《数学与艺术》
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数学中的数学与艺术数学与艺术二者看似截然不同,前者以逻辑性为核心,后者则以想象力和审美为重。
然而,在一些特定的领域中,数学与艺术却能够融为一体,相互交织,产生出令人着迷的美学效果。
本文将探讨数学和艺术之间的联系,探究在数学中蕴含的艺术美感。
一、对称美和数学数学中的对称性是一种基本而重要的美学概念。
对称性强调在形状、结构或运动中存在某种相似性或平衡性。
在几何学中,对称性是经常出现的概念。
例如,镜面对称、旋转对称和平移对称等,这些对称性既是几何结构的基础,也是艺术创作的灵感来源。
对称美不仅仅存在于艺术作品中,它也是数学中的重要特征。
在数学中,对称群是研究对称性的一种重要方法。
对称群是指保持某个对象不变的所有变换的集合。
这个概念不仅仅适用于几何,也可以应用于代数、拓扑学等数学分支中。
对称群的研究不仅仅能够让我们更好地理解数学结构,还能够为艺术创作提供灵感。
二、黄金分割和数学美感黄金分割是一种在艺术中广泛运用的美学原则。
它通过将一条线段分割成两部分,使得整体与部分之比等于部分与部分之比。
这种比例关系被认为具有特殊的美感和和谐感。
黄金分割不仅仅在艺术中应用广泛,它也在数学中发挥着重要的作用。
黄金分割可以通过斐波那契数列来进行计算。
斐波那契数列是一个由0和1开始,并且每一项都是前两项之和的数列。
当数列中的数字越往后,它们的比值趋近于黄金分割。
这个奇特的数列在自然界中也有许多出现,例如植物的分支和螺旋状的壳。
数学家们对斐波那契数列的研究不仅仅帮助我们理解数学本身,还加深了我们对自然和艺术之美的认识。
三、曲线和数学美感曲线作为数学中的基本概念,既是几何学的研究对象,也是艺术中常见的元素。
曲线的形状和曲率可以赋予作品以独特的美感。
在数学中,曲线有着广泛的研究领域,如代数曲线、微分几何中的曲线等。
一种典型的数学曲线是椭圆。
椭圆作为数学中的基本几何图形,也是艺术中常见的图像。
椭圆的形状流畅而柔和,给人以美感。
椭圆曲线是数学中一个非常重要的概念,它在密码学、编码理论等领域有着广泛的应用。
数学与艺术读后感《数学与艺术读后感》哇塞!最近我读了一本超级有趣的书,叫做《数学与艺术》,这可真是让我大开眼界呀!一开始,我还在想,数学和艺术,这两个八竿子打不着的东西,能有啥关系?数学不就是那些枯燥的数字和公式嘛,艺术不就是那些漂亮的画和好听的音乐吗?可当我翻开这本书,我才发现自己大错特错啦!书里说,数学就像一座神秘的城堡,充满了各种奇妙的规律和结构。
而艺术呢,就像是城堡外美丽的花园,用色彩和形状展现着无尽的魅力。
这不就跟我们的学校和操场一样嘛,学校里有知识的宝藏,操场上有欢乐的时光,它们相辅相成,缺一不可。
比如那些美丽的建筑,像故宫、埃菲尔铁塔,它们的设计可不只是为了好看,里面都藏着数学的秘密呢!建筑师们要计算角度、比例,才能让这些建筑稳稳地立在那里,难道这不是数学和艺术的完美结合吗?这就好像我们做手工,想要做出漂亮的作品,不仅要有创意,还得把尺寸啥的算准喽!还有那些著名的画作,像达芬奇的《蒙娜丽莎》,画面的构图、人物的比例,那可都是经过精心设计的,这不就是数学在发挥作用吗?这不就跟我们拍照一样嘛,要找好角度,才能拍出好看的照片。
我还记得书里提到的一个故事,有个数学家和一个艺术家一起合作,他们想要创造出一个独特的作品。
数学家负责计算各种数据,艺术家负责把这些数据变成美丽的图像。
他们俩就像一对好搭档,一个出谋划策,一个冲锋陷阵,最后真的做出了让人惊叹的作品!这让我想到了我们班的小组活动,大家分工合作,一起完成任务,那种感觉太棒啦!我跟我的小伙伴们分享了我读这本书的感受,他们一开始还不太相信,说:“数学怎么会和艺术有关系呢?”我就跟他们讲了好多书里的例子,他们听得眼睛都直啦,纷纷说:“哎呀,原来真的是这样啊!”读完这本书,我深深地觉得,数学不再是那个让我头疼的学科,艺术也不再是那个让我觉得遥不可及的领域。
它们就像一对好朋友,手拉手一起向我走来。
我想说,数学和艺术的结合真的太神奇啦!它们能让我们看到世界的更多面,能让我们的生活变得更加丰富多彩。
数学与艺术对称与美学的数学探索数学与艺术:对称与美学的数学探索数学和艺术虽然看似截然不同,但实际上有着密切的联系。
对称是数学与艺术之间的重要桥梁,是美学的基石。
本文将深入探讨数学与艺术中的对称现象,并探索其背后的美学原理。
一、对称的数学定义对称在数学中有着严格的定义。
简而言之,对称是指物体或形象在某个中心点、线或轴上,被平等地重复出现。
这种重复可以是镜像对称,也可以是旋转对称。
在几何中,我们常常遇到各种各样的对称形状。
正方形、圆形、六边形等都具有旋转对称性。
而心形、蝴蝶形等则具有镜像对称性。
对称形状给人以和谐、平衡的感觉,被广泛运用于建筑、绘画、雕塑等艺术领域。
二、对称与艺术1. 艺术中的对称应用对称在艺术中的应用可以追溯到古代。
古希腊建筑中使用了大量的对称结构,如帕特农神庙的六根柱子、雅典卫城的立面等。
这些建筑以其几何美和和谐感吸引了世人的目光。
在绘画领域,对称经常被用于构图。
画面中左右对称的元素可以增加画面的稳定感和平衡感,使观者产生美感。
例如,莫奈的《睡莲》系列作品中,对称的水面反射出婉约的花朵,增强了作品的美感。
2. 对称与艺术创作对称在艺术创作中起着重要的作用。
很多艺术家都运用了对称原理来创作作品。
例如,毕加索的《吉它手》和《凝望》等作品中,艺术家使用了旋转对称的形式,使画面更具平衡和协调之美。
而达利的《记忆的永恒》和《柔软的钟表》则通过镜像对称来展示超现实主义的独特美感。
三、美学的数学解释美学是对艺术美或审美对象美进行理论研究的学科,而数学为美学提供了一种解释。
对称是美学的数学解释之一。
数学家奥尔德斯·M·康特尔(Olafur Eliasson)认为,对称性在自然界和艺术中起着共通性的作用。
他将对称分为两类:基本对称和隐性对称。
基本对称是指形状相同的重复,而隐性对称则是指非常微小的对称性变化。
对称与美学之间存在着数学上的密切联系。
通过对称,我们可以感受到和谐、平衡、统一的美感。
数学与艺术:艺术的数学之美数学,那无言的逻辑,抽象的符号世界,一直以来都以其精确、严谨和深邃的特性吸引着无数人的目光。
而艺术,那五彩斑斓、充满情感和想象的世界,以其独特的视觉表达和情感传递,给人们带来了无尽的震撼和感动。
当这两者相遇,它们碰撞出的火花,不仅丰富了我们的精神世界,也让我们重新审视这两门学科的价值。
本文将带您领略数学与艺术的交融之美,探索数学在艺术中的无处不在和应用。
一、数学的精确与艺术的情感表达数学,以其精确和严谨的特性,成为自然科学和社会科学等领域的基础。
在数学的世界里,每一个概念、每一个公式都经过无数次的推导和验证,为人们提供了可靠、可重复的规律和方法。
正是这种精确性,使得数学成为艺术创作中的重要工具。
艺术家们运用数学公式和几何形状,为作品提供了结构性和稳定性,同时也表达了他们内心的情感和思考。
例如,毕加索的绘画作品《哭泣的女人》中,运用了黄金分割比例和简单的几何形状,将画面的视觉中心点突出出来,营造出一种动人的氛围。
又如莫奈的风景画,通过色彩的调和和光影的运用,精确地捕捉到自然景象的微妙变化,给人一种和谐、宁静的美感。
这些作品都体现了数学在艺术中的精确性和情感表达的完美结合。
二、数学的逻辑与艺术的美感创造数学以其逻辑性和系统性,为艺术的美感创造提供了强大的支持。
艺术家们通过运用数学原理和公式,创造出具有独特美感的艺术作品。
例如,在建筑领域,设计师们运用几何学原理和比例关系,创造出令人惊叹的建筑结构和空间美感;在绘画领域,艺术家们运用色彩的调和和光影的运用,创造出令人陶醉的视觉效果。
这些作品都体现了数学在艺术美感创造中的重要作用。
三、数学的普适性与艺术的个性表达数学作为一门普适性的学科,其原理和方法可以应用于各个领域。
而艺术作为一门个性表达的学科,不同的艺术家可以通过不同的方式和方法来表达自己的思想和情感。
当数学与艺术相遇时,它们可以相互借鉴、相互融合,创造出具有个性和独特美感的艺术作品。
数学与艺术读后感《数学与艺术读后感》哇塞!当我第一次翻开这本讲数学和艺术的书时,我简直被惊到了!谁能想到,数学这个让我头疼的家伙,居然能和艺术这个充满魅力的家伙凑到一块儿呢?书里说,数学就像是一座神秘的城堡,里面藏着无数的宝藏。
而艺术呢,就像是城堡外那一片绚丽多彩的花园,让人陶醉不已。
这两者看起来风马牛不相及,可仔细一琢磨,嘿,它们之间的关系还真不简单!比如说画画吧,画家们在画布上构图,讲究个比例和对称。
这比例和对称不就是数学里的知识吗?要是没有数学的帮忙,那画出来的东西可能就歪歪扭扭,一点儿都不好看。
就像我上次自己乱画,画出来的房子都快塌了似的,这难道不是因为我不懂数学的规律吗?还有那些雕塑家,他们雕刻出的作品那叫一个精美。
可是你知道吗?他们在创作的时候,也要考虑到形状和体积的计算。
不然,雕出来的东西可能比例失调,根本就站不稳。
这就好比盖房子,要是地基没打好,房子能结实吗?再说说建筑,那些宏伟的高楼大厦、古老的宫殿庙宇,哪一个不是数学和艺术的完美结合?建筑师们用数学的知识算出大楼能承受的重量,算出每个房间的大小和布局。
然后,再用艺术的眼光去设计外观,让建筑不仅实用,还美得让人忍不住多看几眼。
这不就像是给一个人穿上既舒适又漂亮的衣服吗?我还记得书里提到一个有趣的例子,说有一位数学家,他通过数学公式创造出了美丽的图案。
这图案就像是魔法一样,从那些枯燥的数字和符号中蹦了出来。
我当时就在想,这难道不是数学在变魔术吗?我和我的小伙伴们讨论这个的时候,大家都特别兴奋。
小明说:“要是数学都能这么有趣,那我肯定不会再讨厌它啦!”小红也点头说:“就是就是,原来数学还能这么美!”读完这本书,我算是明白了,数学和艺术就像是一对好兄弟,虽然表面上看起来不一样,但骨子里却有着千丝万缕的联系。
它们相互融合,相互成就,共同创造出了这个世界上无数的美好。
我觉得呀,我们不能再把数学当成一个可怕的怪物,而应该试着去发现它背后隐藏的美丽。
浅谈数学与艺术数学与艺术,两者看似毫无关系,但实际上它们有着共同点。
数学是一门理性思维的科学,是一种用公式、符号和推导建立起来的科学,而艺术则是一种不用语言而是用视觉、声音、或其它方式的表达,重在传情达意。
虽然两者在方法上有着差别,但在创造过程中却有许多相似之处。
在数学和艺术的交汇点处,它们不仅互相影响,而且能创造出新的艺术形式和数学理论。
现在让我们从以下几个方面探讨数学与艺术的关系:一、对称性对称性是数学家和艺术家广泛探讨的主题。
数学家通过对称性的研究,发现对称性有3种类型:旋转对称、镜像对称和平移对称。
而艺术家们则通常将对称性应用于美学领域,创造出充满美感的艺术作品。
例如,在绘画领域中,对称性被广泛地运用于光影、线型和材料的对比中,而在对称的设计中,使得画面和谐,协调,易于欣赏。
二、黄金比例黄金比例是指一种长度比例,具有极高的美学价值。
黄金比例广泛应用于艺术、设计和建筑等领域中,例如建筑上的门廊,艺术作品中的画面分割,甚至食物或汽车的设计等方面都可以看到黄金比例的影子。
三、布尔巴基布尔巴基是法国数学家的笔名,而其艺术作品无疑是令人叹为观止的,因此他成为了文艺复兴时期意大利艺术家维特鲁威的化身。
布尔巴基的作品具有深刻的数学含义,其几何抽象美感和对称性完美结合的方式甚至被广泛地用作教科书中的插图。
四、数学绘画数学绘画是一种将数学和艺术完美结合、创造出独特艺术风格的形式,意指用数学理论和方法和一些计算机软件来绘制一些特殊的图片。
最近,数学绘画的潮流在网络上流行。
许多艺术家用计算机绘制出了复杂的功能图像和漂亮的图案。
当然这些图像的绘制并非单纯的凭空想象,而是需要先掌握相关的数学、几何和物理学基础。
五、奥卡姆剃刀在审美上,人们通常会倾向于相对简单的结果。
这种做法被称为奥卡姆剃刀。
这种思想不仅在美学方面有着广泛的应用,而且在数学学科中也具有重要的应用。
例如,为了使证明更加自洽和完整,数学家通常会使用最简单的方法来解决复杂的问题。
数学与艺术论⽂范⽂3篇艺术与数学论⽂⼀、历史上数学和艺术之间的关系1.⽂艺复兴时期的数学与艺术———合作巅峰经过了漫长的中世纪,欧洲于13世纪末进⼊了⽂艺复兴时期,艺术在⼈⽂主义和科学思想的双重影响下蓬勃发展。
为达到真实反映现实的⽬的,画家们⾯临着⼀个急待解决的数学问题———如何把三维的现实世界描绘在⼆维画布上?1435年,意⼤利画家、建筑学家、数学家、⽂学家阿尔伯蒂出版了《绘画论》⼀书,对基于透视⼏何学的焦点透视画法进⾏了科学的系统化。
他认为⼤⾃然是艺术创作的源泉,数学是认识⾃然的钥匙,艺术的美就是和⾃然相符合。
意⼤利画家、科学家达•芬奇⽤艺术家的眼光去观察⾃然,⽤科学家的精神去探索⾃然,深邃的哲理和严密的逻辑使他在艺术和科学上都达到了顶峰。
达•芬奇在线透视与⾊透视的基础上,创⽴了透视学的第三个分⽀———空⽓透视;同时他还创作了许多精美绝伦的透视学作品,其中最优秀的当属《最后的晚餐》。
透视⼏何学的诞⽣和应⽤,使得数学和艺术的融合达到了⼀个⾥程碑式的⾼度。
波兰数学家、天⽂学家、法学家、医⽣、牧师哥⽩尼经过长年的观察和计算,在1543年发表的《天体运⾏论》中提出了“⽇⼼说”,沉重打击了教会的宇宙观。
近100年后意⼤利物理学家、天⽂学家伽利略以《星际使者》《关于太阳⿊⼦的书信》等著作有⼒地⽀持了哥⽩尼的“⽇⼼说”,奠定了近代实验科学的基础。
哥⽩尼和伽利略两⼈的研究成果逐渐⽡解了传统上神学、科学、哲学之间的统⼀关系,为近代⾃然科学的发展铺平了道路。
2.近代思想启蒙运动中的数学和艺术———渐⾏渐远发端于17世纪中叶的思想启蒙运动揭开了欧洲近代史的序幕,启蒙思想家们⼒求探索推动⼈类社会不断前进的永恒法则。
1665年,英国数学家、物理学家、天⽂学家、哲学家⽜顿,德国数学家、历史学家、法学家、哲学家莱布尼兹各⾃独⽴地创⽴了具有划时代意义的“微积分学”,彻底改变了数学概念绝⼤多数来源于直观的经验模型的⾯貌,开始更多地依赖于思维的构造。
数学与艺术的和谐统一引言数学与艺术是两个看似截然不同的领域,一个涉及计算、逻辑和抽象,另一个那么与创造、表达和美感密切相关。
然而,数学与艺术之间存在着深刻的联系与相互影响。
本课件将带您深入探索数学与艺术的和谐统一,探讨它们之间的交叉点与交流,以及在现实生活中的应用。
数学与艺术的共同点创造性无论是数学还是艺术,都需要创造力。
在数学中,创造力表现为寻找数学模型、建立新的数学理论等;而在艺术中,那么表现为独特的创作思路、艺术作品的设计等。
数学家和艺术家都需要发散思维和创新精神,以产生新颖的想法和作品。
美感美感是数学与艺术的共同特征。
数学中存在着许多美丽的定理和公式,如费马定理、欧拉公式等,它们具有简洁、优雅的特点。
同样,在艺术作品中,也追求美感的表达,通过线条、色彩、形状等元素来创造美的感受。
数学与艺术都具有抽象性。
数学抽象是指将具体的事物抽象为符号和概念,忽略具体情境的细节,而关注普遍性和规律性。
艺术也常常通过抽象表达思想或情感,通过简化和变形来传递信息。
数学在艺术中的应用几何和绘画几何学是数学中与形状和空间有关的分支,而绘画作为一种艺术形式,往往需要运用几何来描绘出精确的线条、形状和透视关系。
例如,画家在绘制静物的过程中,常常需要运用透视原理来使画面更加逼真。
而在计算机绘图中,几何学更是扮演着重要的角色,通过数学算法来生成各种图形。
对称与平衡数学中的对称性与平衡性在艺术中有着广泛的应用。
艺术品中经常出现的对称图案,如中国的对联、西方的庭园设计等,都是基于数学原理来实现的。
对称性与平衡性可以使艺术作品更加和谐、美观,并给观者带来舒适的感受。
黄金分割是一种古老而神奇的比例关系,在数学和艺术中都有着重要的地位。
黄金分割比例是指一条线段分成两局部,大局部与小局部之比等于整体与大局部之比的关系,即a/b = (a+b)/a = φ〔黄金分割比例,约等于1.618〕。
这种比例关系被广泛运用于绘画、建筑和设计中,使作品更加和谐和美丽。
数学与艺术哈尔莫斯曾说,“数学是一种别具匠心的艺术。
”艺术是人类感性认知世界的方式,而数学是人类理性认知世界的方式。
他们两者之间一直有着某种说不清道不明的“情愫”。
斐波那契螺旋线▲有人认为数学通过人的右脑工作,艺术通过人的左脑工作,一个逻辑严谨,一个感性浪漫,完全不可能共生共存。
但是开普勒就曾经说过“数学是一切学科的基础”,这代表着这两个学其实是密不可分的,不如让我们了解一下,如何用数学的方法表达艺术,在数学中的线性代数也许是最好的表达方法。
●自然中的图像都可以体现出的美感建筑设计中不可缺少的美感皮亚诺曲线▲皮亚诺(Peano)曲线是一条能够填满正方形的曲线。
在传统概念中,曲线的数维是1维,正方形是2维。
1890年,意大利数学家皮亚诺(Peano G)发明能填满一个正方形的曲线,叫做皮亚诺曲线。
皮亚诺对区间[0,1]上的点和正方形上的点的对应作了详细的数学描述。
实际上,正方形的这些点对于t∈[0,1],可规定两个连续函数x=f(t)和y=g(t),使得x和y取属于单位正方形的每一个值。
后来,希尔伯特作出了这条曲线。
皮亚诺曲线灵感的柜子▲莫比乌斯环▲可以用参数方程式创造出立体莫比乌斯带这个方程组可以创造一个边长为1半径为1的莫比乌斯带,所处位置为x-y面,中心为(0,0,0)。
参数u在v,从一个边移动到另一边的时候环绕整个带子。
从拓扑学上来讲,莫比乌斯带可以定义为矩阵[0,1]×[0,1],边由在0≤x≤1的时候(x,0)~(1-x,1)决定。
莫比乌斯环启发众多设计▲黄金矩形▲黄金矩形(Golden Rectangle)的长宽之比为黄金分割率,黄金分割率和黄金矩形能够给画面带来美感,令人愉悦。
黄金矩形(Golden Rectangle)的短边与长边之比确切值为(√5-1)/2,在应用上一般取它的近似值0.618。
黄金矩形在建筑中的应用▲更有艺术家--委内瑞拉Rafael Araujo在没有使用科技产品辅助,仅单靠铅笔、尺、量角器就画出了大自然中的奥妙数学:蝴蝶起飞的方式,贝壳的螺旋生长比例…▼▼--看得见的数学美-- 1、椭圆的画法2、勾股定理3、多边形的外角之和总是等于360度4、一弧度就是长度刚好等于半径的一段圆弧所对的圆心角5、将一个公式从笛卡尔坐标转换成轴坐标6、双曲线7、将双曲线表现成3D形式,也许你不相信,它完全是用直线画成的8、数学前沿研究分形几何与艺术的共舞,震撼压轴如果这些都太简单了,那再来看看自然界中的数学分形艺术和运用这个数学建模出的视觉作品。
浅谈数学与艺术数学与艺术,一直以来都被认为是截然不同的两个领域。
数学被视为一门冷酷、理性、逻辑性十足的科学,而艺术则是情感、感觉和直觉的结晶。
然而,数学和艺术之间的联系却远比我们想象的要紧密得多。
【第一段:引言】数学和艺术在表面上似乎毫无关系,但实际上它们有许多共同点。
数学和艺术都是人类思维的产物,都是一种创造性的表达方式。
数学和艺术在解决问题的方法上也有相似之处,都追求简洁、流畅和美的表达。
在本文中,我们将浅谈数学与艺术之间的关系,探索它们是如何相互影响、相互促进的。
【第二段:数学的美】数学的美可谓独特而独立。
在数学中,美不仅体现在其形式上,更体现在其思维方式上。
数学之美在于它的严密性和逻辑性。
数学是一门追求证明和推理的学科,而这种追求使数学具备了一种独特的美感。
一条简洁的数学公式,一个巧妙的证明过程,都能引发数学爱好者强烈的审美享受。
数学之美,是一种纯粹的、无所附加的美。
【第三段:艺术中的数学】艺术中的数学体现在许多方面。
在绘画中,透视是一种基于数学原理的画法,通过线条的远近和角度的变化来表现物体的立体感。
在建筑中,建筑师需要运用几何学的知识来设计结构和比例。
在音乐中,音乐理论与数学的联系非常紧密,例如音程、和弦、序列等等。
艺术家通过运用数学的原理和方法,创造了无数美妙的艺术作品,展现了数学之美的一面。
同时,艺术中的创作过程也需要类似解决数学问题的思维方式,包括逻辑性、分析能力和创新能力等。
艺术家运用数学的方法,解决了创作中所遇到的各种难题,提高了作品的质量和表现力。
【第四段:数学与艺术的相互影响】数学与艺术的相互影响是不可忽视的。
一方面,数学可以激发艺术的创作灵感。
数学中的对称、比例、几何等概念和原理,对绘画、雕塑等艺术形式都有一定的启发作用。
艺术家可以借鉴数学的美学原理,运用到自己的创作中,使作品更加严谨、有内在的美。
另一方面,艺术也可以激发数学的研究动力。
例如,艺术中的图形、曲线等可以成为数学家研究的对象,启发他们发现新的数学定理或解决数学难题。
数学与艺术漳州三中吴坚数学在艺术领域的应用是多方面的,数学打开了通向一个广阔知识领域的大门,而艺术家则用它建造了一个富有视觉美感的大花园。
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。
荷兰“图形艺术家”埃舍尔(Maurits Cornelis Escher)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。
(图1)在立体几何中,常用二维的方式表现三维的图像。
想象力丰富的艺术家利用这种数学方式表达他们的审美观念,并取得惊人的艺术视觉效果。
板画“三个方向交叉的平面”(图2)是用数学观点完成的所有重要作品中,最能体现空间性质的作品之一。
因为它显示了艺术家对空间维度的关心,以及用二维的方式表现三维空间的能力。
多面体是立体几何学研究的常见对象。
四面体、正方体、六面体、十二面体被称为“理想多面体”,将这些理想多面体中的若干个匀称地交叉并且使它们呈半透明状态,使其每个都可以透过其它得以辨认,就得到木版画“四个常规的几何体”。
(图3)请找看看它是由哪几个理想多面体组成的。
有许多有趣的几何体可以通过理想几何体的交叉和星形化来获得,即几何体的每一面都由表面为三角形的金字塔形来替代,通过这种变换,多面体转变成了一个尖锐的、三维的星形几何体。
木版画"星",(图4)就是一个由艺术化、星形化的八面体、四面体、正方体和其他几何图形和卡通人物等交叉构成的美丽图形。
“非欧几何”是高等数学研究的内容之一。
[工学]论文数学与艺术数学与艺术一、引言数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。
透过抽象化和逻辑推理的使用,由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。
艺术是一种文化现象,大多为满足主观与情感的需求,亦是日常生活进行娱乐的特殊方式。
其根本在于不断创造新兴之美,借此宣泄内心的欲望与情绪,属浓缩化和夸张化的生活。
文字、绘画、雕塑、建筑、音乐、舞蹈、戏剧、电影等任何可以表达美的行为或事物,皆属艺术。
数学与艺术看似没有什么联系,其实任何事物都是辨证统一的,数学与艺术也蕴涵着内在的统一。
因此,数学与艺术一样,都是人性建构自身的理性需要,抽象是高级思维的一个标志,理性思维、严密推理中同样会有灵感巧思的不期而至。
数学既是一门科学,其本身也是一门艺术。
艺术与数学是不可分割的,它们之间存在着千丝万缕的联系。
数学和艺术确实有许多相通之处和共同之处。
欧几理得的「几何原本」常常被人称为“雄伟的建筑”, 玻尔(N. H. D. Bohr, 1885-1962)的原子模型被爱因斯坦(A. Einstein, 1879-1955) 称为“思想领域中最高的音乐神韵”。
二、数学与艺术形式“一去二三里,烟村四五家,楼台六七座,八九十枝花。
”宋人邵康的这首诗生动地描写了自然朴实的乡村景象,宛如一幅淡雅的水墨画,然而它却有一半是用数字写出的,诗意的美隐含在数的和谐之中。
又如,一片冰心在玉壶(王昌龄);两臣开济老臣心(杜甫);三军大呼阴山动(岑参);四座无言星欲稀(李顺);五湖烟水独忘机(温庭筠);六年西顾空吟哦(韩愈);七月七日长生殿(白居易);八骏日行八万里(李商隐);九重谁省谏书函(李商隐);十鼓只载数骆驼(韩愈)。
这些带有数字的诗句都颇有韵味。
以上诗句,不仅体现了我国诗人的智慧,同时体现了数学与诗歌的联系。
数学本身具有一定的美丽,然而,当数学遇到诗歌,二者的完美结合,将带给我们更多的惊喜。
金庸的小说中也有许多数学问题。
数学与艺术目录一、引言 (1)二、数学与艺术的关系 (1)数学中存在着艺术 (7)三、数学与一些艺术形式 (1)(一)数学与音乐 (1)(二)数学与文学 (2)1.我国成语中的数学 (2)2.诗中的数学 (2)(1)百羊问题.............................. (2)(2丢番图的墓志铭.............................. (2)3.金庸小说中的数学 (3)(三)数学与绘画 (6)1.黄金分割 (6)2.龙的画法 (6)四、数学与艺术结合在教学中的应用 (12)(一) 发挥艺术教学的形象性,使数学教学生动化 (12)(二)发挥数学教学艺术的审美性,使数学课堂充满美的气息 (12)(三)发挥数学教学艺术中的创造性,使数学教学更具生命力 (13)五、结束语 (13)参考文献 (14)一、引言数学——抽象的思辨,严密的推理,逻辑的论证,精确的计算,总揽全局而又步步为营的思维方式,构造起号称为“思维的体操”的数学大厦的容基。
而艺术是对哲学思想的变迁和艺术家们对多变的技术环境的反应的最直接的表现形式;艺术是浮想联翩,潇洒不羁,蔑视规律,跳跃的思维律动,弥漫出若即若离的艺术图景。
咋一看,数学与艺术看作水火不容,但细细品味,艺术家们开始使用数学的语言和思想,并将其贯穿于五彩缤纷的艺术生活之中,鉴于辩证唯物论,任何事物都是辨证统一的,数学与艺术也蕴涵着内在的统一。
张继平教授说:美:是人性的追求,是人类进步的一大动力。
艺术是美的表达方式,数学是美的语言,数学追求美,也创造美。
数学与艺术的结合使美更加简明。
随着人们物质生活的日益提高,对自然精神生活的享受也会提升到更高的层次。
就算我们日常生活中随处可见到的广告、海报、宣传品等实用艺术,新兴出现的现代艺术中的媒体艺术中。
为吸引观众的眼球,就必须运用数学鬼斧神工的创造力来产生艺术的无穷魅力。
分形,常常被称为数学与艺术的明珠,是数学和艺术结合的最佳典范。
它是为了纪念法国数学家Gston Julia 发现了在数论上有名的Julia序列,通过这个序列可以在解析几何上实现很多不规则边的图形。
严格地而且正式地去定义分形是一件非常复杂而且困难的事情。
但是,有一些不太正规的定义可以帮助我们理解分形的含义。
在这些定义中,最为流行的一个定义是:分形是一种具有自相似特性的现象、图象或者物理过程。
也就是说,在分形中,每一组成部分都在特征上和整体相似,只仅仅是变小一些而已。
让我们看看下面这个例子,是一棵蕨类植物,仔细观察,你会发现,它的每个枝杈都在外形上和整体相同,仅仅在尺寸上小了一些。
而枝杈的枝杈也和整体相同,只是变的更加小了。
二、数学与艺术的关系数学与艺术有什么关系?很多人表示不解,他们似乎是两个世界的东西。
但是,仔细考察人类历史和现实,我们不难发现,几乎人类的一切学科领域都或多或少用到数学,艺术也不例外。
其实数学既是一门科学,其本身也是一门艺术,而数学所展现的和谐美与简洁美影响了很多艺术流派。
(一) 数学中存在着艺术数学与艺术一样,是人性建构自身的理性需要,抽象是高级思维的一个标志,理性思维、严密推理中同样会有灵感巧思的不期而至。
思路全无时,也不妨来个浮想联翩,创造由此产生。
若干痴迷于数学的人,从第一为科学献身的阿基米德,到摘取数学皇冠之珠的陈景润,征服他们的是数学中朴实纯粹的美,这是一种艺术的境界。
看似凌乱繁杂的一堆符号、公式,当条分缕析后,才如同“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”,发现隐藏其中的奥秘是的那种欣喜若狂的快感,非置身其中而不能领会。
学了十几年的数学,虽然我的数学成绩不是很好,但我深有此感。
当一道难题你冥思苦想了很久,经过你紧密的思考,找出以知的条件,摸透以知与待求之间存在着什么关系,完成这道题该用哪个公式或哪个定理才能解决,最后你终于完成了这道题,此时此刻的你不会为此而欣喜若狂吗?不会有“豁然开朗”“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的洒脱吗?这都是数学潜藏的灵气,数学的艺术魅力。
三、数学与一些艺术形式(一) 数学与音乐音乐是心灵和情感在声音方面的外化,数学是客观事物高度抽象和逻辑思维的产物。
那么,“多情”的音乐与“冷酷”的数学也有关系吗?我的回答是肯定的。
数学与音乐之间有着某些相似之处,在一个音乐家的表演水平得到评判以前,首先要确认一个起码的前提:他的音是准的,仅仅是音准并不能使他成为一个音乐家。
就象是对一位历史学家的著作只能评判说他没有说瞎话,也是不得要领的。
数学和音乐是人类精神两种最伟大的产品。
它们全然是人造的两个金碧辉煌、自己自足的世界,前者仅用了十个阿拉伯数字和若干符号就造出了一个无限的真的世界,后者仅用了五条线和一些蝌蚪状的音符就造出一个无限的美的世界。
《春江花月夜》和肖邦小月曲的旋律也是不存在与自然界中的,在大自然中,你绝不会听到类似于人造的、另人着迷的音乐,因为它是你的心声,在数学里,n维空间、无限空间等人造的世界,甚至是“2”、“直线”、“平面”也都是人类精神最抽象的产物。
并且,肖邦很注意乐谱的数学规则、形式和结构,有位研究肖邦的专家称肖邦的乐谱“具有乐谱语言的数学特征”。
我国伟大的思想家孔子曾提过六艺“礼、乐、射、御、书、数”,其中“乐”就是指音乐,“数”就是指数学,这样,孔子就已经把音乐和数学并列在一起了。
1952年12月在武汉召开的全国聂耳、冼星海作品研讨会上,武汉音乐学院院长曾宣读了一篇引人注目的论文《论义勇军进行曲的数列结构》,该文整个建立在数学基础上,从而提出了一种突破传统式结构理论的观点,论文的新颖不仅引起了轰动,而且引起了音乐工作者的思考,都认为数学和音乐之间可能有一种深奥的内在联系。
(二)数学与文学文学和数学看似风马牛不相及的两条道上跑的车,但是其实数学和文学有着奇妙的同一性。
文学是以感觉经验的形式传达人类理性思维的成果,而数学则是以理性思维的形式描述人类的感觉经验,两者的同一性在于归根结底在符号上的统一。
下面我将简略介绍一下在我国文学中的数学。
1.我国成语中的数学中国成语中包含着大量的数字,犹如嵌在其中的珠玉,为世界上任何其他文字所不及。
如能把成语的范围再扩大到民间俗语、谚语和歇后语,那么题材就更丰富了。
例如:40÷6 =?谜底是“陆续不断”。
它就同循环小数挂上了钩。
也可以用成语、俗语通过算式反映一个数学关系。
中国有很多的咏物诗、怀古诗可以为我们所鉴赏。
(三天打鱼)—(两天晒网)=(一事无成)3 — 2 = 1(十八般武艺)+(三十六计)=(五湖四海)18 + 36 = 54(五颜六色)÷(七窍生烟)=(八面玲珑)56 ÷ 7 = 8以上这些成语算式就成功的把文学和数学联系在一起,也成功的在中国文学里添加了一些“调料”,使人在了解是不禁莞尔一笑,感叹其中的妙处。
2.我国诗中的数学数学入诗,使人情趣盎然。
如“一去二三里,烟村四五家,楼台六七座,八九十枝花。
”宋人邵康的这首诗生动地描写了自然朴实的乡村景象,宛如一幅淡雅的水墨画,然而它却有一半是用数字写出的,诗意的美隐含在数的和谐之中。
下面分别是一至十起头的唐诗名家诗句,颇有韵味:一片冰心在玉壶(王昌龄),两臣开济老臣心(杜甫),三军大呼阴山动(岑参),四座无言星欲稀(李顺),五湖烟水独忘机(温庭筠),六年西顾空吟哦(韩愈),七月七日长生殿(白居易),八骏日行八万里(李商隐),九重谁省谏书函(李商隐),十鼓只载数骆驼(韩愈)。
古今中外都有一些数学问题,是以诗歌的形式叙述的,是诗人和数学家的和谐的统一,形成诗歌海洋中别具风格的浪花,也是数学天空中闪烁的繁星。
(1)百羊问题我国明代的程大位的《算法统宗》一书中,有一道所谓的“百羊问题”:甲赶羊群逐草茂,乙拽一羊随其后,戏问甲及一百否?甲云所说无差谬,若得这般一群凑,于添半群小半群,得你一只来方凑,玄机奥妙谁猜透。
(注:小半即四分之一)此题题目并不难,但是以诗歌的形式出现,就有别一番滋味了。
现在用方程解一下:设原有羊x只,则根据题意有x+x+0.5x+0.25x+1=100得x=36,故原有羊36只。
(2)丢番图的墓志铭(希腊)数学家丢番图的生平事迹现几无据可寻,但是可以在他的墓志铭上略知一二,因为他的墓志铭十分特殊,铭文是一首诗谜:过路的人!这儿埋葬着丢番图。
请计算一下下面的数目,便可知道他多少岁时寿终正寝。
他的一生的六分之一是幸福的童年,十二分之一是无忧无虑的少年,再过去七分之一的年程,他建立了幸福的家庭。
五年后儿子出生,不料儿子只活到父亲一半的年龄,竟先其父四年而终。
晚年丧子老人真可怜,悲痛之中度过了风烛残年!请你算一算,丢番图活了多大年龄?设丢番图活了x岁,则根据题意有解得x=84,故知丢番图活了84岁。
有没有纯粹的“数学诗”呢?一些学者作了肯定的回答。
他们认为所谓诗,从某种意义上是说,就是既有丰富的思想内涵,又有和谐、简洁和对称美的形式,凡是具有这些性质的事物都可以称为诗,或称有诗的意境。
好的诗可以惊天地、泣鬼神,可以将人带到“此中有真意,欲辨已忘言”的艺术境界。
以这样的观点来看数学,许多的抽象的公式、法则、定理,都是能够给人的理智以极大的美感享受的数学诗,例如泰勒级数展开式:各种不同的函数不管有多复杂,只要满足一定的条件都能表示成如上的统一形式。
这意味着凡是这样的函数都具有右端级数所显示的那种排列整齐的无穷层次结构。
在这个两个无穷展开式中,取得项数越多,得到的e值和值也就越精确,只要对e和的深刻性有所了解,你会发现这种数学现象确实透漏出一种绵长的诗的意象,那略带神秘色彩的奇异美的光芒就像秋夜的星空引发的美的遐想。
因此,傅立叶级数理论被喻为伟大的“数学诗”。
3.金庸小说中的数学金庸是武侠小说的一代宗师,他的武侠小说具有很大的吸引力,他对诸子百家、佛经道藏、诗词歌赋、医卜星相等等都了然于胸,因而他下笔挥洒自如,时时变化,他的作品被认为是中国文化的瑰宝,好多海外华侨把武侠小说看作学习中文的一种特殊的课本,他们在阅读中不知不觉就提高了中文水平。
评论家认为,《射雕英雄传》、《天龙八部》、《鹿鼎记》是他的三部代表作。
在《射雕英雄传》中,写了不少不可思议的中国古代术数怪题。
例如“九宫土”、“五五图”、“百子图”以及“鬼谷算”、“立方招兵”等五花八门的难题。
着实令数学爱好者们动心,恨不得立即拿来研究一番。
令人惊讶的是,我国当代大数学家华罗庚先生也在敬佩者之列,他曾风趣的把武侠小说称为成人的童话。
在《射雕英雄传》这部杰出的作品中,他把男女主角郭靖和黄蓉以及洪七公等人物写的活灵活现,使读者如闻其声,如见其人。
而其中的九阴真经又穿插着韩信点兵、大衍求一术,以及天元、地元,人元、物元(实际上是四元一次联立方程组)等相当过硬的古算内容,让人击节称赞,为之叹服。