而又充满魅力的学科,它渗透了人类文化的方方面面。
在数学中,不仅有着精确的逻辑,严密的推理,更蕴含着丰富的文化内涵和独特的艺术价值。
本文将探讨数学中的数学文化与数学艺术,展示数学的魅力所在。
一、数学中的文化内涵数学作为科学的基石,承载着人类文明的智慧和创造力。
在数学发展的历程中,各个文化背景下的数学家们创造出了独具特色的数学理论和技巧,丰富了数学的文化内涵。
1. 数学中的文化符号数学的符号系统代表了各种文化所独有的表达方式。
例如,阿拉伯数字一直以来都是广泛使用的数字符号,这源于阿拉伯数学家在中世纪的贡献。
而某些数学符号则反映了特定文化的认知方式和审美观念,如中文中的数学符号“〇”以及古代印度的闪崩数字。
2. 数学中的文化问题数学中一些经典问题和定理也反映了当时社会文化的特点。
例如,古希腊的毕达哥拉斯定理和欧几里得几何中的黄金分割等都蕴含着古希腊人追求和谐与美的审美观念。
而中国古代的《九章算术》中所涉及到的算术和几何问题,也反映了当时中国社会生活和生产实践的特点。
3. 数学中的文化方法不同文化背景下的数学家们通过各自独特的思维方式和方法论推动了数学的发展。
例如,古希腊的几何思维注重推理和证明,而印度数学家在代数和数论方面有着独特的方法和技巧。
这些不同的方法和思维方式在一定程度上反映了当时文化的不同。
二、数学中的数学艺术数学与艺术有着密切的联系,它们相互借鉴、相互启发,共同创造出了数学艺术的奇妙之处。
数学艺术将抽象的数学概念与形象的艺术表现相结合,给人们带来了视觉和思维的双重享受。
1. 几何艺术几何艺术是数学艺术中的一个重要领域,通过运用几何图形和形式,艺术家们创造出了无穷的美感。
例如,埃舍尔(M.C.Escher)的作品中,他通过几何变换和递归的手法,创造出了令人眼花缭乱的视觉错觉。
2. 曲线艺术曲线艺术是数学与艺术结合的另一个重要方面。
通过运用数学中的曲线和函数,艺术家们能够表现出丰富多样的艺术效果。
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透过艺术看数学人文学院文化产业管理一班潘婷1312100422 【摘要】数学思想在艺术创作中的渗透,艺术作品与数学知识的相互结合。
数学是自然中最纯粹的法则,艺术是自然最美的表现方式,两者的结合创造了无与伦比的美。
1.美术中的数学运用2.数学与建筑息息相关3.音乐中的数学4.艺术影响下的数学5.总结一下啦【正文】谈起数学与艺术,大部分时间我们会觉得它们二者是风马牛不相及的事,然而事实并非如此,数学与艺术有着密不可分的联系。
我们常常在一些艺术作品中看到数学的影子,而数学上的许多的定理和规律也往往能创造出各种艺术之美。
无论是在美术、建筑还是音乐领域,数学都在其中发挥了不可替代的重要作用。
早在1747年,法国学者夏尔·巴托在《简化成一个单一原则的美的艺术》一书中,便确立了“美的艺术”概念的权威性。
巴托将音乐、诗歌、绘画、雕塑和舞蹈这五种艺术纳入了同一个体系,因为他们都是模仿的艺术。
他认为,对自然的的模仿,是所有艺术的共同原则,而数学,从古希腊开始便是以探索自然的本质为己任的。
所以数学与艺术自由十分密切的联系。
首先我们来看看数学在美术领域的应用。
20世纪的荷兰“图形艺术家”埃舍尔(Merits Cornelius Escher)就是这一领域将艺术与数学完美结合的典范。
我们知道镶嵌图形是平面几何图形的一种,规则的平面分割叫做镶嵌,镶嵌图形是完全没有重叠并且没有空隙的封闭图形的排列。
一般来说, 构成一个镶嵌图形的基本单元是多边形或类似的常规形状如正三角形、正方形、正六边形、圆等,这些图案常在铺设地面的砖、和墙体装饰画上出现。
但许多其他不规则多边形平铺后也能形成镶嵌图形。
埃舍尔在他的镶嵌图形中利用了这些不规则的基本图案,用几何学中的反射、平滑反射、变换和旋转来获得更多的变化图案。
通过精心设计使这些基本图案扭曲变形为动物、花、鸟和其他的形状。
这些通过三次、四次甚至六次的对称得到镶嵌图形。
其艺术效果既是惊人的,又是美丽的。
不仅如此,埃舍尔还通过对一幅数学文章中的对称插图的研究,产生了灵感,创造出了四件艺术作品:“圆极限”的系列装饰画。
达·芬奇说:“能真正欣赏我的作品的人,没有一个不是数学家,那些不相信数学是极其精确的科学的人,是昏庸之辈,他们不可能澄清而只能加深诡辩中的矛盾。
”他的《蒙娜丽莎》就是按照黄金比例来构图的,在他的著作和思路中表现出对数学应用的强烈兴趣,他说:“没有什么能不通过人类的探求而称之为科学的,除非它是通过数学的解释和证明的途径。
“他还把欣赏的重点转移到使线段构成“中外比”的分割,而不是“中外比”本身,据说“黄金分割”这一名称就是他提出来的。
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。
其比值是5^/2-1/2或二分之根号五减一,取其前三位数字的近似值是0.618。
这是一个古老的数学方法,对它的各种神奇的作用和魔力,数学上至今还没有明确的解释,只是发现它屡屡在实际中发挥我们意想不到的作用。
另外,他还创作了许多精美的透视学作品。
这位真正富有科学思想和绝伦技术的天才,对每幅作品他都进行过大量的精密研究。
他最优秀的杰作都是透视学的最好典范。
“最后的晚餐”描绘出了真情实感,一眼看去,与真实生活一样。
观众似乎觉得达·芬奇就在画中的房子里。
墙、楼板和天花板上后退的光线不仅清晰地衬托出了景深,而且经仔细选择的光线集中在基督头上,从而使人们将注意力集中于基督。
12个门徒分成3组,每组4人,对称地分布在基督的两边。
基督本人被画成一个等边三角形,这样的描绘目的在于,表达基督的情感和思考,并且身体处于一种平衡状态。
附图中给出了原画及它的数学结构图。
除达·芬奇外,画家们在人体绘画艺术中也充分运用黄金分割,他们发现按0.618来设计腿长与身高的比例,画出的人体身材最优美,但实际上的比例只有O.58。
因此,古希腊雕塑作品如“执矛者”、“维纳斯女神”及“太阳神阿波罗‘’等都通过故意延长双腿,使之与身高的比值符合黄金分割,从而创造出永恒的艺术美。
艺术家构想中的作品往往需要数学上对其物理性质的理解和认识,才能成为现实可能的作品。
就如达·芬奇的大多数作品都是先经过数学分析然后进行创作的,倘若他没有接触过数学,又何来这么多美丽的作品?如果M.C.埃舍尔没有从数学上对镶嵌图案思想和视错觉进行分析并了解它们的数学内容,他也许就不能自在地进行创作,作品也不能自在地完成了。
雕塑大师罗丹曾说:“我不是一个魔幻者,而是一个数学家,我的雕塑之所以好就因为它是几何学的。
在我看来,平面和体积是所有生命的法则与美的法则。
”维、空间、重心、对称、几何对象和补集都是在雕塑家进行创作时起作用的数学概念。
空间在雕塑家的工作中起着显著的作用。
有些作品占有空间的方式简直同我们及其他生物一样。
在这些作品中,重心是雕塑品内部的一点。
这些雕塑品固定在地面上,它们占有空间的方式是我们感到舒服或习惯的。
例如,米开朗琪罗的《大卫》、古希腊艺术家米隆的《掷铁饼者》和贝尼亚米诺?布法诺的《马背上的圣弗朗西斯》的重心都在雕塑品内部。
欧几里得几何和拓扑学中的数学对象曾经在野口勇、戴维·史密斯、亨利·穆尔、索尔·勒威特等艺术家的雕塑中起过重要的作用。
不管是什么样的雕塑,里面都存在着数学。
虽然它在被设想出来和创造成功时可以不用数学思维,然而数学存在于那件作品中,正像它存在于自然界万物中一样。
而数学在建筑上的体现也比比皆是。
以黄金分割为例,世界上最著名的建筑物中几乎都有“黄金分割率”,古埃及的金字塔、古希腊的帕特农神庙、印度泰姬陵、中国故宫、法国的巴黎圣母院等。
像巴黎圣母院,它的正面高度和宽度比是8:5,它的每一扇窗户的长宽比例也是如此。
而对称的应用在这些建筑物中就更是普遍了。
中国古代的轴对称建筑就特别多,紫禁城就是规规矩矩的轴对称建筑,然后比较广泛的就是“塔”了,大雁塔、小雁塔等;还有“亭”,醉翁亭、兰亭等;“楼”,黄鹤楼、岳阳楼等等。
根据伊斯兰的美术创作原则﹐不出现人或动物的形象﹐而古代的穆斯林艺术家们创造了别具一格的复杂几何图形﹐用于装饰艺术。
从十五世纪以来的中东和中亚建筑艺术中﹐现代的西方科学家吃惊地发现﹐古代穆斯林艺术家们﹐通过复杂的科学计算﹐编制的各种精密图形和古兰经经文﹐令人赏心悦目﹐提高了建筑的欣赏价值和高贵的身份伊斯兰建筑中表现的复杂图形是社会发展和科学成就的体现。
只有解决了数学的理论和公式之后﹐才能出现如此复杂化的图形和优美的阿拉伯文书法﹐而且很容易传授给实际操作的工匠。
在古代埃及和巴比伦,新庙址的测量乃是按严格的几何和天文方法进行的,而且是法老和僧侣阶级的特权。
因此宗教以及官方建筑都呈现规则的几何形状而世俗的建筑常常被有意的设计成倾斜的和不规则的。
在埃及,几何仪器和几何图形,如犹太人的大卫星形,被看成是神圣的符号而用作护身符。
建成于公元前2575年的古萨胡夫金字塔,人们至少提出过九中理论进行解释,其中至少有四种与实测结果相符。
1855年,德国学者洛贝最先提出:金字塔中使用了黄金数Φ=二分之根号五减一。
洛夫发现,胡夫金字塔侧面与底面的夹角余弦值恰好等于黄金数。
这一切也都说明了数学与建筑的息息相关,不容分割。
而音乐作为艺术中不可或缺的一部分,与数学也有着千丝万缕的联系。
早在公元前六、七世纪,毕达哥拉斯学派就用比率将数学与音乐联系起来。
他们不仅认识到拨弄琴弦所产生的声音与琴弦的长度有密切的联系,从而发现了和声与整数之间的关系,而且还发现谐声是由长度成整数比的同样绷紧的弦发出的。
于是毕达哥拉斯音阶(The Pythagorean Scale)和谐音理论诞生了,并在西方音乐界相当长一段时间内占据了统治地位。
乐器之王——钢琴的琴键的排列也恰好与著名的斐波那契数列有关。
我们知道在钢琴的上,从一个C键到下一个C键就是音乐中的八度音程。
其中包括13个键,有8个白键和5个黑键,而5个黑键分成两组,一组有2个黑键,一组有3个黑键。
2、3、5、8、13恰好就是斐波那契数列中的前几个数。
《梁祝》优美动听的旋律《,十面埋伏》的铮铮琵琶声,贝多芬令人激动的交响曲, 田野中昆虫啁啾的鸣叫….当沉浸在这些美妙的音乐中时,你是否想到了它们与数学有着密切的联系?在我国,最早产生的完备的律学理论是三分损益律,,时间大约在春秋中期《管子.地员篇》和《吕氏春秋.音律篇》中分别有述;明代朱载(1536 - 1610) 在其音乐著作《律学新说》对十二平均律的计算方法作了概述,在《律吕精义·内篇》中对十二平均律理论作了论述,并把十二平均律计算的十分精确,,与当今的十二平均律完全相同,这在世界上属于首次。
由此可见,在古代,音乐的发展就与数学紧密地联系在了一起.,从那时起到现在,,随着数学和音乐的不断发展,人们对它们之间关系的理解和认识也在不断地加。
如果不了解音乐的数学,在计算机对于音乐创作和乐器设计的应用方面就不可能有进展。
数学发现,具体地说即周期函数,在乐器的现代设计和声控计算机的设计方面是必不可少的。
许多乐器制造者把他们的产品的周期声音曲线与这些乐器的理想曲线相比较。
电子音乐复制的保真度也与周期曲线密切相关。
音乐家和数学家将继续在音乐的产生和复制方面发挥同等重要的作用。
然而不仅数学对艺术作出了贡献,艺术也给了数学以丰厚的回报。
在十七世纪,画家们在发展聚焦透视体系的过程中引入了新的几何思想,并促进了数学的一个全新方向的发展,这就是射影几何。
在透视学的研究中产生的第一个思想是,人用手摸到的世界和用眼睛看到的世界并不是一回事。
因而,相应地应该有两种几何,一种是触觉几何,一种是视觉几何。
欧氏几何是触觉几何,它与我们的触觉一致,但与我们的视觉并不总一致。
例如,欧几里得的平行线只有用手摸才存在,用眼睛看它并不存在。
这样,欧氏几何就为视觉几何留下了广阔的研究领域。
现在讨论在透视学的研究中提出的第二个重要思想。
画家们搞出来的聚焦透视体系,其基本思想是投影和截面取景原理。
人眼被看作一个点,由此出发来观察景物。
从景物上的每一点出发通过人眼的光线形成一个投影锥。
根据这一体系,画面本身必须含有投射锥的一个截景。
从数学上看,这截景就是一张平面与投影锥相截的一部分截面。
17世纪的数学家们开始寻找这些问题的答案。
他们把所得到的方法和结果都看成欧氏几何的一部分。
诚然,这些方法和结果大大丰富了欧几里得几何的内容,但其本身却是几何学的一个新的分支,到了19世纪,人们把几何学的这一分支叫作射影几何学。
射影几何集中表现了投影和截影的思想,论述了同一物体的相同射影或不同射影的截景所形成的几何图形的共同性质。
这门“诞生于艺术的科学”,今天成了最美的数学分支之一。
在我看来,数学既是一门科学本身也是一门艺术。