什么是黄金分割?

花匠菜农小美

这是一个相当古老的问题,起源于古希腊的神秘哲学流派毕达哥拉斯学派。毕达哥拉斯学派的数学家发现,如若按照某个比例规则分割整体与部分时,可以得到一系列相关的组合。这个分割规则,就是黄金分割。一个最简单的例子,比如,将一条线段按照这样的规则加以分割,使分割后的结果符合一个比例,即整条线段与分割出来线段之一的比,等于分割后的两个线段之间的比例。如下图所示:

其中的神奇之处就在于,通过这个分割比率Φ(音斐,据说是为了纪念最早发现黄金分割律的古希腊数学家斐波那契),就可以将整体与部分关联起来。并且,还可以按照这个比率继续将部分分割下去,使一系列分割彼此之间都能通过比率Φ继续相互连接在一起,如同下图的斐波那契螺旋线。

符合黄金比率的矩形被称之为黄金矩形,其中的比率Φ被称为黄金比率,Φ=1.6180339887......黄金分割点大约就在整条线的0.618处,称为黄金分割点。

自然界本身就存在大量符合黄金分割的现象,比如很多树叶的形状、树干与树枝的分布、人体的比例,等等。也有很多建筑师采用黄金分割率来确定建筑的结构。但最著名的应用,是我国数学家华罗庚的优选法,也称为0.618法,就是利用黄金分割点来确定最优实验点的方法。

当然,黄金分割只是许多数学规律中的一个,在一定范围内适用,并不能代表全部数学,更不能说明自然界的一切,所以不能将其神秘化或神圣化。

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