生活中的數學美

數學家克萊因曾經說過：“數學是人類最高超的智力成就，也是人類心靈最獨特的創作。數學來源于生活實踐，同時它又服務于生活。隨著社會的飛速發展，人們只感到我們的生活、工作、居住環境越來越美，越來越舒心。但是，可能很少有人會認識到這些與數學有關。音樂能激發或撫慰情懷，繪畫使人賞心悅目，詩歌能動人心弦，哲學使人獲得智慧，科學可改善物質生活，但數學能給予以上的一切?！弊鳛榫癞a品的數學具有對稱性、比例性、和諧性、簡單性、順序性等美的特征。

一、數學的簡單美

日常生活中離不開數，我們無時無刻不在跟數字打交道，紛繁復雜的數是由非常簡單的十個數字構成，即0到9這10個數字，構筑起一個無限真與美的王國。這簡直太神奇了。數學，就是一個人造的宇宙。

二、幾何圖形的對稱美

蜜蜂的蜂窩構造非常精巧、適用而且節省材料。蜂房由無數個大小相同的房孔組成，房孔都是正六角形，每個房孔都被其它房孔包圍，兩個房孔之間只隔著一堵蠟制的墻。令人驚訝的是，房孔的底既不是平的，也不是圓的，而是尖的。這個底是由三個完全相同的菱形組成。有人測量過菱形的角度，兩個鈍角都是109°28′而兩個銳角都是70°32′。令人叫絕的是，世界上所有蜜蜂的蜂窩都是按照這個統一的角度和模式建造的。

蜂房的結構引起了科學家們的極大興趣。經過對蜂房的深入研究，科學家們驚奇地發現，相鄰的房孔共用一堵墻和一個孔底，非常節省建筑材料；房孔是正六邊形，蜜蜂的身體基本上是圓柱形，蜂在房孔內既不會有多余的空間又不感到擁擠。 蜂窩的結構給航天器設計師們很大啟示，他們在研制時，采用了蜂窩結構：先用金屬制造成蜂窩，然后再用兩塊金屬板把它夾起來就成了蜂窩結構。這種蜂窩結構強度很高，重量又很輕，還有益于隔音和隔熱。

因此，現在的航天飛機、人造衛星、宇宙飛船在內部大量采用蜂窩結構，衛星的外殼也幾乎全部是蜂窩結構。因此，這些航天器又統稱為“蜂窩式航天器”。蜜蜂建造的蜂窩都是正六邊形的。 另外，大自然的鬼斧神工使幾何圖形的對稱美成了造型藝術、建筑美學的基礎。雪花的對稱性就是大自然的杰作，它的形狀，也是正六角形。多美的結構啊，線條流暢、美麗大方而且牢固結實。晶體的平面對稱極為精巧，并由此內含著深刻的物理性質。在人類賴以生存的生活實際中，小到衣物裝飾、首飾、生活用品，大到房屋建筑（比如屋頂、窗格、地面、雕梁、畫棟等），幾乎到處都有美麗的對稱圖形裝飾，古代皇宮中壁畫的邊飾、項光和藻井，都含有極為壯麗的對稱美。 現在，我們創建衛生城市、文明城市、宜居城市等等。街道兩旁門面房的門頭、樓房外的亮化設施，全部都是統一的矩形，這是為什么呢？因為矩形既簡單又對稱，所以很美觀。

三、數學的曲線美

隨著社會的發展進步，我們的生活水平日益提高，現在大多數家庭都擁有比較快捷的交通工具――電動車、摩托車、汽車，為什么當我們選擇車型的時候都喜歡新款？這是因為新款車不僅性能好，而且大多都采用了流線型的設計，看到它會使我們眼前一亮，會被它的美所吸引，心中的壓力一下子減輕了許多。除此之外，我們的日用品、家居裝飾等許多都是曲線型或曲面型的。物體的輪廓凡是由曲線構成的都非常優美。曲線不僅有柔和流暢的外形，還有著豐富深刻的內涵，它是圓的一部分，圓――完美無缺，普天公認。螺旋線蜿蜒伸展，暗示著某種人生真諦；漸近線欲達而不能，激起人們不懈地追求。我們所看到的河面上的“九曲橋”、“拱型橋”等，為什么不是既省時又省力地筆直地延伸到河對面？這主要為的是它不僅符合力學原理，而且具有觀賞價值。人造衛星、行星、彗星等依據運動速度的不同而順從地運行在圓、橢圓、拋物線及雙曲線的軌道中。

四、比例美黃金分割

黃金分割〔Golden Section〕是一種數學上的比例關系。黃金分割具有嚴格的比例性、藝術性、和諧性，蘊藏著豐富的美學價值。我們中國故宮的構圖就融入了黃金分割的匠心；另外，無論是巴黎的圣母院還是埃及的金字塔，或者是近世紀的法國埃菲爾鐵塔，都有與0.618有關的數據；大多數門窗的寬長之比也是0.618。舞臺上司儀的最佳位置并不是舞臺的正中央，而是偏在臺上一側，以站在舞臺長度的黃金分割點的位置最美觀，聲音傳播的最好。一個人腿長與身高的比例接近0.618：1，看上去就會顯得修長挺拔，身材最優美?？墒谴蠖鄶等说耐榷塘藥坠郑晕覀兛吹揭恍┡耘笥严矚g用穿高跟鞋來彌補這一缺陷，而芭蕾舞演員則在翩翩起舞時，不時地踮起腳尖。除此之外，黃金分割在醫學、武器裝備、戰術布陣、優選法等方面也有著非常廣泛的應用。

另外從素質教育角度講，《黃金分割》在引導學生發現什么是和諧美的同時，也發現了評價和諧美的一個公認的標準，學會用這個理性的標準去評價美，創造美，從而提高自身的審美情趣。

總述，數學美的內容廣泛而豐富。有的存在于數學里、有的存在于計算里、有的存在于形式里、有的存在于邏輯推理里、更在于日常生活的應用里。正是這樣美的因素吸引我們，才使我們深深地愛上數學，在生活中領悟數學的美，如癡如醉，矢志不移。實際生活中所表現出來的數學美枚不勝舉，這些不僅使我們在觀賞美、體驗美、愉悅心情的同時，也能為我們的生活和工作提供方便，節約時間和能源，起到事半功倍的效果。