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《淺談數(shù)學(xué)在幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、淺談數(shù)學(xué)在幾個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用【摘要】目前數(shù)學(xué)知識(shí)已經(jīng)被做為工具使用,數(shù)學(xué)思想的精髓已滲透到各個(gè)領(lǐng)域。本文通過(guò)數(shù)學(xué)應(yīng)用在各領(lǐng)域的幾個(gè)例子闡述了數(shù)學(xué)的重要性。中國(guó)8/vie 【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué);應(yīng)用;例子 在科技飛速發(fā)展的21世紀(jì),各領(lǐng)域技術(shù)呈現(xiàn)空前發(fā)展趨勢(shì),數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展中起著不可忽視的作用;相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù),以數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ),促進(jìn)每個(gè)國(guó)家的產(chǎn)品生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。數(shù)學(xué)作為一種歷史悠久的理科文化,加強(qiáng)了人類(lèi)的邏輯思維能力,不停更新人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí),數(shù)學(xué)理論的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。當(dāng)今的大學(xué)課程里,高等數(shù)學(xué)成為每個(gè)專(zhuān)業(yè)的必學(xué)科目,在很多學(xué)生看來(lái)
2、,數(shù)學(xué)難度較大又乏味,沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用意義,然而數(shù)學(xué)在生活中隨處可見(jiàn)?! 《鞲袼乖?jīng)說(shuō)過(guò):“數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)”。但是在19世紀(jì)后,數(shù)學(xué)的定義早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了這兩個(gè)界定。隨著抽象程度的提高,許多問(wèn)題更加追求思維的深刻和理論的完善。但是在現(xiàn)實(shí)生活中,數(shù)學(xué)大部分還是以數(shù)量關(guān)系和空間形式而影響著一切。 1簡(jiǎn)單的天文學(xué)例子 歷法?,F(xiàn)在最常用的陽(yáng)歷,主要是以地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)為準(zhǔn),基本周期為“年”。當(dāng)代人類(lèi)都知道每四年有一年是閏年,因?yàn)榈厍蚶@太陽(yáng)一圈恰好接近3651/4天,剛好四年就為365×4+1/4×4天,為整天數(shù),因此四年
3、有一潤(rùn)。然而地球繞太陽(yáng)一周的精確天數(shù)實(shí)際上為36510463/43200天,長(zhǎng)期以四年為一潤(rùn)的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算天數(shù),日積月累,多余的天數(shù)越來(lái)越多會(huì)形成一些問(wèn)題。事實(shí)上根據(jù)旋轉(zhuǎn)的精確天數(shù),每43200年加上10463天最好,可是這樣計(jì)算顯然很麻煩;而四年一潤(rùn),百年少一潤(rùn)這樣的算法又會(huì)算多。雖然現(xiàn)在各個(gè)國(guó)家還是沒(méi)有找到一個(gè)更精確穩(wěn)定的公歷時(shí)間算法,但是在數(shù)學(xué)方法不斷完善的今天,相信這個(gè)問(wèn)題在將來(lái)能更好的得到解決?! ?duì)于我們中國(guó)人比較熟悉的陰歷的算法,農(nóng)歷大月為三十天,小月為二十九天,實(shí)際上月球繞地球旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間最精確為29.5306天,從這個(gè)
4、數(shù)字我們可以看出,一個(gè)月最近似的天數(shù)為30天,每?jī)蓚€(gè)月中就有一個(gè)大月一個(gè)小月,也就是29天加上30天約等于29.5306×2=30.0612天;而十五個(gè)月中就有八個(gè)大月七個(gè)小月,也就是240+203約等于29.5306×15=442.959天。按照地球繞太陽(yáng)一周的精確天數(shù)36510463/43200天,以及月球繞地球一圈的天數(shù)29.5306天,可得一年中的農(nóng)歷月份應(yīng)當(dāng)為36510463/43200÷29.5306=12108750/295306個(gè)月。由此看出實(shí)際上每年的月份數(shù)應(yīng)該稍微多余十二個(gè)月;因此每過(guò)幾年就要加上一個(gè)月,成為閏月,這一年
5、也就是農(nóng)歷閏年。古代雖曾有十九年七潤(rùn)的算法,但是還是不夠特別精確?! ∮申帤v陽(yáng)歷的算法可以看出,數(shù)學(xué)對(duì)于計(jì)算時(shí)間有著很深的影響,雖然準(zhǔn)確的歷法還未問(wèn)世,但是數(shù)學(xué)的精妙與嚴(yán)密的邏輯已經(jīng)在讓我們的時(shí)間歷法不斷完善?! ?在美術(shù)方面的例子 符合美學(xué)的黃金分割線0.618,在實(shí)際生活中有著不可忽略的作用。中世紀(jì)以后,黃金分割從東方傳入歐洲,意大利數(shù)學(xué)家稱(chēng)它為“神圣比例”,開(kāi)普勒則稱(chēng)它為“神圣分割”。就拿我國(guó)五星紅旗上的五角星來(lái)舉例,其實(shí)除了我國(guó),還有很多國(guó)家使用五角星,他們會(huì)視它為巫術(shù)的標(biāo)志,或者加以神話渲染,歐盟的旗子也是運(yùn)用了五角星的圖案,包
6、括美國(guó)的星條旗等等。五角星之所以能運(yùn)用到如此多的領(lǐng)域,主要是因?yàn)樗拿缹W(xué)設(shè)計(jì)給人以舒服美觀的感受,這一切的原理正是五角星中能找到的所有線段之間的長(zhǎng)度關(guān)系都符合黃金分割比0.618。除此之外,在生活中也有很多黃金分割的例子,例如我們生活環(huán)境中的門(mén)、窗、桌子、書(shū)本等,普通樹(shù)葉的寬與長(zhǎng)之比都接近0.618。對(duì)于出現(xiàn)在電腦或電視屏幕上的畫(huà)面,舞臺(tái)上的主持人一般站在舞臺(tái)的1/3處,接近0.618,使畫(huà)面呈現(xiàn)更好的美感。很多模特,像維多利亞的秘密里的走秀天使,她們大部分人的腿與身材比例近似于0.618,在T臺(tái)上給觀眾以最高端的視覺(jué)享受。包括2015年在
7、大陸火的電視劇《瑯琊榜》,不僅是因?yàn)榇藙∏檎T人,電視劇里每一??畫(huà)面基本上還按照黃金分割來(lái)設(shè)計(jì),大大加強(qiáng)了美學(xué)效果,讓觀眾看起來(lái)更為養(yǎng)眼?! ∩溆皫缀螌W(xué),在西洋美術(shù)史上有著重要的作用。射影幾何的主要奠基人是19世紀(jì)的彭賽列,他是畫(huà)法幾何的創(chuàng)始人蒙日的學(xué)生,蒙日帶動(dòng)了他的許多學(xué)生用綜合法研究幾何。歷史上是喬托第一次憑直覺(jué)唔出一種新畫(huà)法:把視點(diǎn)放在一個(gè)靜止不動(dòng)的點(diǎn)上,并引出一條水平軸線和豎直軸線,從而引出三維幾何的概念,使畫(huà)面中的物體有了立體感。洛倫采蒂在射影幾何的技巧和觀念上又進(jìn)了一步,像《圣母領(lǐng)報(bào)圖》,畫(huà)面里地面的透視更加準(zhǔn)確,人物也更加
8、立體。有了上世紀(jì)射影幾何學(xué)在美術(shù)創(chuàng)作上的奠基,到了新的21世紀(jì),許多街頭青年藝術(shù)家在街上畫(huà)起了創(chuàng)意繪畫(huà)。尤其是美國(guó)的藝術(shù)家,他們很多熱衷于在地面上構(gòu)造一幅奇幻的風(fēng)景圖,使此圖從街