黄金分割法、斐波那契法求极值

黄金分割法、斐波那契法求极值
黄金分割法、斐波那契法求极值

5、用黄金分割法求极值:

()20 f x x

x

=+;

%建立原方程函数;

function y=fx(x)

if nargin==1

y=x+20/x;

end

end

%a为区间下限,b为区间上限,e为精度;%fx(x)为原方程函数;

function [xj,yj]=huangjin(a,b,e)

a=input('Please enter the value of a:');

b=input('Please enter the value of b:');

e=input('Please enter the value of e:'); while b-a>e

x1=a+0.382*(b-a);

x2=a+0.618*(b-a);

if fx(x1)

b=x2;

else

a=x1;

end

end

xj=(a+b)/2;

yj=fx(xj);

end

此题中,a=0.2,b=1,e=0.01,程序运行结果为xj=0.9967,yj=21.0620。改变方程,将原函数方程改变。

6、用斐波那契法求极值:

()432

31630248 f x x x x x

=-+-+;

%建立原方程函数;

function y=fx(x)

if nargin==1

y=3*x^4-16*x^3+30*x^2-24*x+8; end

end

%建立斐波那契数列函数;

function fn=F(n)

if nargin==1

y=[0];

y(1)=[1];

y(2)=[1];

for k=3:1:n

y(k)=[y(k-1)+y(k-2)];

end

fn=y(n);

end

end

%求解应计算次数的函数;

%s为(b-a)/e的值,其中(a,b)为单峰区间,e为精度;function n=cishu(s)

if nargin==1

n=1;

while F(n)

n=n+1;

end

end

end

%求极值函数;

%a为区间下限,b为区间上限,e为精度;

function [xj,yj]=fib(a,b,e)

a=input('Please enter the value of a:');

b=input('Please enter the value of b:');

e=input('Please enter the valud of e:');

s=(b-a)/e;

n=cishu(s);

x2=a+F(n-1)/F(n)*(b-a);

x1=b-F(n-1)/F(n)*(b-a);

while (b-a)>e

if fx(x2)>=fx(x1)

b=x2;

x2=x1;

x1=a+b-x2;

else

a=x1;

x1=x2;

x2=a+b-x1;

end

end

xj=(a+b)/2;

yj=fx(xj);

end

此题中,a=-10,b=10,e=0.01,程序运行结果为:xj =1.9930,yj =2.8845e-004,若原方程改变,只需改变原方程函数即可。

黄金分割用法和实战 (1)汇总

股市活雷锋经验分享制作 https://www.360docs.net/doc/f014702383.html,/cctv1717

黄金分割由来 ?黄金分割点约等于0.618:1 ?是指分一线段为两部分,使得原来线段的长跟较长的那部分的比为黄金分割的点。线段上有两个这样的点。 ?利用线段上的两黄金分割点,可作出正五角星,正五边形。 ? 2000多年前,古希腊雅典学派的第三大算学家欧道克萨斯首先提出黄金分割。所谓黄金分割,指的是把长为L的线段分为两部分,使其中一部分对于全部之比,等于另一部分对于该部分之比。而计算黄金分割最简单的方法,是计算斐波契数列1,1,2,3,5,8,13,21,...后二数之比 2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。 ?黄金分割在文艺复兴前后,经过阿拉伯人传入欧洲,受到了欧洲人的欢迎,他们称之为"金法",17世纪欧洲的一位数学家,甚至称它为"各种算法中最可宝贵的算法"。这种算法在印度称之为"三率法"或"三数法则",也就是我们现在常说的比例方法。 ?其实有关"黄金分割",我国也有记载。虽然没有古希腊的早,但它是我国古代数学家独立创造的,后来传入了印度。经考证。欧洲的比例算法是源于我国而经过印度由阿拉伯传入欧洲的,而不是直接从古希腊传入的。 ?因为它在造型艺术中具有美学价值,在工艺美术和日用品的长宽设计中,采用这一比值能够引起人们的美感,在实际生活中的应用也非常广泛,建筑物中某些线段的比就科学采用了黄金分割,舞台上的报幕员并不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一侧,以站在舞台长度的黄金分割点的位置最美观,声音传播的最好。就连植物界也有采用黄金分割的地方,如果从一棵嫩枝的顶端向下看,就会看到叶子是按照黄金分割的规律排列着的。在很多科学实验中,选取方案常用一种0.618法,即优选法,它可以使我们合理地安排较少的试验次数找到合理的西方和合适的工艺条件。正因为它在建筑、文艺、工农业生产和科学实验中有着广泛而重要的应用,所以人们才珍贵地称它为"黄金分割"

黄金分割与斐波那契数列

第八讲 黄金分割与斐波那契数列 一、 黄金分割 1. 黄金分割的概念 把一条线段分割为两部分,使其中一部分与全长之比等于另一部分与这部分之比。其比值是(√5-1):2,取其小数点后三位的近似值是0.618。由于按此比例设计的造型十分美丽柔和,因此称为黄金分割,也称为中外比。这是一个十分有趣的数字。 德国天文学家开普勒(J.Kepler )曾说“几何学有两大宝藏,其一为毕氏定理,其二为将一线段分成外内比。前者如黄金,后者如珍珠。” 所谓将一线段分成“中外比(或称中末比或外内比)”,这是欧几里得在《几何原本》(公元前三世纪前后)里的说法: A straight line is said to have been cut in extreme and mean radio when, as the whole line is to the greater segment, so is the greater to the less. 分一线段为二线段,当整体线段比大线段等于大线段比小线段时,则称此线段被分为中外比。 关于黄金分割的历史,可以追溯到公元前6世纪古希腊的毕达哥拉斯学派,他们已经研究过正五边形和正十边形的作图,因此现代数学家们推断当时毕达哥拉斯学派已经触及甚至掌握了黄金分割。公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论。而《几何原本》是吸收了欧多克索斯的研究成果,进一步系统论述了黄金分割,成为最早的有关黄金分割的论著。中世纪后,黄金分割被披上神秘的外衣,意大利数学帕乔利称之为神圣比例,并专门为此著书立说。德国天文学家开普勒称之为神圣分割。当时,人们都还是称之为“中外比”,直到19世纪初,黄金分割这个名称才出现。 黄金分割在文艺复兴前后,经过阿拉伯人传入欧洲,受到了欧洲人的欢迎,他们称之为“金法”,17世纪欧洲的一位数学家,甚至称它为“各种算法中最可宝贵的算法”。这种算法在印度称之为“三率法”或“三数法则”,也就是我们常说的比例方法。 其实有关“黄金分割”,中国也有记载。虽然没有古希腊的早,但它是中国古代数学家独立创造的,后来传入了印度。经考证,欧洲的比例算法是源于中国而经过印度由阿拉伯传入欧洲的,而不是直接从古希腊传入的。 2. 黄金分割的尺规作图 设线段为AB 。作BD ⊥AB ,且 ,连AD 。以D 为圆心,DB 为半径作圆弧,交AB BD 2 1

优化设计黄金分割发以及迭代法

机械优化设计课程论文 院系机械工程系 专业机械设计 班级一班 姓名 学号

一、优化题目 应用所学计算机语言编写一维搜索的优化计算程序,完成计算结果和输出。 二、建立优化数学模型 1、目标函数方程式: y=pow(x,4)-1*pow(x,3)-3*pow(x,2)-16*x+10 2、变量:x 3、初始值: 初始值x1=5初始步长tt=0.01 三、所选用的优化方法 1、采用外推法确定搜索区间 2、采用黄金分割法求函数最优 3、计算框图: (1)、外推法程序框图 (2)、黄金分割法程序框图

四、计算输出内容: 五、优化的源程序文件: #include #include #define e0.0001 #define tt0.01 float f(double x) { float y=pow(x,4)-1*pow(x,3)-3*pow(x,2)-16*x+10; return(y); } void finding(float*p1,float*p2) { float x1=10,x2,x3,t,f1,f2,f3,h=tt; int n=0; x2=x1+h;f1=f(x1);f2=f(x2); if(f2>f1) { h=-h;x3=x1;f3=f1; x1=x2;f1=f2; } x3=x2+h;f3=f(x3);

n=n+1; printf("n=%d,c1=%6.4lf,x2=%6.4lf,x3=%6.4lf,f1=%6.4lf,f2=^6.4lf,f3=%6.4lf\n",n, x1,x2,x3,f1,f2,f3); while(f3f2) {a=x1;x1=x2;f1=f2;x2=a+0.618*(b-a);f2=f(x2);} else {b=x2;x2=x1;f2=f1;x1=b-0.618*(b-a);f1=f(x1);} n=n+1; printf("n=%d,a=%6.4lf,b=%6.4lf,x1=%6.4lf,x2=%6.4lf,f1=%6.4lf,f2=%6.4lf\n",n,a,b ,x1,x2,f1,f2); c=fabs(b-a); } while(c>e); xmin=(x1+x2)/2; ymin=f(xmin); printf("The min is%6.4lf and the result is%6.4lf",xmin,ymin);

黄金分割构图法(新)

黄金分割构图法 让我们从最基本的介绍开始这个话题——“黄金分割”是一种由古希腊人发明的几何学公式,遵循这一规则的构图形式被认为是“和谐”的,在欣赏一件形象作品时这一规则的意义在于提供了一条被合理分割的几何线段,对许多画家/艺术家来说“黄金分割”是他们在现时的创作中必须深入领会的一种指导方针,摄影师也不例外。 原理1 如图A:“黄金分割”公式可以从一个正方形来推导,将正方形底边分成二等分,取中点X,以X为圆心,线段XY为半径作圆,其与底边直线的交点为Z点,这样将正方形延伸为一个比率为5︰8的矩形,(Y’点即为“黄金分割点”), A︰C = B ︰A = 5︰8。幸运的是,35MM胶片幅面的比率正好非常接近这种5︰8的比率(24︰36 = 5︰7.5) 图A 原理2 如图B:通过上述推导我们得到了一个被认为很完美的矩形,连接该矩形左上角和右下角作对角线,然后从右上角向Y’点(黄金分割点,见图A)作一线段交于对角线,这样就把矩形分成了三个不同的部分。现在,在理论上已经完成了黄金分割,下一步就可以将你所要拍摄的景物大致按照这三个区域去安排,也可以将示意图翻转180度或旋转90度来进行对照。

图B 图B-1 三分法则 “三分法则”实际上仅仅是“黄金分割”的简化版,其基本目的就是避免对称式构图,对称式构图通常把被摄物置于画面中央,这往往令人生厌。在图C1和C2中,可以看到与“黄金分割”相关的有四个点,用“十”字线标示。用“三分法则”来避免对

称在使用中有两种基本方法,第一种:我们可以把画面划分成分别占1/3和2/3面积的两个区域。 图C1 图C1-1 天然画框 有时在我们看到的场景中有一个引人注目的被摄主体,但往往由于主体周围杂乱的环境分散了观众的注意力而削弱了主体的吸引力,使照片最终的效果令人很失望。试试寻找一个能够排除杂乱环境干扰的天然画框使观众注意力集中于被摄主体,如图D利用主体周围的树枝形成一个天然画框从而使中间的山岩更为突出。 图D

斐波那契数列与黄金分割的应用研究

斐波那契数列与黄金分割 应用研究 作者姓名 院系6系 学号

摘要 “斐波那契数列(Fibonacci)”的发明者,是意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生于公元1170年,卒于1240年,籍贯大概是比萨)。他被人称作“比萨的列昂纳多”。斐波那契数列是一个古老而有趣的问题,由于其所具有的各种特殊属性,它与最优美的黄金分割有这密不可分的关系。在数学领域以及自然界中随处可见,而且正逐渐被应用在人们的日常生活与娱乐中。 关键词:斐波那契,黄金分割,应用 1 引言 斐波那契数列又称“斐波那契神奇数列”,是由13世纪的意大利数学家斐波那契提出的,当时是和兔子的繁殖问题有关的,它是一个很重要的数学模型。假设一对成年兔子放于围栏中,每月可生下一对一雌一雄的小兔,而小兔出生一个月后便可以生育小兔,且每月都生下一对一雌一雄的小兔.问把这样一对初生的小兔置于围栏中,一年后围栏中共有多少对兔子(假定兔子没有死亡)?据此,可得月份与兔子对数之间的对应关系如下: 月份0 1 2 3 4 5 6 7 ? 大兔对数0 1 1 2 3 5 8 13 ? 小兔对数 1 0 1 1 2 3 5 8 ? 兔子总对数 1 1 2 3 5 8 13 21 ? 如果用F n 表示第n个月兔子的总对数,那么F n能构成一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89?.这个数列显然有如下的递推关系: F n =F n-1 +F n-2 (n>1,n为正整数),F0 =0,F1 =1 (1) 满足(1)式的数列就叫做斐波那契数列,这是一个带有初值的用递推关系表示的数列。这个数列一问世就吸引了无数数学家的兴趣,以下是费氏数列的定义及通项公式。 费氏数列是是由一连串的数字所组成的(1、1、2、3、5、8、13、…),而且这串数字之间具有一定的规则,就是每一个数字必须是前两个数字的和( an =

最优化方法(黄金分割与进退法)实验报告

一维搜索方法的MATLAB 实现 姓名: 班级:信息与计算科学 学号: 实验时间: 2014/6/21 一、实验目的: 通过上机利用Matlab 数学软件进行一维搜索,并学会对具体问题进行分析。并且熟悉Matlab 软件的实用方法,并且做到学习与使用并存,增加学习的实际动手性,不再让学习局限于书本和纸上,而是利用计算机学习来增加我们的学习兴趣。 二、实验背景: 黄金分割法 它是一种基于区间收缩的极小点搜索算法,当用进退法确定搜索区间后,我们只知道极小点包含于搜索区间内,但是具体哪个点,无法得知。 1、算法原理 黄金分割法的思想很直接,既然极小点包含于搜索区间内,那么可以不断 的缩小搜索区间,就可以使搜索区间的端点逼近到极小点。 2、算法步骤 用黄金分割法求无约束问题min (),f x x R ∈的基本步骤如下: (1)选定初始区间11[,]a b 及精度0ε>,计算试探点: 11110.382*()a b a λ=+- 11110.618*()a b a μ=+-。 (2)若k k b a ε-<,则停止计算。否则当()()k k f f λμ>时转步骤(3)。 当 ()()k k f f λμ≤转步骤(4)。 (3) 11111110.382*()k k k k k k k k k k a b b a b a λλμμ+++++++=??=?? =??=+-?转步骤(5)

(4) 转步骤(5) (5)令1k k =+,转步骤(2)。 算法的MATLAB 实现 function xmin=golden(f,a,b,e) k=0; x1=a+0.382*(b-a); x2=a+0.618*(b-a); while b-a>e f1=subs(f,x1); f2=subs(f,x2); if f1>f2 a=x1; x1=x2; f1=f2; x2=a+0.618*(b-a); else b=x2; x2=x1; f2=f1; x1=a+0.382*(b-a); end k=k+1; end xmin=(a+b)/2; fmin=subs(f,xmin)

“三庭五眼”和“四高三低”(重要)

三庭五眼 “三庭五眼”是中国古代关于面容的比例关系的一种概括,也称“三横五竖”,可作为化妆的着色定位的参照尺度 “三庭五眼”是人的脸长与脸宽的一般标准比例,不符合此比例,就会与理想的脸型产生距离。眼睛的宽度,应为同一水平脸部宽度的3/10;下巴长度应为脸长的1/5;眼球中心到眉毛底部的距离,应为脸长的1/10;眼球应为脸长的1/14;鼻子的表面积,要小于脸部总面积的5/100;理想嘴巴宽度应为同一水平脸部宽度的1/2。 怎样确定“三庭五眼”和“四高三低” 三庭和五眼的位置: 1、脸部的长度(三庭)从额头发际线倒下颚为脸的长度,将其分为三等分:由发际线到眉毛,眉毛到鼻尖,鼻尖到下颚为三庭。 2、脸的宽度(五眼)理想脸型的宽度为五个眼睛的长度,就是以一个眼睛的长度为标准,从发际线到眼尾(外眼角)为一眼,从外眼角到内眼角为二眼,两个内眼角的距离为三眼,从内眼角到外眼角,又一个眼睛的长度为四眼,从外眼角再到发际线称为五眼。 三庭:指脸的长度比例,把脸的长度分为三个等分,从前额发际线至眉骨,从眉骨至鼻底,从鼻底至下颏,各占脸长的1/3。 五眼:指脸的宽度比例,以眼形长度为单位,把脸的宽度分成五个等分,从左侧发际至右侧发际,为五只眼形。两只眼睛之间有一只眼睛的间距,两眼外侧至侧发际各为一只眼睛的间距,各占比例的1/5。 凹面:面部的凹面包括眼窝即眼球与眉骨之间的凹面、眼球与鼻梁之间的凹面、鼻梁两侧、颧弓下陷、颏沟和人中沟。 凸面:面部的凸面包括额、眉骨、鼻梁、颧骨、下颏和下颌骨。 由于人们的骨骼大小不同,脂肪薄厚不同及肌肉质感的差异,使人们的面部形成了千差万别的个体特征。面部的凹凸层次主要取决于面、颅骨和皮肤的脂肪层。当骨骼小,转折角度大,脂肪层厚时,凹凸结构就不明显,层次也不很分明。当骨骼大,转折角度小,脂肪层薄时,凹凸结构明显,层次分明。凹凸结构过于明显时,则显得棱角分明,缺少女性的柔和感。凹凸结构不明显时,则显得不够生动甚至有肿胀感。因此,化妆时要用色彩的明暗来调整面部的凹凸层次。 我们再看,在垂直轴上,一定要有“四高三低”。

黄金分割法

机电产品优化设计课程设计 姓名: 学号:2908003032 学院:机械电子工程学院

一维搜索黄金分割法 一、优化方法阐述 1.原理阐述 1.1基本原理 设一元函数如图1所示,起始搜索区间为[a,b],为所要寻求的函数的极小点。 在搜索区间[a,b]内任取两点与,且,计算函数与。当将与进行比较时,可能的情况有下列三种: (1):如图1(a)、(b)所示,这种情况下,可丢掉 (,b]部分,而最小点必在区间[a,]内。 (2):如图1(c)、(d)所示,这种情况下,可丢掉[a,)部分,而最小点必在区间[,b]内。 (3):如图1(e)所示,这种情况下,不论丢掉[a, )还是丢掉(,b],最小点必在留下的部分内。 图1(a)

图1(b) 图1(c) 图1(d) 图1(e)

因此,只要在搜索区间内任取两点,计算它们的函数值并加以比较之后,总可以把搜索的区间缩小。 对于第(1)、(2)两种情况,经过缩小的区间内都保存了一个点的函数值,即或,只要再取一个点,计算函数值 并加以比较,就可以再次缩短区间进行序列消去。但对于第(3)种情况,区间中没有已知点的函数值,若再次缩短区间必须计算两个点的函数值。为了简化迭代程序,可以把第(3)种情况合并到前面(1)、(2)两种情况之一中去,例如可以把上述三种情况合并为下述两种情况: (1)若,取区间[a,]。 (2)若,取区间[,b]。 这样做虽然对于第(3)种情况所取的区间扩大了,但在进一步搜索时每次只要计算一个点,和第(1)、(2)种情况一致,简化了迭代程序。 1.2 “0.618”的由来 为了简化迭代计算的过程,希望在每一次缩短搜索区间迭代过程中两计算点、在区间中的位置相对于边界来说应是对称的,而且还要求丢去一段后保留点在新区间中的位置与丢去点在原区间中的位置相当。如图2所示,设区间[a,b]全长为L,在其内取两个对称计算点和,并令l/L=称为公比,无论如图2(b)所示丢去(,b],还是如图2(c)所示丢去[a,),保留点在新区间中相应线段比值仍为, (1) 由此得 解此方程的两个根,取其正根为 0.6180339887 这种分割称为黄金分割,其比例系数为,只要第一个试点取在原始区间长的0.618处,第二个试点在它的对称位置,就能保证无论经过多少次缩小区间,保留的点始终处在新区间的0.618处。再要进一步缩短区

黄金分割点---0.618无处不在

黄金分割点---0.618无处不在 黄金分割概述 把一条线段分割为两部分,使其中一部分与全长之比等于另一部分与这部分之比。其比值是一个无理数,用分数表示为(√5-1)/2,取其前三位数字的近似值是 0.618。由于按此比例设计的造型十分美丽,因此称为黄金分割,也称为中外比。这个分割点就叫做黄金分割点(golden section ratio通常用φ表示)这是一个十分有趣的数字,我们以0.618来近似表示,通过简单的计算就可以发现:(1-0.618)/0.618=0.6一条线段上有两个黄金分割点。 人与黄金分割 在人体中包含着多种“黄金分割” 的比例因素,至少可以找出18个“黄金点”(如:脐为头顶至脚底之分割点、喉结为头顶至脐分割点、眉间点为发缘点至颏下的分割点等)几乎身体相邻的每一部分都成黄金比,随着人类对自然界(动物、植物、宇宙、人类自身)的认识的日益深入,人类关于“黄金分割比” 这一神奇比例的了解也越来越丰富 人体最适应的温度乃是用黄金分割率切割自身的温度,因为人正常体温是37.5度,它和0.618的乘积为23.175℃,

在这一环境温度中,机体的新陈代谢、生理节奏和生理功能均处于最佳状态。 人们发现自然界中这一神奇比例几乎无所不在。从低等的动植物到高等的人类,从数学到天文现象中,几乎都暗含着这种比例结构。 养生学中的黄金率 几千年前古希腊学者提出的“黄金分割率”(0.618),在保健养生方面也有许多适用价值,甚至能帮助我们破译养生学中许多难解之谜。1、舒适温度人体在环境温度为22℃~24℃时,感觉最舒适。因为人的正常体温37℃与0.618的乘积为22.8℃,在这一环境温度中,机体的新陈代谢和生理节奏均处于最佳状态。 2、理想睡眠 近来科学家研究证实,每天7.5小时是最理想的睡眠时间,长期这样睡眠的人大多既健康又长寿。一天中白昼和夜晚各为12小时,人最理想的睡眠刚好是夜晚12小时的0.618(7.416),即近7.5小时。 3、愉快起床 如果估计早起穿衣服的时间要两分钟,那么躺在床上睁开眼睛的“预备时间”应为三分钟;若刷牙三分钟,洗脸应两分钟。整个过程利用黄金分割率,前段事情与

湖南省蓝山二中高二数学《第一讲 优选法 三、黄金分割法0.618法》教案 新人教A版

湖南省蓝山二中高二数学《第一讲 优选法 三、黄金分割法0.618 法》教案 新人教A 版 一、黄金分割常数 对于一般的单峰函数,如何安排试点才能迅速找到最佳点? 假设因素区间为[0, 1],取两个试点102、101 ,那么对峰值在)10 1,0(中的单峰函数,两次试验便去掉了长度为 54的区间(图1);但对于峰值在)1,102(的函数,只能去掉长度 为 10 1的区间(图2),试验效率就不理想了. 怎样选取各个试点,可以最快地达到或接近最佳点? 在安排试点时,最好使两个试点关于[a ,b ]的中心 2 b a + 对称. 为了使每次去掉的区间有一定的规律性,我们这样来考虑:每次舍去的区间占舍去前的区间的比例数相同. 黄金分割常数:2 51+-,用ω表示. 试验方法中,利用黄金分割常数ω确定试点的方法叫做黄金分割法.由于 21 5-是无理数,具体应用时,我们往往取其近似值0.618.相应地,也把黄金分割法叫做0.618

法. 二、黄金分割法——0.618法 例.炼钢时通过加入含有特定化学元素的材料,使炼出的钢满足一定的指标要求.假设为了炼出某种特定用途的钢,每吨需要加入某元素的量在1000g 到2000g 之间,问如何通过试验的方法找到它的最优加入量? 人 我们用存优范围与原始范围的比值来衡量一种试验方法的效率,这个比值 叫做精度,即n 次试验后的精度为 原始的因素范围 次试验后的存优范围n n =δ 用0.618法确定试点时,从第2次试验开始,每一次试验都把存优范围缩小为原来的0.618.因此, n 次试验后的精度为 1618.0-=n n δ 一般地,给定精度δ,为了达到这个精度,所要做的试验次数n 满足,1618.01<≤-δn

机械优化设计黄金分割法 外推法

郑州大学 机械优化设计部分程序

1.外推法 2.黄金分割法 3.二次插值法 4.坐标轮换法 5.随机方向法 6.四杆机构优化设计 1.外推法源程序: #include #include #define R 0.01 double fun(double x)

{ double m; m=x*x-10*x+36; return m; } void main() { double h0=R,y1,y2,y3,x1,x2,x3,h; x1=0;h=h0;x2=h; y1=fun(x1);y2=fun(x2); if(y2>y1) {h=-h; x3=x1; y3=y1; x1=x2; y1=y2; x2=x3; y2=y3; } x3=x2+h;y3=fun(x3); while(y3 #include #define f(x) x*x*x*x-5*x*x*x+4*x*x-6*x+60 double hj(double *a,double *b,double e,int *n) { double x1,x2,s; if(fabs((*b-*a)/(*b))<=e) s=f((*b+*a)/2); else { x1=*b-0.618*(*b-*a); x2=*a+0.618*(*b-*a); if(f(x1)>f(x2)) *a=x1; else *b=x2; *n=*n+1; s=hj(a,b,e,n); } return s; } void main() { double s,a,b,e,m; int n=0; printf("输入a,b值和精度e值\n"); scanf("%lf %lf %lf",&a,&b,&e); s=hj(&a,&b,e,&n); m=(a+b)/2; printf("a=%lf,b=%lf,s=%lf,m=%lf,n=%d\n",a,b ,s,m,n); } 运行过程及结果: 输入a,b值和精度e值 -3 5 0.0001 a=3.279466,b=3.279793,s=22.659008,m=3.279 629,n=21 3.二次插值法 源程序: #include #include

人体美学中的黄金分割.

人体美学中的黄金分割 人体美学观察受到种族、社会、个人各方面因素的影响,牵涉到形体与精神、局部与整体的辩证统一,只有整体的和谐、比例协调,才能称得上一种完整的美。本次讨论的问题主要为美学观察的一些定律。 (一)黄金分割律这是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现,后来古希腊美学家柏拉图将此称为黄金分割。这其实是一个数字的比例关系,即把一条线分为两部分,此时长段与短段之比恰恰等于整条线与长段之比,其数值比为1.618 : 1或1 : 0.618,也就是说长段的平方等于全长与短段的乘积。0.618,以严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。为什么人们对这样的比例,会本能地感到美的存在?其实这与人类的演化和人体正常发育密切相关。据研究,从猿到人的进化过程中,骨骼方面以头骨和腿骨变化最大,躯体外形由于近似黄金而矩形变化最小,人体结构中有许多比例关系接近0.618,从而使人体美在几十万年的历史积淀中固定下来。人类最熟悉自己,势必将人体美作为最高的审美标准,由物及人,由人及物,推而广之,凡是与人体相似的物体就喜欢它,就觉得美。于是黄金分割律作为一种重要形式美法则,成为世代相传的审美经典规律,至今不衰!近年来,在研究黄金分割与人体关系时,发现了人体结构中有14个“黄金点”(物体短段与长段之比值为 0.618),12个“黄金矩形”(宽与长比值为 0.618的长方形)和2个“黄金指数”(两物体间的比例关系为 0.618)。黄金点:(1)肚脐:头顶-足底之分割点;(2)咽喉:头顶-肚脐之分割点;(3)、(4)膝关节:肚脐-足底之分割点;(5)、(6)肘关节:肩关节-中指尖之分割点;(7)、(8)乳头:躯干乳头纵轴上这分割点;(9)眉间点:发际-颏底间距上1/3与中下2/3之分割点;(10)鼻下点:发际-颏底间距下1/3与上中2/3之分割点;(11)唇珠点:鼻底-颏底间距上1/3与中下2/3之分割点;(12)颏唇沟正路点:鼻底-颏底间距下1/3与上中2/3之分割点;(13)左口角点:口裂水平线左1/3与右2/3之分割点; (14) 右口角点:口裂水平线右1/3与左2/3之分割点。面部黄金分割律面部三庭五眼黄金矩形:(1)躯体轮廓:肩宽与臀宽的平均数为宽,肩峰至臀底的高度为长;(2)面部轮廓:眼水平线的面宽为宽,发际至颏底间距为长;(3)鼻部轮廓:鼻翼为宽,鼻根至鼻底间距为长;(4)唇部轮廓:静止状态时上下唇峰间距为宽,口角间距为长;(5)、(6)手部轮廓:手的横径为宽,五指并拢时取平均数为长;(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)上颌切牙、侧切牙、尖牙(左右各三个)轮廓:最大的近远中径为宽,齿龈径为长。 黄金指数:(1)反映鼻口关系的鼻唇指数:鼻翼宽与口角间距之比近似黄金数;(2)反映眼口关系的目唇指数:口角间距与两眼外眦间距之比近似黄金数。 0.618,作为一个人体健美的标准尺度之一,是无可非议的,但不能忽视其存在着“模糊特性”,它同其它美学参数一样,都有一个允许变化的幅度,受种族、地域、个体差异的制约。 (二)比例关系是用数字来表示人体美,并根据一定的基准进行比较。用同一人体的某一部位作为基准,来判定它与人体的比例关系的方法被称为同身方法(见中图)。分为三组:系数法,常指头高身长指数,如画人体有坐五、立七,即身高在坐位时为头高的五倍、立位时为7或7.5倍;百分数法,将身长视为100%,身体各部位在其中的比例;两分法:即把人体分成大小两部分,大的部分从脚到脐,小的部分为脐到头顶。标准的面型,其长

黄金分割线在股票中的应用

黄金分割线股票中的应用 黄金分割是一种古老的数学方法,被应用于从埃及金字塔到礼品包装盒的各种事物之中,而且常常发挥我们意想不到的神奇作用。对于这个神秘的数字的神秘用途,科学上至今也没有令人信服的解释。但在证券市场中,黄金分割的妙用几乎横贯了整个技术分析领域,是交易者与市场分析人士最习惯引用的一组数字。 一、什么是黄金分割线:在13世纪数学家法布兰斯写了一本书,提到一些奇异数字的组合。这些奇异数字的组合是1.1、2、3、5、8、13、21、34、55 、89、144、233 。在这组数字中有两个规律: 1、任何一个数字都是前面两数字的总和。2=1+1 、3=2+1、5=3+ 2、8=5+ 3、 2.任何一个数与后面数相除时,其商几乎都接近0.618。1、1、2、3、5、8、13、被称做神秘数字;这个0.618数值就是世人盛赞的黄金分割率。黄金分割率运用的最基本方法,是将1分割为0.618和0.382,引申出一组与黄金分割率有关的数值,即:(0)、(0.382)、(0.5)、(0.618)、1。由经过0、0.382、0.5、0.618、1组成的平行线叫黄金分割线。这些平行线分别被称为黄金分割线的0位线、0.382位线、0.5位线、0.618位线和1位线。这五条线也就是我们在点击黄金分割线快捷键后拖动鼠标形成的五条线。 二、运用黄金分割线预测趋势的幅度 (一)、运用黄金分割线买卖股票,必须解决三大问题: 1.如何确定股价的出发点,即黄金分割线的0位线。一般是以股价近期走势中重要的峰位或底位。当股价上涨时,以底位零点股价为基数,其涨跌幅达到某一重要黄金比时,则可能发生转势。 2.如何确定已知股市走势中的第二个黄金分割点,即确定黄金分割线的0.382位线。一般是以距零点较近的股价转折点做为黄金分割线的0.382位线。 3.如何运用黄金分割点把握股市走势,买卖股票。如果我们知道了0和0.382分割点在股价中的位置,是不是到达0.5点时,

趣谈黄金分割

趣 谈 黄 金 分 割 邻水县九龙中学 任贤德 2006.6 物体的形体之美有两种,对称美和不对称美。对称是一种美,稳定、庄重、和谐;不对称更是 一种美,奇异、变化、多样。对称美中最美的平面图形是圆,最美的立体图形是球。不对称现象中,最美的是符合“黄金分割律”的形体。古希腊以来的美学家有一条公认的美学定律:符合黄金分割的平面图形或几何体最美。例如:底边和腰长之比等于黄金比的三角形是最美的三角形,称为黄金三角形;宽与长之比为黄金比的矩形是最美的矩形,称为黄金矩形。 黄金分割是公元前六世纪古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯所发现,后来古希腊哲学家、美学 家柏拉图将此称为黄金分割。 黄金分割实际上是一个数学比例关系。把长为一的线段分成两部分,使较长一部分恰好是全长 与较短部分的比例中项即:1:x = x :1- x ,x 2 + x +1 = 0,解得:x =() 512 1+-618.0≈,0.618:1称为黄金分割比,0.618称为黄金分割数,c 点称为黄金分割点,一条线段上有两个黄金分割点。此分割在课本上被称为黄金分割。 传说有一次毕达哥拉斯路过一个铁匠铺,听到叮叮当当的悦耳敲击声,简直把他给迷住了,似 乎这声音中隐藏着什么秘密,他走进作坊,东听听,西量量,发现铁锤和铁砧之间有一种神秘的比例关系,就是0.618,这令他惊叹不已。当铁锤和铁砧达到这一和谐的比例关系时,发出的声音就最优美。用琴弦演奏音乐时,把琴弦的千斤放在0.618处,这时它发出的声音就悦耳动听,也是这个道理。 黄金分割是一个古老的数学问题,它的神秘莫测,令人们不断地研究它,发现它,并在实践中 运用其服务于我们的生活。它的各种神奇的作用和魔力,至今还没有明确的解释。但随着黄金分割奇妙性质逐渐被发现,它在实际生活中发挥着越来越多的甚至是我们意想不到的作用。 黄金分割在数学、建筑、艺术、科学技术、工农业生产、军事、日常生活及社会的各个方面都 有广泛的应用,让我们大开眼界,哇!它真是太神奇了。下面我们来归纳它的一些奇妙的性质和它的一些重要应用。 一.黄金分割与数学 1. 黄金分割数的性质:黄金分割数G (G=() 512 1+-618.0≈)的倒数是1+G ,1+G 的倒数是G 。 黄金分割数是一个无理数,取其前三位数字的近似值是0.618,这是一个十分有趣的数字,我

黄金分割法,进退法,原理及流程图

1黄金分割法的优化问题 (1)黄金分割法基本思路: 黄金分割法适用于[a,b]区间上的任何单股函数求极小值问题,对函数除要求“单谷”外不做其他要求,甚至可以不连续。因此,这种方法的适应面非常广。黄金分割法也是建立在区间消去法原理基础上的试探方法,即在搜索区间[a,b]内适当插入两点a1,a2,并计算其函数值。a1,a2将区间分成三段,应用函数的单谷性质,通过函数值大小的比较,删去其中一段,是搜索区间得以缩小。然后再在保留下来的区间上作同样的处理,如此迭代下去,是搜索区间无限缩小,从而得到极小点的数值近似解。 (2)黄金分割法的基本原理 一维搜索是解函数极小值的方法之一,其解法思想为沿某一已知方向求目标函数的极小值点。一维搜索的解法很多,这里主要采用黄金分割法(0.618法)。该方法用不变的区间缩短率0.618代替斐波那契法每次不同的缩短率,从而可以看成是斐波那契法的近似,实现起来比较容易,也易于人们所接受。

黄金分割法是用于一元函数f(x)在给定初始区间[a,b]内搜索极小点α*的一种方法。它是优化计算中的经典算法,以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称,是许多优化算法的基础,但它只适用于一维区间上的凸函数[6],即只在单峰区间内才能进行一维寻优,其收敛效率较低。其基本原理是:依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是:在区间[a,b]内取点:a1 ,a2 把[a,b]分为三段。如果f(a1)>f(a2),令 a=a1,a1=a2,a2=a+r*(b-a);如果f(a1)

生活中的黄金分割

研究性活动之生活中的黄金分割 一、课题的提出: 0.618,一个极为迷人而神秘的数字,而且它还有着一个很动听的名字———黄金分割率,它是古希腊著名哲学家、数学家毕达哥拉斯于2500多年前发现的。古往今来,这个数字一直被后人奉为科学和美学的金科玉律。 在艺术史上,几乎所有的杰出作品都不谋而合地验证了这一著名的黄金分割率,无论是古希腊帕特农神庙,还是中国古代的兵马俑,它们的垂直线与水平线之间竟然完全符合1比0.618的比例。 那你有没有听说过,在生活上它也显示出它巨大而神秘的力量?那到底黄金分割在生活上的作用如何体现呢? 二、分组探讨: 环节一:居你所知,黄金分割在生活上的应用有哪些?请举出例子。 [附件]:自从有了黄金分割至今,它就广泛地应用在建筑、绘画艺术等方面。宇宙万物凡是符合黄金分割律的就是最美的形体。凡以此为例的物体都具有一种和谐美和自然美。埃及的金字塔、巴黎圣母院、印度的泰姬陵、埃菲尔铁塔等名建筑中都有黄金分割的应用。画家画画的中心位置,二胡、笛子、五角星等的设计都运用于黄金分割。另外,咱们的书本、杂志、报纸、纸张、照片、黑板和标语牌等,其长与宽之比都是0.168,显得格外美观大方。在舞台上演出的独唱演员、报幕员,也往往是站在舞台的黄金分割之处,颇有艺术美感,给人视觉和听觉上都达到最佳效果。人体在其漫长的进化过程中,也逐渐趋向于“0.618黄金分割”,而且日臻完善。人的面部结构符合“三庭五眼”称为五管端正,现代学者定义人体身形等于“八个头长”即为最标准的身材,就因其符合黄金分割律。人的形体就是一个很美的实体,肚脐刚好就是整个人体的黄金分割点,肚脐以上与肚脐以下的比值是0.618。喉头刚好是头顶到肚脐的黄金分割点,膝关节是肚脐到脚底的黄金分割点,肘关节是手指到肩部的黄金分割点。 长发讲究外轮廓美感,发长应与身材协调,应用黄金分割比例设计,会使发型创作美感更易于把握。通常身材矮小者,易留短发或中长发,显得身材高桃挺拔,身材高大者,留中长发或长发,对身材比例上起到互补作用。刘海设计在发型创作中起着画龙点睛的作用,刘海可以赋予发型生命力与时尚感,不管是分区的设计还是发长的设定,都与黄金分割律有着密不可分的关系。刘海区域占顶区1/3面积,较能有效控制脸型的宽窄。用此区域对掌握脸型变大变小起着决定作手用。难怪天文学家开普勒把这种分割线段的方法称为神圣分割,并指出勾股定理和黄金分割是“几何中的双宝,前者好比黄金,后者堪称珠玉。”黄金分割数0.618,它不仅仅是一个小数,它却是生活中和谐美的代言人, 环节二:请研究讨论以下问题: 1、报幕员应站在舞台的什么地方报幕最佳? 答:根据黄金分割,应站在舞台宽度的0.618处。 2、高清晰度电视的屏幕为什么要设计成16:9? 答:因为若将屏幕的长与宽组成一条线段,取这条线段的黄金分割点,将线段分

优化设计黄金分割法实验报告

机械优化设计黄金分割法实验报告 1、黄金分割法基本思路: 黄金分割法适用于[a,b]区间上的任何单股函数求极小值问题,对函数除要求“单谷”外不做其他要求,甚至可以不连续。因此,这种方法的适应面非常广。黄金分割法也是建立在区间消去法原理基础上的试探方法,即在搜索区间[a,b]内适当插入两点a1,a2,并计算其函数值。a1,a2将区间分成三段,应用函数的单谷性质,通过函数值大小的比较,删去其中一段,是搜索区间得以缩小。然后再在保留下来的区间上作同样的处理,如此迭代下去,是搜索区间无限缩小,从而得到极小点的数值近似解。 2 黄金分割法的基本原理 一维搜索是解函数极小值的方法之一,其解法思想为沿某一已知方向求目标函数的极小值点。一维搜索的解法很多,这里主要采用黄金分割法(0.618法)。该方法用不变的区间缩短率0.618代替斐波那契法每次不同的缩短率,从而可以看成是斐波那契法的近似,实现起来比较容易,也易于人们所接受。

黄金分割法是用于一元函数f(x)在给定初始区间[a,b]内搜索极小点α*的一种方法。它是优化计算中的经典算法,以算法简单、收敛速度均匀、效果较好而著称,是许多优化算法的基础,但它只适用于一维区间上的凸函数[6],即只在单峰区间内才能进行一维寻优,其收敛效率较低。其基本原理是:依照“去劣存优”原则、对称原则、以及等比收缩原则来逐步缩小搜索区间[7]。具体步骤是:在区间[a,b]内取点:a1 ,a2 把[a,b]分为三段。如果f(a1)>f(a2),令 a=a1,a1=a2,a2=a+r*(b-a);如果f(a1)

生活中的黄金分割

生活中的黄金分割 有趣的是,这个数字在自然界和人们生活中到处可见:人们的肚脐是人体总长的黄金分割点,人的膝盖是肚脐到脚跟的黄金分割点。大多数门窗的宽长之比也是0.618…;有些植茎上,两张相邻叶柄的夹角是137度28',这恰好是把圆周分成1:0.618……的两条半径的夹角。据研究发现,这种角度对植物通风和采光效果最佳。 建筑师们对数字0.618…特别偏爱,无论是古埃及的金字塔,还是巴黎的圣母院,或者是近世纪的法国埃菲尔铁塔,都有与0.618…有关的数据。人们还发现,一些名画、雕塑、摄影作品的主题,大多在画面的0.618…处。艺术家们认为弦乐器的琴马放在琴弦的0.618…处,能使琴声更加柔和甜美。 数字0.618…更为数学家所关注,它的出现,不仅解决了许多数学难题(如:十等分、五等分圆周;求18度、36度角的正弦、余弦值等),而且还使优选法成为可能。优选法是一种求最优化问题的方法。如在炼钢时需要加入某种化学元素来增加钢材的强度,假设已知在每吨钢中需加某化学元素的量在1000—2000克之间,为了求得最恰当的加入量,需要在1000克与2000克这个区间中进行试验。通常是取区间的中点(即1500克)作试验。然后将试验结果分别与1000克和2000克时的实验结果作比较,从中选取强度较高的两点作为新的区间,再取新区间的中点做试验,再比较端点,依次下去,直到取得最理想的结果。这种实验法称为对分法。但这种方法并不是最快的实验方法,如果将实验点取在区间的0.618处,那么实验的次数将大大减

少。这种取区间的0.618处作为试验点的方法就是一维的优选法,也称0.618法。实践证明,对于一个因素的问题,用“0.618法”做16次试验就可以完成“对分法”做2500次试验所达到的效果。因此大画家达·芬奇把0.618…称为黄金数。 黄金分割与人的关系相当密切。地球表面的纬度范围是0—90°,对其进行黄金分割,则34.38°—55.62°正是地球的黄金地带。无论从平均气温、年日照时数、年降水量、相对湿度等方面都是具备适于人类生活的最佳地区。说来也巧,这一地区几乎囊括了世界上所有的发达国家。 人体美学中的黄金分割 人体美学观察受到种族、社会、个人各方面因素的影响,牵涉到形体与精神、局部与整体的辩证统一,只有整体的和谐、比例协调,才能称得上一种完整的美。本文主要讨论美学观察的一些定律。 (一)黄金分割律这是公元前六世纪古希腊数学家毕达哥拉斯所发现,后来古希腊美学家柏拉图将此称为黄金分割。这其实是一个数字的比例关系,即把一条线分为两部分,此时长段与短段之比恰恰等于整条线与长段之比,其数值比为1.618 : 1或1 : 0.618,也就是说长段的平方等于全长与短段的乘积。0.618,以严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。为什么人们对这样的比例,会本能地感到美的存在?其实这与人类的演化和人体正常发育密切相关。据研究,从猿到人的进化过程中,人体结构中有许多比例关系接近0.618,从而使人体美在几十万年的历史积淀中固定下来。人类

相关文档
最新文档