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黃金分割比值

發布時間: 2021-03-23 09:10:21

黃金分割比例是什麼

分已知線段為兩部分,使其中一部分是全線段與另一部分的比例中項,這就是在中學幾何課本中提到的黃金分割問題。若C為線段AB的滿足條件的分點,則可求得AC 約為 0.618AB。這個分割在課本上被稱作黃金分割,我們有時也可說是將線段分成中末比、中外比或外內比。若用G來表示它,G 被稱為黃金比或黃金分割數。

人體美學中的黃金分割

人體美學觀察受到種族、社會、個人各方面因素的影響,牽涉到形體與精神、局部與整體的辯證統一,只有整體的和諧、比例協調,才能稱得上一種完整的美。本次討論的問題主要為美學觀察的一些定律。

(一)黃金分割律 這是公元前六世紀古希臘數學家畢達哥拉斯所發現,後來古希臘美學家柏拉圖將此稱為黃金分割。這其實是一個數字的比例關系,即把一條線分為兩部分,此時長段與短段之比恰恰等於整條線與長段之比,其數值比為1.618 : 1或1 : 0.618,也就是說長段的平方等於全長與短段的乘積。0.618,以嚴格的比例性、藝術性、和諧性,蘊藏著豐富的美學價值。 為什麼人們對這樣的比例,會本能地感到美的存在?其實這與人類的演化和人體正常發育密切相關。據研究,從猿到人的進化過程中,骨骼方面以頭骨和腿骨變化最大,軀體外形由於近似黃金而矩形變化最小,人體結構中有許多比例關系接近0.618,從而使人體美在幾十萬年的歷史積淀中固定下來。人類最熟悉自己,勢必將人體美作為最高的審美標准,由物及人,由人及物,推而廣之,凡是與人體相似的物體就喜歡它,就覺得美。於是黃金分割律作為一種重要形式美法則,成為世代相傳的審美經典規律,至今不衰! 近年來,在研究黃金分割與人體關系時,發現了人體結構中有14個「黃金點」(物體短段與長段之比值為 0.618),12個「黃金矩形」(寬與長比值為 0.618的長方形)和2個「黃金指數」(兩物體間的比例關系為 0.618)。 黃金點:(1)肚臍:頭頂-足底之分割點;(2)咽喉:頭頂-肚臍之分割點;(3)、(4)膝關節:肚臍-足底之分割點;(5)、(6)肘關節:肩關節-中指尖之分割點;(7)、(8)乳頭:軀干乳頭縱軸上這分割點;(9)眉間點:發際-頦底間距上1/3與中下2/3之分割點;(10)鼻下點:發際-頦底間距下1/3與上中2/3之分割點;(11)唇珠點:鼻底-頦底間距上1/3與中下2/3之分割點;(12)頦唇溝正路點:鼻底-頦底間距下1/3與上中2/3之分割點;(13)左口角點:口裂水平線左1/3與右2/3之分割點;(14) 右口角點:口裂水平線右1/3與左2/3之分割點。 面部黃金分割律 面部三庭五眼 黃金矩形:(1)軀體輪廓:肩寬與臀寬的平均數為寬,肩峰至臀底的高度為長;(2)面部輪廓:眼水平線的面寬為寬,發際至頦底間距為長;(3)鼻部輪廓:鼻翼為寬,鼻根至鼻底間距為長;(4)唇部輪廓:靜止狀態時上下唇峰間距為寬,口角間距為長;(5)、(6)手部輪廓:手的橫徑為寬,五指並攏時取平均數為長;(7)、(8)、(9)、(10)、(11)、(12)上頜切牙、側切牙、尖牙(左右各三個)輪廓:最大的近遠中徑為寬,齒齦徑為長。

黃金指數:(1)反映鼻口關系的鼻唇指數:鼻翼寬與口角間距之比近似黃金數;(2)反映眼口關系的目唇指數:口角間距與兩眼外眥間距之比近似黃金數。 0.618,作為一個人體健美的標准尺度之一,是無可非議的,但不能忽視其存在著「模糊特性」,它同其它美學參數一樣,都有一個允許變化的幅度,受種族、地域、個體差異的制約。

(二)比例關系 是用數字來表示人體美,並根據一定的基準進行比較。用同一人體的某一部位作為基準,來判定它與人體的比例關系的方法被稱為同身方法(見中圖)。分為三組:系數法,常指頭高身長指數,如畫人體有坐五、立七,即身高在坐位時為頭高的五倍、立位時為7或7.5倍;百分數法,將身長視為100%,身體各部位在其中的比例;兩分法:即把人體分成大小兩部分,大的部分從腳到臍,小的部分為臍到頭頂。 標準的面型,其長寬比例協調,符合三停五眼(見右圖)。三停是指臉型的長度,從頭部發際到下頦的距離分為三等分,即從發際到眉、眉到鼻尖、鼻尖到下頦各分為一等分,各稱一停共三停;五眼是指臉型的寬度,雙耳間正面投影的長度為五隻眼裂的長度,除眼裂外、內此間距為一眼裂長度、兩側外眥角到耳部各有一眼裂長度,

② 黃金分割比例是多少

把一條線段分割為兩部分,使其中一部分與全長之比等於另一部分與這部分之比。其比值是一個無理數,取其前三位數字的近似值是0.618。由於按此比例設計的造型十分美麗,因此稱為黃金分割,也稱為中外比。這是一個十分有趣的數字,我們以0.618來近似,通過簡單的計算就可以發現:
1/0.618=1.618
(1-0.618)/0.618=0.618
這個數值的作用不僅僅體現在諸如繪畫、雕塑、音樂、建築等藝術領域,而且在管理、工程設計等方面也有著不可忽視的作用。

讓我們首先從一個數列開始,它的前面幾個數是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個數列的名字叫做"菲波那契數列",這些數被稱為"菲波那契數"。特點是即除前兩個數(數值為1)之外,每個數都是它前面兩個數之和。

菲波那契數列與黃金分割有什麼關系呢?經研究發現,相鄰兩個菲波那契數的比值是隨序號的增加而逐漸趨於黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由於菲波那契數都是整數,兩個整數相除之商是有理數,所以只是逐漸逼近黃金分割比這個無理數。但是當我們繼續計算出後面更大的菲波那契數時,就會發現相鄰兩數之比確實是非常接近黃金分割比的。

一個很能說明問題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我們的國旗上就有五顆,還有不少國家的國旗也用五角星,這是為什麼?因為在五角星中可以找到的所有線段之間的長度關系都是符合黃金分割比的。正五邊形對角線連滿後出現的所有三角形,都是黃金分割三角形。

由於五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數值為2Sin18 。
黃金分割點約等於0.618:1
是指分一線段為兩部分,使得原來線段的長跟較長的那部分的比為黃金分割的點。線段上有兩個這樣的點。

利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。
2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。
黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。
因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,採用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學採用了黃金分割,舞台上的報幕員並不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有採用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列著的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合適的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生產和科學實驗中有著廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"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。應用時一般取1.618 ,就像圓周率在應用時取3.14一樣。

發現歷史
由於公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割。

公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個系統研究了這一問題,並建立起比例理論。

公元前300年前後歐幾里得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,進一步系統論述了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論著。

中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,義大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,並專門為此著書立說。德國天文學家開普勒稱黃金分割為神聖分割。

到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行。黃金分割數有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛。最著名的例子是優選學中的黃金分割法或0.618法,是由美國數學家基弗於1953年首先提出的,70年代在中國推廣。

|..........a...........|

+-------------+--------+ -
| | | .
| | | .
| B | A | b
| | | .
| | | .
| | | .
+-------------+--------+ -

|......b......|..a-b...|
通常用希臘字母 表示這個值。

黃金分割奇妙之處,在於其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。
確切值為根號5+1/2
黃金分割數是無理數,前面的1024位為:

1.6180339887 4989484820 4586834365 6381177203 0917980576
2862135448 6227052604 6281890244 9707207204 1893911374
8475408807 5386891752 1266338622 2353693179 3180060766
7263544333 8908659593 9582905638 3226613199 2829026788
0675208766 8925017116 9620703222 1043216269 5486262963
1361443814 9758701220 3408058879 5445474924 6185695364
8644492410 4432077134 4947049565 8467885098 7433944221
2544877066 4780915884 6074998871 2400765217 0575179788
3416625624 9407589069 7040002812 1042762177 1117778053
1531714101 1704666599 1466979873 1761356006 7087480710
1317952368 9427521948 4353056783 0022878569 9782977834
7845878228 9110976250 0302696156 1700250464 3382437764
8610283831 2683303724 2926752631 392473 1671112115
8818638513 3162038400 5222165791 2866752946 5490681131
7159934323 5973494985 0904094762 1322298101 7261070596
1164562990 9816290555 2085247903 5240602017 2799747175
3427775927 7862561943 2082750513 1218156285 5122248093
9471234145 1702237358 0577278616 0086883829 5230459264
7878017889 9219902707 7690389532 1968198615 1437803149
9741106926 0886742962 2675756052 3172777520 3536139362
1076738937 6455606060 5922...

③ 黃金分割比例的比值

黃金分割又稱黃抄金律,是指事物各襲部分間一定的數學比例關系,即將整體一分為二,較大部分與較小部分之比等於整體與較大部分之比,其比值為1∶0.618或1.618∶1,即長段為全段的0.618。0.618被公認為最具有審美意義的比例數字。上述比例是最能引起人的美感的比例,因此被稱為黃金分割。

④ 黃金比列的比值是多少

黃金分割漫談

分已知線段為兩部分,使其中一部分是全線段與另一部分的比例中項,這就是在中學幾何課本中提到的黃金分割問題。若C為線段AB的滿足條件的分點,則可求得AC 約為 0.618AB。這個分割在課本上被稱作黃金分割,我們有時也可說是將線段分成中末比、中外比或外內比。若用G來表示它,G 被稱為黃金比或黃金分割數。黃金分割、黃金分割數都被冠以「黃金」二字,說明了它們的重要性與應用上的廣泛性,同時也為它們平添了幾分神秘的色彩。著名天文學家開普勒稱黃金分割是「幾何學中的一大寶藏」,就讓我們揭開它的神秘面紗,共同來開采一下這座寶藏吧!

尋蹤探跡話名稱由來

最早對中末比有所了解的大約可追溯到畢達哥拉斯學派。該學派對正五邊形、正十邊形都很熟悉,並且把「五角星」作為成員聯絡標記,而這些圖形的作法與中末比是密切聯系的。如果相信畢達哥拉斯熟知正五邊形與五角星的作圖,那麼可以推知他已掌握了中末比。古希臘著名的數學家、天文學家歐多克索斯最早對中末比做了系統的研究,他在深入探究五角星性質時,曾驚嘆道:「中末比到底在這兒出現了!」對中末比的嚴格論述最早見於歐幾里德的《幾何原本》。到中世紀以後,中末比被披上更神秘的外衣,漸漸籠上了一層神秘的色彩。

文藝復興時期,中末比問題引起了人們廣泛的注意。1509年,義大利文藝復興重要人物之一帕喬里出版《神聖的比例》一書。書中系統介紹了古希臘中外比,並稱其為神聖比例。他認為世間一切事物都須服從這一神聖比例的法則。開普勒稱中末比為「比例分割」,他寫道:「畢達哥拉斯定理和中末比是幾何中的雙寶,前者好比黃金,後者堪稱珠玉。」他是把黃金之喻給了畢達哥拉斯定理,而用珠玉來形容了中末比。最早正式在書中使用黃金分割這個名稱的是歐姆(以歐姆定律聞名的G.S.歐姆之弟)。在他1835年出版的第二版《純粹初等數學》一書中首次使用了這一名稱。到19 世紀以後,這一名稱才逐漸通行起來,成為現在人們所熟知的名稱。

掛一漏萬談奇妙性質

黃金分割數G有著許多有趣的性質。最引人注目的是它與斐波那契數列的關系。

斐波那契是中世紀著名的學者。他在《算盤書》一書中提出了一道有趣的「兔子生殖問題」,由此引出了一個奇妙數列:

1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,……

規律是:從第三項開始每一項是前兩項之和。後人稱為斐波那契數列。它與黃金分割會有什麼關系呢?

讓我們計算一下斐波那契數列中每前一項與後一項之比,就會發現這個比值竟與黃金分割數G越來越接近,完全可以作為G的一階、二階……N階近似。多麼奇妙啊!其實可以證明這些比值正是以G作為它們的極限。

中外比與斐波那契數列的這種內在聯系,為它大添了光彩,也使它具有了一種特殊的神秘感與迷人的魅力,使後來的許多數學家為之傾倒。

拋磚引玉粗說影響及應用

黃金分割無論是在理論上,還是實際生活中都有著極其廣泛而又非常簡單的應用,從而也在歷史上產生了巨大的影響。古代,中末比主要是作為作圖的方法而使用。到文藝復興時期它又重新引起了當時人們的極大興趣與注意,並產生了廣泛的影響,得到了多方面的應用。如在繪畫、雕塑方面,畫家、雕塑家都希望從數學比例上解決最完美的形體,它的各部分的相互關系問題,以此作為科學的藝術理論用來指導藝術創造,來體現理想事物的完美結構。著名畫家達芬奇在《論繪畫》一書中就相信:「美感完全建立在各部分之間神聖的比例關繫上,各特徵必須同時作用,才能產生使觀眾如醉如痴的和諧比例。」在這一時期,藝術家們自覺地被黃金分割的魅力所誘惑而使數學研究與藝術創作緊密地結合起來,並對後來形式美學與實驗美學產生了巨大影響。

十九世紀,德國美學家蔡辛提出黃金分割原理且對黃金分割問題進行理論闡述,並認為黃金分割是解開自然美和藝術美奧秘的關鍵。他用數學比例方法研究美學,啟發了後人。德國哲學家、美學家、心理學家費希納進行了實驗美學的嘗試,把黃金分割原理建立在廣泛的心理學測試基礎上,將美學研究與自然科學研究結合在一起,引起廣泛的注意。直到本世紀50年代,實驗美學的研究還十分活躍。直到最近,黃金分割原理仍然是一個充滿了神奇之謎的科學美學問題。如在晶體學的准晶體結構研究領域中,黃金分割問題重新引起了物理學家和數學家們的興趣。

它的實際應用,也有很多。最廣為人道的例子是優選學中的黃金分割法,它是美國的基弗於1953年首先提出的。從1970年開始在我國推廣並取得了很大的成績。優選法的另一種方法――分數法,是取G的分數近似值,在實際中同樣有著廣泛應用。

真真假假道神秘傳說

由於中末比具有各種獨特的性質,隨著它的影響越來越大,也就有了越來越多的關於它的傳說。這些傳說虛虛實實,令人撲朔迷離難辨真偽,但卻一直為人們所津津樂道,廣為流傳。

有人研究得出黃金分割是人和動植物形態的一個結構原則。於是有了以下各種說法:

人體自身美,即人體最優美的身段遵循

⑤ 黃金分割的比例是多少

黃金分割律
這是公元前六世紀古希臘數學家畢達哥拉斯所發現,後來古希臘美學家柏拉圖將此稱為黃金分割。這其實是一個數字的比例關系,即把一條線分為兩部分,此時長段與短段之比恰恰等於整條線與長段之比,其數值比為1.618
:
1或1
:
0.618,也就是說長段的平方等於全長與短段的乘積。0.618,以嚴格的比例性、藝術性、和諧性,蘊藏著豐富的美學價值。
為什麼人們對這樣的比例,會本能地感到美的存在?其實這與人類的演化和人體正常發育密切相關。據研究,從猿到人的進化過程中,骨骼方面以頭骨和腿骨變化最大,軀體外形由於近似黃金而矩形變化最小,人體結構中有許多比例關系接近0.618,從而使人體美在幾十萬年的歷史積淀中固定下來。人類最熟悉自己,勢必將人體美作為最高的審美標准,由物及人,由人及物,推而廣之,凡是與人體相似的物體就喜歡它,就覺得美。於是黃金分割律作為一種重要形式美法則,成為世代相傳的審美經典規律,至今不衰!
近年來,在研究黃金分割與人體關系時,發現了人體結構中有14個「黃金點」(物體短段與長段之比值為
0.618),12個「黃金矩形」(寬與長比值為
0.618的長方形)和2個「黃金指數」(兩物體間的比例關系為
0.618)
人體14個「黃金點」:
肚臍:頭頂-足底之分割點;
咽喉:頭頂-肚臍之分割點;
(3)、(4)膝關節:肚臍-足底之分割點;
(5)、(6)肘關節:肩關節-中指尖之分割點;
(7)、(8)乳頭:軀干乳頭縱軸上這分割點;
(9)眉間點:發際-頦底間距上1/3與中下2/3之分割點;
(10)鼻下點:發際-頦底間距下1/3與上中2/3之分割點;
(11)唇珠點:鼻底-頦底間距上1/3與中下2/3之分割點;
(12)頦唇溝正路點:鼻底-頦底間距下1/3與上中2/3之分割點;
(13)左口角點:口裂水平線左1/3與右2/3之分割點;
(14)右口角點:口裂水平線右1/3與左2/3之分割點。

⑥ 黃金分割線的比例是多少

黃金分割線的比例是:0.618:0.382。

黃金分割線是一種古老的數學方法,黃金分割的創始人專是古希臘的畢達哥屬拉斯,他在當時十分有限的科學條件下大膽斷言:一條線段的某一部分與另一部分之比,如果正好等於另一部分同整個線段的比即0.618,那麼,這樣比例會給人一種美感。

後來,這一神奇的比例關系被古希臘著名哲學家、美學家柏拉圖譽為"黃金分割律"。

(6)黃金分割比值擴展閱讀:

黃金分割線股市中最常見、最受歡迎的切線分析工具之一,實際操作中主要運用黃金分割來揭示上漲行情的調整支撐位或下跌行情中的反彈壓力位。不過,黃金分割線沒有考慮到時間變化對股價的影響,所揭示出來的支撐位與壓力位較為固定,投資者不知道什麼時候會到達支撐位與壓力位。

因此,如果指數或股價在頂部或底部橫盤運行的時間過長,則其參考作用則要打一定的折扣。與江恩角度線與江恩弧形相比略有遜色,但這絲毫不影響黃金分割線為實用切線工具的地位。

⑦ 黃金分割比例

其比值約為0.618

設一個數列,它的最前面兩個數是1、1,後面的每個數都是它前面的兩個數之回和。答例如:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144·····這個數列為「斐波那契數列」,這些數被稱為「斐波那契數」。

經計算發現相鄰兩個斐波那契數的比值是隨序號的增加而逐漸逼近黃金分割比。由於斐波那契數都是整數,兩個整數相除之商是有理數,而黃金分割是無理數,所以只是不斷逼近黃金分割。

(7)黃金分割比值擴展閱讀:

黃金分割比例是使矩形最具美感的比例,即矩形的寬與高之比為1:1.618。在報紙版面設計中,黃金分割比例是最重要的美學參考數據。對開報紙版面的寬與高之比為1:1.4;四開報紙為1:1.5,比較接近黃金分割比例,因此符合讀者的審美需求。

在版面內設計的新聞圖框,一般也以接近這一比例為佳,常用的圖框比例有3:5、5:8、8:13等。當然,這一比例的矩形不是唯一具有美感的形,再加上版面設計中各種因素的影響,不應該也不可能把每條新聞都編排成符合這一比例的矩形。

⑧ 什麼是黃金分割比例

黃金分割
把一條線段分割為兩部分,使其中一部分與全長之比等於另一部分與這部分之比。其比值是一個無理數,取其前三位數字的近似值是0.618。由於按此比例設計的造型十分美麗,因此稱為黃金分割,也稱為中外比。這是一個十分有趣的數字,我們以0.618來近似,通過簡單的計算就可以發現:
1/0.618=1.618
(1-0.618)/0.618=0.618
這個數值的作用不僅僅體現在諸如繪畫、雕塑、音樂、建築等藝術領域,而且在管理、工程設計等方面也有著不可忽視的作用。

讓我們首先從一個數列開始,它的前面幾個數是:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144…..這個數列的名字叫做"菲波那契數列",這些數被稱為"菲波那契數"。特點是即除前兩個數(數值為1)之外,每個數都是它前面兩個數之和。

菲波那契數列與黃金分割有什麼關系呢?經研究發現,相鄰兩個菲波那契數的比值是隨序號的增加而逐漸趨於黃金分割比的。即f(n)/f(n-1)-→0.618…。由於菲波那契數都是整數,兩個整數相除之商是有理數,所以只是逐漸逼近黃金分割比這個無理數。但是當我們繼續計算出後面更大的菲波那契數時,就會發現相鄰兩數之比確實是非常接近黃金分割比的。

一個很能說明問題的例子是五角星/正五邊形。五角星是非常美麗的,我國的國旗上就有五顆,還有不少國家的國旗也用五角星,這是為什麼?因為在五角星中可以找到的所有線段之間的長度關系都是符合黃金分割比的。正五邊形對角線連滿後出現的所有三角形,都是黃金分割三角形。

由於五角星的頂角是36度,這樣也可以得出黃金分割的數值為2Sin18 。
黃金分割點約等於0.618:1
是指分一線段為兩部分,使得原來線段的長跟較長的那部分的比為黃金分割的點。線段上有兩個這樣的點。

利用線段上的兩黃金分割點,可作出正五角星,正五邊形。
2000多年前,古希臘雅典學派的第三大算學家歐道克薩斯首先提出黃金分割。所謂黃金分割,指的是把長為L的線段分為兩部分,使其中一部分對於全部之比,等於另一部分對於該部分之比。而計算黃金分割最簡單的方法,是計算斐波契數列1,1,2,3,5,8,13,21,...後二數之比2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。
黃金分割在文藝復興前後,經過阿拉伯人傳入歐洲,受到了歐洲人的歡迎,他們稱之為"金法",17世紀歐洲的一位數學家,甚至稱它為"各種演算法中最可寶貴的演算法"。這種演算法在印度稱之為"三率法"或"三數法則",也就是我們現在常說的比例方法。

其實有關"黃金分割",我國也有記載。雖然沒有古希臘的早,但它是我國古代數學家獨立創造的,後來傳入了印度。經考證。歐洲的比例演算法是源於我國而經過印度由阿拉伯傳入歐洲的,而不是直接從古希臘傳入的。
因為它在造型藝術中具有美學價值,在工藝美術和日用品的長寬設計中,採用這一比值能夠引起人們的美感,在實際生活中的應用也非常廣泛,建築物中某些線段的比就科學採用了黃金分割,舞台上的報幕員並不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一側,以站在舞台長度的黃金分割點的位置最美觀,聲音傳播的最好。就連植物界也有採用黃金分割的地方,如果從一棵嫩枝的頂端向下看,就會看到葉子是按照黃金分割的規律排列著的。在很多科學實驗中,選取方案常用一種0.618法,即優選法,它可以使我們合理地安排較少的試驗次數找到合理的西方和合適的工藝條件。正因為它在建築、文藝、工農業生產和科學實驗中有著廣泛而重要的應用,所以人們才珍貴地稱它為"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。應用時一般取0.618 ,就像圓周率在應用時取3.14一樣。

黃金矩形(Golden Rectangle)的長寬之比為黃金分割率,換言之,矩形的長邊為短邊 1.618倍.黃金分割率和黃金矩形能夠給畫面帶來美感,令人愉悅.在很多藝術品以及大自然中都能找到它.希臘雅典的帕撒神農廟就是一個很好的例子,他的<維特魯威人>符合黃金矩形.<蒙娜麗莎>的臉也符合黃金矩形,<最後的晚餐>同樣也應用了該比例布局.

發現歷史
由於公元前6世紀古希臘的畢達哥拉斯學派研究過正五邊形和正十邊形的作圖,因此現代數學家們推斷當時畢達哥拉斯學派已經觸及甚至掌握了黃金分割。

公元前4世紀,古希臘數學家歐多克索斯第一個系統研究了這一問題,並建立起比例理論。

公元前300年前後歐幾里得撰寫《幾何原本》時吸收了歐多克索斯的研究成果,進一步系統論述了黃金分割,成為最早的有關黃金分割的論著。

中世紀後,黃金分割被披上神秘的外衣,義大利數家帕喬利稱中末比為神聖比例,並專門為此著書立說。德國天文學家開普勒稱黃金分割為神聖分割。

到19世紀黃金分割這一名稱才逐漸通行。黃金分割數有許多有趣的性質,人類對它的實際應用也很廣泛。最著名的例子是優選學中的黃金分割法或0.618法,是由美國數學家基弗於1953年首先提出的,70年代在中國推廣。

|..........a...........|

+-------------+--------+ -
| | | .
| | | .
| B | A | b
| | | .
| | | .
| | | .
+-------------+--------+ -

|......b......|..a-b...|
通常用希臘字母 表示這個值。

黃金分割奇妙之處,在於其比例與其倒數是一樣的。例如:1.618的倒數是0.618,而1.618:1與1:0.618是一樣的。
確切值為(√5-1)/2
黃金分割數是無理數,前面的1024位為:

0.6180339887 4989484820 4586834365 6381177203 0917980576
2862135448 6227052604 6281890244 9707207204 1893911374
8475408807 5386891752 1266338622 2353693179 3180060766
7263544333 8908659593 9582905638 3226613199 2829026788
0675208766 8925017116 9620703222 1043216269 5486262963
1361443814 9758701220 3408058879 5445474924 6185695364
8644492410 4432077134 4947049565 8467885098 7433944221
2544877066 4780915884 6074998871 2400765217 0575179788
3416625624 9407589069 7040002812 1042762177 1117778053
1531714101 1704666599 1466979873 1761356006 7087480710
1317952368 9427521948 4353056783 0022878569 9782977834
7845878228 9110976250 0302696156 1700250464 3382437764
8610283831 2683303724 2926752631 392473 1671112115
8818638513 3162038400 5222165791 2866752946 5490681131
7159934323 5973494985 0904094762 1322298101 7261070596
1164562990 9816290555 2085247903 5240602017 2799747175
3427775927 7862561943 2082750513 1218156285 5122248093
9471234145 1702237358 0577278616 0086883829 5230459264
7878017889 9219902707 7690389532 1968198615 1437803149
9741106926 0886742962 2675756052 3172777520 3536139362
1076738937 6455606060 5922...

生活應用
有趣的是,這個數字在自然界和人們生活中到處可見:人們的肚臍是人體總長的黃金分割點,人的膝蓋是肚臍到腳跟的黃金分割點。大多數門窗的寬長之比也是0.618…;有些植莖上,兩張相鄰葉柄的夾角是137度28',這恰好是把圓周分成1:0.618……的兩條半徑的夾角。據研究發現,這種角度對植物通風和採光效果最佳。

建築師們對數學0.168…特別偏愛,無論是古埃及的金字塔,還是巴黎的聖母院,或者是近世紀的法國埃菲爾鐵塔,都有與0.168…有關的數據。人們還發現,一些名畫、雕塑、攝影作品的主題,大多在畫面的0.168…處。藝術家們認為弦樂器的琴馬放在琴弦的0.168…處,能使琴聲更加柔和甜美。

數字0.168…更為數學家所關注,它的出現,不僅解決了許多數學難題(如:十等分、五等分圓周;求18度、36度角的正弦、餘弦值等),而且還使優選法成為可能。優選法是一種求最優化問題的方法。如在煉鋼時需要加入某種化學元素來增加鋼材的強度,假設已知在每噸鋼中需加某化學元素的量在1000—2000克之間,為了求得最恰當的加入量,需要在1000克與2000克這個區間中進行試驗。通常是取區間的中點(即1500克)作試驗。然後將試驗結果分別與1000克和2000克時的實驗結果作比較,從中選取強度較高的兩點作為新的區間,再取新區間的中點做試驗,再比較端點,依次下去,直到取得最理想的結果。這種實驗法稱為對分法。但這種方法並不是最快的實驗方法,如果將實驗點取在區間的0.618處,那麼實驗的次數將大大減少。這種取區間的0.618處作為試驗點的方法就是一維的優選法,也稱0.618法。實踐證明,對於一個因素的問題,用「0.618法」做16次試驗就可以完成「對分法」做2500次試驗所達到的效果。因此大畫家達·芬奇把0.618…稱為黃金數。

0.618與戰爭:拿破崙大帝敗於黃金分割線?

0.618,一個極為迷人而神秘的數字,而且它還有著一個很動聽的名字——黃金分割律,它是古希臘著名哲學家、數學家畢達哥拉斯於2500多年前發現的。古往今來,這個數字一直被後人奉為科學和美學的金科玉律。在藝術史上,幾乎所有的傑出作品都不謀而合地驗證了這一著名的黃金分割律,無論是古希臘帕特農神廟,還是中國古代的兵馬俑,它們的垂直線與水平線之間竟然完全符合1比0.618的比例。

也許,0.618在科學藝術上的表現我們已了解了很多,但是,你有沒有聽說過,0.618還與炮火連天、硝煙彌漫、血肉橫飛的慘烈、殘酷的戰場也有著不解之緣,在軍事上也顯示出它巨大而神秘的力量?

0.618與武器裝備

在冷兵器時代,雖然人們還根本不知道黃金分割率這個概念,但人們在製造寶劍、大刀、長矛等武器時,黃金分割率的法則也早已處處體現了出來,因為按這樣的比例製造出來的兵器,用起來會更加得心應手。

當發射子彈的步槍剛剛製造出來的時候,它的槍把和槍身的長度比例很不科學合理,很不方便於抓握和瞄準。到了1918年,一個名叫阿爾文·約克的美遠征軍下士,對這種步槍進行了改造,改進後的槍型槍身和槍把的比例恰恰符合0.618的比例。

實際上,從鋒利的馬刀刃口的弧度,到子彈、炮彈、彈道導彈沿彈道飛行的頂點;從飛機進入俯沖轟炸狀態的最佳投彈高度和角度,到坦克外殼設計時的最佳避彈坡度,我們也都能很容易地發現黃金分割率無處不在。

在大炮射擊中,如果某種間瞄火炮的最大射程為12公里,最小射程為4公里,則其最佳射擊距離在9公里左右,為最大射程的2/3,與0.618十分接近。在進行戰斗部署時,如果是進攻戰斗,大炮陣地的配置位置一般距離己方前沿為1/3倍最大射程處,如果是防禦戰斗,則大炮陣地應配置距己方前沿2/3倍最大射程處。

0.618與戰術布陣

在我國歷史上很早發生的一些戰爭中,就無不遵循著0.618的規律。春秋戰國時期,晉厲公率軍伐鄭,與援鄭之楚軍決戰於鄢陵。厲公聽從楚叛臣苗賁皇的建議,把楚之右軍作為主攻點,因此以中軍之一部進攻楚軍之左軍;以另一部進攻楚軍之中軍,集上軍、下軍、新軍及公族之卒,攻擊楚之右軍。其主要攻擊點的選擇,恰在黃金分割點上。

把黃金分割律在戰爭中體現得最為出色的軍事行動,還應首推成吉思汗所指揮的一系列戰事。數百年來,人們對成吉思汗的蒙古騎兵,為什麼能像颶風掃落葉般地席捲歐亞大陸頗感費解,因為僅用游牧民族的彪悍勇猛、殘忍詭譎、善於騎射以及騎兵的機動性這些理由,都還不足以對此做出令人完全信服的解釋。或許還有別的更為重要的原因?仔細研究之下,果然又從中發現了黃金分割律的偉大作用。蒙古騎兵的戰斗隊形與西方傳統的方陣大不相同,在它的5排制陣形中,人盔馬甲的重騎兵和快捷靈動輕騎兵的比例為2:3,這又是一個黃金分割!你不能不佩服那位馬背軍事家的天才妙悟,被這樣的天才統帥統領的大軍,不縱橫四海、所向披靡,那才怪呢。

馬其頓與波斯的阿貝拉之戰,是歐洲人將0.618用於戰爭中的一個比較成功的範例。在這次戰役中,馬其頓的亞歷山大大帝把他的軍隊的攻擊點,選在了波斯大流士國王的軍隊的左翼和中央結合部。巧的是,這個部位正好也是整個戰線的「黃金點」,所以盡管波斯大軍多於亞歷山大的兵馬數十倍,但憑借自己的戰略智慧,亞歷山大把波斯大軍打得潰不成軍。這一戰爭的深刻影響直到今天仍清晰可見, 在海灣戰爭中,多國部隊就是採用了類似的布陣法打敗了伊拉克軍隊。

兩支部隊交戰,如果其中之一的兵力、兵器損失了1/3以上,就難以再同對方交戰下去。正因為如此,在現代高技術戰爭中,有高技術武器裝備的軍事大國都採取長時間空中打擊的辦法,先徹底摧毀對方1/3以上的兵力、武器,爾後再展開地面進攻。讓我們以海灣戰爭為例。戰前,據軍事專家估計,如果共和國衛隊的裝備和人員,經空中轟炸損失達到或超過30%,就將基本喪失戰鬥力。為了使伊軍的損耗達到這個臨界點,美英聯軍一再延長轟炸時間,持續38天,直到摧毀了伊拉克在戰區內428輛坦克中的38%、2280輛裝甲車中的32%、3100門火炮中的47%,這時伊軍實力下降至60%左右,這正是軍隊喪失戰鬥力的臨界點。也就是將伊拉克軍事力量削弱到黃金分割點上後,美英聯軍才抽出「沙漠軍刀」砍向薩達姆,在地面作戰只用了100個小時就達到了戰爭目的。在這場被譽為「沙漠風暴」的戰爭中,創造了一場大戰僅陣亡百餘人奇跡的施瓦茨科普夫將軍,算不上是大師級人物,但他的運氣卻幾乎和所有的軍事藝術大師一樣好。其實真正重要的並不是運氣,而是這位率領一支現代大軍的統帥,在進行戰爭的運籌帷幄中,有意無意地涉及了0.618,也就是說,他多多少少託了黃金分割律的福。

此外,在現代戰爭中,許多國家的軍隊在實施具體的進攻任務時,往往是分梯隊進行的,第一梯隊的兵力約占總兵力的2/3,第二梯隊約佔1/3。在第一梯隊中,主攻方向所投入的兵力通常為第一梯隊總兵力的2/3,助攻方向則為1/3。防禦戰斗中,第一道防線的兵力通常為總數的2/3,第二道防線的兵力兵器通常為總數的1/3。

0.618與戰略戰役

0.618不僅在武器和一時一地的戰場布陣上體現出來,而且在區域廣闊、時間跨度長的宏觀的戰爭中,也無不得到充分地展現。

一代梟雄的的拿破崙大帝可能怎麼也不會想到,他的命運會與0.618緊緊地聯系在一起。1812年6月,正是莫斯科一年中氣候最為涼爽宜人的夏季,在未能消滅俄軍有生力量的博羅金諾戰役後,拿破崙於此時率領著他的大軍進入了莫斯科。這時的他可是躊躇滿志、不可一世。他並未意識到,天才和運氣此時也正從他身上一點點地消失,他一生事業的頂峰和轉折點正在同時到來。後來,法軍便在大雪紛揚、寒風呼嘯中灰溜溜地撤離了莫斯科。三個月的勝利進軍加上兩個月的盛極而衰,從時間軸上看,法蘭西皇帝透過熊熊烈焰俯瞰莫斯科城時,腳下正好就踩著黃金分割線。

1941年6月22日,納粹德國啟動了針對蘇聯的「巴巴羅薩」計劃,實行閃電戰,在極短的時間里,就迅速佔領了的蘇聯廣袤的領土,並繼續向該國的縱深推進。在長達兩年多的時間里,德軍一直保持著進攻的勢頭,直到1943年8月,「巴巴羅薩」行動結束,德軍從此轉入守勢,再也沒能力對蘇軍發起一次可以稱之為戰役行動的進攻。被所有戰爭史學家公認為蘇聯衛國戰爭轉折點的斯大林格勒戰役,就發生在戰爭爆發後的第17個月,正是德軍由盛而衰的26個月時間軸線的黃金分割點。

我們常常聽說有「黃金分割」這個詞,「黃金分割」當然不是指的怎樣分割黃金,這是一個比喻的說法,就是說分割的比例像黃金一樣珍貴。那麼這個比例是多少呢?是0.618。人們把這個比例的分割點,叫做黃金分割點,把0.618叫做黃金數。並且人們認為如果符合這一比例的話,就會顯得更美、更好看、更協調。在生活中,對「黃金分割」有著很多的應用。

最完美的人體:肚臍到腳底的距離/頭頂到腳底的距離=0.618

最漂亮的臉龐:眉毛到脖子的距離/頭頂到脖子的距離=0.618

證明方法:

設一條線段AB的長度為a,C點在靠近B點的黃金分割點上且AC為b
AC/AB=BC/AC
b^2=a*(a-b)
b^2=a^2-ab
a^-ab+(1/4)b^2=(5/4)*b^2
(a-b/2)^2=(5/4)b^2
a-b/2=(根號5/2)*b
a-b/2=(根號5)b/2
a=b/2+(根號5)b/2
a=b(根號5+1)/2
a/b=(根號5+1)/2