大自然中的数学ppt课件

他有没有察看过一片叶子，对它为什他有没有察看过一片叶子，对它为什么可以准确地分成两半而感到奇异？么可以准确地分成两半而感到奇异？他有没有留意到各种花的花瓣生成的他有没有留意到各种花的花瓣生成的完美外型？他有没有留意到某些贝壳完美外型？他有没有留意到某些贝壳和松果的螺旋形生长方式？面对奇观和松果的螺旋形生长方式？面对奇观纷呈的自然界，我们中的大多数人往纷呈的自然界，我们中的大多数人往往以为数学只是人类的专利，其实自往以为数学只是人类的专利，其实自然界中也存在许多名不见经传的然界中也存在许多名不见经传的“数学数学家。家。猫和蜘蛛是猫和蜘蛛是“几何专家。在冰冷的冬天，猫睡觉时要把身几何专家。在冰冷的冬天，猫睡觉时要把身体抱成一个球形。这样，身体露在冷空气中的外表积最小，体抱成一个球形。这样，身体露在冷空气中的外表积最小，因此散失的热量也最少。蜘蛛结的因此散失的热量也最少。蜘蛛结的“八卦网，既复杂又非八卦网，既复杂又非常美丽。这种八角形的几何图案，即使木工师傅用直尺和常美丽。这种八角形的几何图案，即使木工师傅用直尺和圆规也难画得那样匀称。圆规也难画得那样匀称。珊瑚虫是“代数天才。它在本人身上记下“日历，每年在体壁上“描写出 365 条环纹，一天“画一条。古生物学家发现，三亿五千年前的珊瑚虫每年“画出 400 幅水彩画。天文学家通知我们，当时一昼夜只需 21.9 小时，一年不是 365 天，而是 400 天。螺线的特性要经过与圆的比较才干有深化的感受绕圆一周的间隔螺线的特性要经过与圆的比较才干有深化的感受绕圆一周的间隔(即周即周长长)是有限的圆还是一条封锁的曲线，圆上的一切点都跟圆心等间是有限的圆还是一条封锁的曲线，圆上的一切点都跟圆心等间隔而另一方面，螺线却有一个始点，而且围着它不断地绕下去，其隔而另一方面，螺线却有一个始点，而且围着它不断地绕下去，其长度是无限的它是一条开放性的曲线，始点与终点不衔接在一长度是无限的它是一条开放性的曲线，始点与终点不衔接在一同螺线上的点也不像圆那样与它的极点同螺线上的点也不像圆那样与它的极点(始点始点)等间隔等间隔螺线有二维和三维之分右图是一个平面二维螺线的优秀例子它不是由螺线有二维和三维之分右图是一个平面二维螺线的优秀例子它不是由分别的同心圆构成的，而是由单纯的沟漕构成的当螺线围着像圆柱分别的同心圆构成的，而是由单纯的沟漕构成的当螺线围着像圆柱或圆锥那样的物体缠绕时便构成了空间的三维螺线，就像或圆锥那样的物体缠绕时便构成了空间的三维螺线，就像DNA分子、分子、螺丝钉或螺丝锥那样三维螺线我们又称螺旋螺丝钉或螺丝锥那样三维螺线我们又称螺旋螺线是一种令人兴奋的曲线，无论是从数学上加以研讨，还是在自然景象螺线是一种令人兴奋的曲线，无论是从数学上加以研讨，还是在自然景象的生成中和其他领域中发现它的踪影及其联络这些领域包括：有蔓的生成中和其他领域中发现它的踪影及其联络这些领域包括：有蔓植物、贝壳、旋风、飓风、骨的构造、旋涡、银河系、蜘蛛网、建筑植物、贝壳、旋风、飓风、骨的构造、旋涡、银河系、蜘蛛网、建筑和艺术图案等和艺术图案等 蚂蚁是“计算专家。英国科学家兴斯顿作过一个有趣的实验，他把一只死蚱蜢切成三块，第二块比第一块大一倍，第三块比第二块大一倍，当蚂蚁发现这食物40分钟后，聚集在最小的一块蚱蜢旁的蚂蚁有28只，第二块44只，第三块89只，后一组较前一组差不多多一倍。蚂蚁的计算身手如此准确，令人惊奇！不仅如此，蚂蚁们在寻觅食物时，总是可以找到通往食物的最短道路。丹顶鹤总是成群结队迁飞，而且排成“人字形，角度也永远是110度，更准确的计算还阐明“人字夹角的一半，即每边与鹤群前进的夹角度数54度44分8秒；而金刚石结晶体的角度也正好是54度44分8秒！是巧合还是大自然的某种“默契，这个问题留给同窗们以后去研讨。向日葵果盘中的种子、仙向日葵果盘中的种子、仙人掌的刺，以及松果的外人掌的刺，以及松果的外外表，全都是按照旋转螺外表，全都是按照旋转螺旋款式生长的。除了它们旋款式生长的。除了它们复杂的美丽之外，这些植复杂的美丽之外，这些植物在生长中所展现出来的物在生长中所展现出来的数学方式，也是科学家们数学方式，也是科学家们不断不断尝试弄清楚的。不断不断尝试弄清楚的。有很多植物都具备这种螺有很多植物都具备这种螺旋款式，在叶子里、种子旋款式，在叶子里、种子里或者其他构造中，都遵里或者其他构造中，都遵照称为黄金角度的方向进照称为黄金角度的方向进展下一步的生长。这里我展下一步的生长。这里我们说的黄金角度大约是们说的黄金角度大约是.5。科学家又发现，植物的花瓣、萼片、果科学家又发现，植物的花瓣、萼片、果实的数目以及其他方面的特征，都非常实的数目以及其他方面的特征，都非常吻合于一个奇特的数列吻合于一个奇特的数列著名的斐著名的斐波那契数列：波那契数列：1、2、3、5、8、13、21、34、55、89其中，从其中，从3开场，每开场，每一个数字都是前二项之和。一个数字都是前二项之和。向日葵种子的陈列方式，就是一种典型向日葵种子的陈列方式，就是一种典型的数学方式。仔细察看向日葵花盘，他的数学方式。仔细察看向日葵花盘，他会发现两组螺旋线，一组顺时针方向环会发现两组螺旋线，一组顺时针方向环绕，另一组那么逆时针方向环绕，并且绕，另一组那么逆时针方向环绕，并且彼此相嵌。虽然不同的向日葵种类中，彼此相嵌。虽然不同的向日葵种类中，种子顺、逆时针方向和螺旋线的数量有种子顺、逆时针方向和螺旋线的数量有所不同，但往往不会超出所不同，但往往不会超出34和和55、55和和89或者或者89和和144这三组数字，这每组这三组数字，这每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数数字都是斐波那契数列中相邻的两个数。前一个数字是顺时针环绕的线数，后。前一个数字是顺时针环绕的线数，后一个数字是逆时针环绕的线数。一个数字是逆时针环绕的线数。雏菊的花盘也有类似的数学方式，只不雏菊的花盘也有类似的数学方式，只不过数字略小一些。菠萝果实上的菱形鳞过数字略小一些。菠萝果实上的菱形鳞片，一行行陈列起来，片，一行行陈列起来，8行向左倾斜，行向左倾斜，13行向右倾斜。挪威云杉的球果在一个行向右倾斜。挪威云杉的球果在一个方向上有方向上有3行鳞片，在另一个方向上有行鳞片，在另一个方向上有5行鳞片。常见的落叶松是一种针叶树，行鳞片。常见的落叶松是一种针叶树，其松果上的鳞片在两个方向上各排成其松果上的鳞片在两个方向上各排成5行和行和8行，美国松的松果鳞片那么在两行，美国松的松果鳞片那么在两个方向上各排成个方向上各排成3行和行和5行行 鹰类从空中爬升下来猎取地上的小动物时，经常采取鹰类从空中爬升下来猎取地上的小动物时，经常采取一个最好的角度出其不意地扑向猎物。一个最好的角度出其不意地扑向猎物。壁虎在捕食蚊、蝇、蛾等小昆虫时，总沿着一条螺旋形曲线爬行，壁虎在捕食蚊、蝇、蛾等小昆虫时，总沿着一条螺旋形曲线爬行，这条曲线，数学上称为这条曲线，数学上称为“螺旋线。螺旋线。切叶蜂用大腭剪下的每片圆形叶片，像模子冲出来似的，大小完切叶蜂用大腭剪下的每片圆形叶片，像模子冲出来似的，大小完全一样全一样 鼹鼠鼹鼠“瞎子在地下发掘隧道时，总是沿着瞎子在地下发掘隧道时，总是沿着90转弯。转弯。蛇在爬行时，走的是一个正弦函数图形。它的脊椎像火车一样，蛇在爬行时，走的是一个正弦函数图形。它的脊椎像火车一样，是一节一节衔接起来的，节与节之间有较大的活动余地。假设把是一节一节衔接起来的，节与节之间有较大的活动余地。假设把每一节的平面坐标固定下来，并以开场点为坐标原点，就会发现每一节的平面坐标固定下来，并以开场点为坐标原点，就会发现蛇是按着蛇是按着30度、度、60度和度和90度的正弦函数曲线有规律地运动的。度的正弦函数曲线有规律地运动的。结语：数学与大自然级密不可分的，也是与我们的生活严密联络在一同的。我们从自然中遭到启发，用于数学；又将从数学中学到的知识，贯穿于生活。数学是一个综合性非常强的学科，在方方面面都对人类产生重要的并且实践的影响。这从而更加鼓励我们学好数学，用数学来充实本人，处理实践问题。