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《淺談數(shù)學在幾個領域中的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談數(shù)學在幾個領域中的應用【摘要】目前數(shù)學知識已經(jīng)被做為工具使用,數(shù)學思想的精髓已滲透到各個領域。本文通過數(shù)學應用在各領域的幾個例子闡述了數(shù)學的重要性。中國8/vie 【關鍵詞】數(shù)學;應用;例子 在科技飛速發(fā)展的21世紀,各領域技術呈現(xiàn)空前發(fā)展趨勢,數(shù)學在各個領域的發(fā)展中起著不可忽視的作用;相應的計算機技術,以數(shù)學知識為基礎,促進每個國家的產(chǎn)品生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展。數(shù)學作為一種歷史悠久的理科文化,加強了人類的邏輯思維能力,不停更新人類對世界的認識,數(shù)學理論的應用也越來越受到重視。當今的大學課程里,高等數(shù)學成為每個專業(yè)的必學科目,在很多學生看來
2、,數(shù)學難度較大又乏味,沒有實際運用意義,然而數(shù)學在生活中隨處可見?! 《鞲袼乖?jīng)說過:“數(shù)學是研究現(xiàn)實世界中數(shù)量關系和空間形式的科學”。但是在19世紀后,數(shù)學的定義早已遠遠突破了這兩個界定。隨著抽象程度的提高,許多問題更加追求思維的深刻和理論的完善。但是在現(xiàn)實生活中,數(shù)學大部分還是以數(shù)量關系和空間形式而影響著一切?! ?簡單的天文學例子 歷法?,F(xiàn)在最常用的陽歷,主要是以地球繞太陽的運動為準,基本周期為“年”。當代人類都知道每四年有一年是閏年,因為地球繞太陽一圈恰好接近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。然而地球繞太陽一周的精確天數(shù)實際上為36510463/43200天,長期以四年為一潤的計算方法來計算天數(shù),日積月累,多余的天數(shù)越來越多會形成一些問題。事實上根據(jù)旋轉(zhuǎn)的精確天數(shù),每43200年加上10463天最好,可是這樣計算顯然很麻煩;而四年一潤,百年少一潤這樣的算法又會算多。雖然現(xiàn)在各個國家還是沒有找到一個更精確穩(wěn)定的公歷時間算法,但是在數(shù)學方法不斷完善的今天,相信這個問題在將來能更好的得到解決?! τ谖覀冎袊吮容^熟悉的陰歷的算法,農(nóng)歷大月為三十天,小月為二十九天,實際上月球繞地球旋轉(zhuǎn)一周的時間最精確為29.5306天,從這個
4、數(shù)字我們可以看出,一個月最近似的天數(shù)為30天,每兩個月中就有一個大月一個小月,也就是29天加上30天約等于29.5306×2=30.0612天;而十五個月中就有八個大月七個小月,也就是240+203約等于29.5306×15=442.959天。按照地球繞太陽一周的精確天數(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)歷月份應當為36510463/43200÷29.5306=12108750/295306個月。由此看出實際上每年的月份數(shù)應該稍微多余十二個月;因此每過幾年就要加上一個月,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的算法,但是還是不夠特別精確?! ∮申帤v陽歷的算法可以看出,數(shù)學對于計算時間有著很深的影響,雖然準確的歷法還未問世,但是數(shù)學的精妙與嚴密的邏輯已經(jīng)在讓我們的時間歷法不斷完善?! ?在美術方面的例子 符合美學的黃金分割線0.618,在實際生活中有著不可忽略的作用。中世紀以后,黃金分割從東方傳入歐洲,意大利數(shù)學家稱它為“神圣比例”,開普勒則稱它為“神圣分割”。就拿我國五星紅旗上的五角星來舉例,其實除了我國,還有很多國家使用五角星,他們會視它為巫術的標志,或者加以神話渲染,歐盟的旗子也是運用了五角星的圖案,包
6、括美國的星條旗等等。五角星之所以能運用到如此多的領域,主要是因為它的美學設計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度關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、窗、桌子、書本等,普通樹葉的寬與長之比都接近0.618。對于出現(xiàn)在電腦或電視屏幕上的畫面,舞臺上的主持人一般站在舞臺的1/3處,接近0.618,使畫面呈現(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臺上給觀眾以最高端的視覺享受。包括2015年在
7、大陸火的電視劇《瑯琊榜》,不僅是因為此劇劇情誘人,電視劇里每一??畫面基本上還按照黃金分割來設計,大大加強了美學效果,讓觀眾看起來更為養(yǎng)眼?! ∩溆皫缀螌W,在西洋美術史上有著重要的作用。射影幾何的主要奠基人是19世紀的彭賽列,他是畫法幾何的創(chuàng)始人蒙日的學生,蒙日帶動了他的許多學生用綜合法研究幾何。歷史上是喬托第一次憑直覺唔出一種新畫法:把視點放在一個靜止不動的點上,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了一步,像《圣母領報圖》,畫面里地面的透視更加準確,人物也更加
8、立體。有了上世紀射影幾何學在美術創(chuàng)作上的奠基,到了新的21世紀,許多街頭青年藝術家在街上畫起了創(chuàng)意繪畫。尤其是美國的藝術家,他們很多熱衷于在地面上構造一幅奇幻的風景圖,使此圖從街