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自然界的數學

發布時間: 2021-08-09 21:14:25

① 大自然中的植物數學家有哪些

花瓣對稱排列在花托邊緣,整個花朵幾乎完美無缺地呈現出輻射對稱形狀。於是,通過研究,著名數學家笛卡兒根據所研究的一簇花瓣和葉形曲線特徵,列出了x3+y3-3axy=o的方程式,這就是現代數學中有名的「笛卡兒葉線」。不僅如此,科學家還發現,植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵,都非常吻合於一個奇特的數列。1、2、3、5、8、3、21、34、55、89……其中,從3開始,每一個數字都是前2項之和。這就是斐波那契數列。
在我國的西安地區有一種常見的小草叫作車前草。它的葉片間的夾角正好是137.5°,與數學中稱為黃金角的數值相吻合。車前草按照這一角度排列的葉片,能保證每片葉子都可以最大限度地獲得陽光,從而有效地提高植物光合作用的效率。於是,建築師們就參照車前草葉片排列的數學模式,設計出了新穎的螺旋式高樓,最佳採光效果使得高樓的每個房間都很明亮。

② 自然界中有哪些數學家

數學是人類創造的一個學科。如果有人對你說,有許多動物也「精通數學」,你一定會感到很奇怪。事實上,大自然中確實有許多奇妙的動物「數學家」。

「天才設計師」——蜜蜂

產於我國的珍稀動物丹頂鶴總是成群結隊地遷徙,而且排成「人」字形。這「人」字形的角度永遠是110°左右,如果計算更精確些,「人」字夾角的一半,即每邊與丹頂鶴群前進方向的夾角為54°44′08″,而世界上最堅硬的金剛石晶體的角度也恰好是這個度數。這是巧合還是某種大自然的 「契合」?

珊瑚蟲則在另一個方面展示出自己過人的數學天賦,它能在自己身上奇妙地記下「日歷」:每年在自己的體壁上「刻畫」出365 條環形紋,顯然是一天「畫」一條。一些古生物學家發現,3.5 億年前的珊瑚蟲每年所「畫」出的環形紋是400條。天文學家告訴我們,當時地球上的一天只有21.9 小時,也就是說當時的一年不是365 天,而是400天。可見珊瑚蟲能根據天象的變化來「計算」並「記載」一年的時間,其結果還相當准確。

③ 生活中、自然界中的數學現象、數學故事共計十篇 求求求了,寒假作業啊

動物中的數學「天才」

蜜蜂蜂房是嚴格的六角柱狀體,它的一端是平整的六角形開口,另一端是封閉的六角菱錐形的底,由三個相同的菱形組成。組成底盤的菱形的鈍角為109度28分,所有的銳角為70度32分,這樣既堅固又省料。蜂房的巢壁厚0.073毫米,誤差極小。

丹頂鶴總是成群結隊遷飛,而且排成「人」字形。「人」字形的角度是110度。更精確地計算還表明「人」字形夾角的一半——即每邊與鶴群前進方向的夾角為54度44分8秒!而金剛石結晶體的角度正好也是54度44分8秒!是巧合還是某種大自然的「默契」?

蜘蛛結的「八卦」形網,是既復雜又美麗的八角形幾何圖案,人們即使用直尺的圓規也很難畫出像蜘蛛網那樣勻稱的圖案。

冬天,貓睡覺時總是把身體抱成一個球形,這其間也有數學,因為球形使身體的表面積最小,從而散發的熱量也最少。

真正的數學「天才」是珊瑚蟲。珊瑚蟲在自己的身上記下「日歷」,它們每年在自己的體壁上「刻畫」出365條斑紋,顯然是一天「畫」一條。奇怪的是,古生物學家發現3億5千萬年前的珊瑚蟲每年「畫」出400幅「水彩畫」。天文學家告訴我們,當時地球一天僅21.9小時,一年不是365天,而是400天

④ 蜜蜂為什麼被稱為「自然界的數學家」

,蜂窩的優美形狀,是自然界最有效勞動的代表。他猜想,人們所見到的、截面呈六邊形的蜂窩,是蜜蜂採用最少量的蜂蠟建造成的。他的這一猜想稱為「蜂窩猜想」,但這一猜想一直沒有人能證明。

幾周前,美密執安大學數學家黑爾宣稱,他已破解這一猜想。 蜂窩是一座十分精密的建築工程。蜜蜂建巢時,青壯年工蜂負責分泌片狀新鮮蜂蠟,每片只有針頭大小。而另一些工蜂則負責將這些蜂蠟仔細擺放到一定的位置,以形成豎直六面柱體。每一面蜂蠟隔牆厚度不到0.1毫米,誤差只有0.002毫米。6面隔牆寬度完全相同,牆之間的角度正好120度,形成一個完美的幾何圖形。

人們一直疑問,蜜蜂為什麼不讓其巢室呈三角形、正方形或其他形狀呢?各牆為什麼呈平面,而不是呈曲面呢?雖然蜂窩是一個三維體建築,但每一個蜂巢都是六面柱體,而蜂蠟牆的總面積僅與蜂巢的截面有關。由此引出一個數學問題,即尋找面積最大、周長最小的平面圖形。1943年,匈牙利數學家陶斯巧妙地證明,在所有首尾相連的正多邊形中,正多邊形的周長是最小的。但如果多邊形的邊是曲線時,會發生什麼情況呢?陶斯認為,正六邊形與其他任何形狀的圖形相比,它的周長最小,但他不能證明這一點。而黑爾在考慮了周邊是曲線時,無論是曲線向外突,還是向內凹,都證明了由許多正六邊形組成的圖形周長最小。

⑤ 數學與自然界有著怎樣的聯系

數學與自然界有著密切的聯系,許多不同數學領域的對象和形狀都會出現在自然現象中。

自然界為什麼對六邊形一直這么青睞呢?它又有什麼特點呢?自然對象的形成和生長受到周圍空間和材料的影響。正六邊形是由三種不重疊的正多邊形鋪滿一個平面而組成的。在這三種正多邊形(正六邊形、正方形和正三角形)中,六邊形以最小量的材料佔有最大面積。正六邊形的另一個重要特點就是它有六條對稱軸,因此它能夠經過各式各樣的旋轉而不改變其形狀。

當許多球互相挨著被放進一個箱子或容器中時,每一個被包圍的球都是與另外六個球相切。當我們在這些球之間畫出一些經過切點的線段時,外切於球的圖形是一個正六邊形。把這些球想像為肥皂泡,就可以對一群肥皂泡聚攏時為什麼以三重聯結的形式相接的原因,做出一個簡化的解釋。所謂的三重聯結形式,就是指相交的三個角都是120°,而大家都知道,一個正六邊形的內角正是120°。

在自然界中,三重聯結表現在眾多的領域,如玉米棒上的玉米粒的構成、香蕉果肉的內部結構,以及平時我們看到的干土的裂縫等都可以看到三重聯結的影子。。

今天,對於六邊形在自然界中新的存在形式的發現,比起第一次的發現情形來說,同樣令人感到興奮。自從1987年以來,天文學家們一直集中注意於大麥哲倫雲,超新星1987A就是在其中觀察到的。在新星爆發之後看到氣泡已經不是第一次了,但是發現氣泡以蜂窩狀聚集在一起則是第一次。英國曼徹斯特大學的王立帆發現了巨大到約30光年×90光年的「蜂窩」,它由約10光年直徑的氣泡約20個組成。他推測,氣泡呈現出了六邊形結構的原因,很可能是由一個星團,產生出巨大的風形成的,而這個星團則是由大約相同速率且可能演化了數千年的大小相似的星組成的。

細心的人都會發現,自然界的雪花具有六邊形的形狀,同時雪花也揭示了六邊形對稱和分形幾何。此外,如果用科克雪花曲線來模擬雪花的生長,那麼這個雪花的分形便是由一個等邊三角形生成而來的。

由此可知,歐幾里得幾何與非歐幾何之所以被聯系了起來,正是得益於等邊三角形、正六邊形和分形雪花之間的關系。

自然界中的許多對象已經提供了數學模型,並且許多還在激勵著數學模型的發現。自然界有一種在它的創造物中達到平衡和微妙均勢的方法。了解自然作品的鑰匙是利用數學和科學。伽利略把這一點表達得很清楚,他曾說過,宇宙是用數學語言寫成的。數學工具提供了我們用來試圖了解、解釋和再現自然現象的手段。在自然界中,一個數學發現引出下一個數學發現。那麼在外層空間中六邊形的發現將會引發出什麼來呢?這個問題也許只有時間能回答我們。

⑥ 自然界中有哪些有趣啊數學現象

蜜蜂的巢是六邊形的,最省材料

⑦ 大自然中的動物數學家有哪些

在大自然中有許多奇妙的「動物數學家」。珊瑚蟲能在自己身上奇妙地記下「日歷」:它們每年在自己的體壁上「刻畫」出365條環紋,顯然是一天畫一條。奇怪的是古生物學家發現,3億5千萬年前的珊瑚蟲每年所「畫」的環紋是400條。可見,珊瑚蟲能根據天象的變化來「計算」、「記載」一年的時間,結果相當准確。

每天上午,當太陽升至與地平線的夾角呈30度時,蜜蜂中的「偵察蜂」就飛出蜂巢去尋找蜜源,返回後用特有的「舞蹈語言」報告花蜜的方位、距離、數量。於是蜂王便派工蜂去采蜜。奇妙的是,蜂王的「模糊數學」相當准確,派出的工蜂不多不少,恰好都能吃飽,並保證回巢釀蜜。

更奇妙的是蜜蜂中的「建築師」——工蜂。它們建造的巢是嚴格的六角柱狀體——一端是平整的六角形開口,另一端則是封閉的六角棱錐體,由三個相同的菱形組成。有趣的是無論哪個蜂巢,組成底盤的菱形的所有鈍角都等於109度28分,所有銳角都等於70度32分,這個數據與數學家確認的「要消耗最少的材料,製成最大的菱形容器」的數據一分不差。

螞蟻的計算本領也十分高明。英國科學家亨斯頓曾做過一個有趣的實驗:他把一隻死蚱蜢按「4、2、1」的體積切成三塊,當螞蟻發現這三塊食物40分鍾後,分別聚集在食物邊的數量比恰好也是「4、2、1」。

蜘蛛結的「八卦」形網,是既復雜又美麗的八角形幾何圖案。人們即使用直尺或圓規也很難畫得像蜘蛛網那樣勻稱。

貓在冬天睡覺時,總是把身體抱成一個球形,其間也有數學。因為球形使身體表面積最小,從而散發的熱量也最少。

鼴鼠幾乎是瞎眼,但它在地底下挖掘的隧道,總是沿著90度轉彎。

丹頂鶴總是成群結隊排成「人」字形遷徙,而這「人」字形的夾角永遠是110度。據科學家表明,這「人」字形夾角的一半恰好是金剛石結晶體的角度,這是巧合還是大自然的某種默契?至今還是不解之謎
謝謝採納,(*^__^*) 嘻嘻……(*^__^*) 嘻嘻……O(∩_∩)O謝謝~\(≥▽≤)/~啦啦啦( ⊙o⊙ )千真萬確

⑧ 數學與大自然有什麼聯系

大自然來中,我們離不開數學。數學是自深奧的,大自然是神秘的。
數學的用處還有很多的,比如在生活中,買東西,這是最簡單的啦
還有,數學與天文之間也有很多聯系,數學對科學的發展與推動是必不可少的
如果好的話,請按滿意答案哦

⑨ 自然界中有哪些數學曲線

直線,拋物線,正弦曲線,指數曲線,
螺旋線,雙紐線,擺線,圓錐曲線當然也是.
還有:蔓葉線,心臟線,外擺線,內擺線,圓,旋輪線,內旋輪線,懸鏈線,漸開線 .

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