生活中的数学

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指导老师:王海川 课题组长:周立人 成 员:周立人 张旖 辛亮 华天福 秦钟瑄 顾杰

• 宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地 球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数 学。

——

华罗庚 数学与我们的生活是息息相关的,首先作为一 门学科。数学是一切科学的源科学。科学的终极目 标是追求真理,哲学提供了方法论。而数字则是最 真的结果。不要说理工科,甚至学艺术的都要知道 计算角度和黄金分割点! 从买菜时的算术,到列车时刻表,到航天 飞机的发射……哪个环节离得了数学。从IT,到建 筑,到金融,到税务,到设计……那个行业离得了 数学。 数学真的是无时不在、无处不在啊。 假如没有数学这个社会将会怎样呢?

• 数学在其发展的早期主要是作为一种实用的技术 或工具,广泛应用于处理人类生活及社会活动中 的各种实际问题。随着数学的发展和人类文化的 进步,数学在当代社会中有许多出人意料的应用, 在许多场合,它已经不再单纯是一种辅助性的工 具,它已经成为解决许多重大问题的关键性的思 想与方法,由此产生的许多成果,又早已悄悄地 遍布在我们身边,极大地改变了我们的生活方式

下面就让我们来开始这次数学之旅吧。

• • • • 为什么自行车轮是圆形的?

1.

同样面积的图形圆的周长 最长

,

转一圈走得最远

.

2.

圆的边是曲线

,

摩擦力小

,

比较光滑

,

走得快

.

3.

车轴离开地面的距离始终 一样长。这样车子才会平稳。 同样,杯子的圆形也是 应用了圆形面积最大的 原理

• 我们都知道三角形具有稳定性,有 着稳固、坚定、耐压的特点。原因 是一旦三角形的三个边长确定了, 三角形就确定了,各个角的角度, 三个边所围成的面积,等等都不会 改变,我们也学过三个点可以确定 一个面 。一个三条腿的板凳不论 在哪里都可以放稳。所以其实三角 形是稳定的。 • 埃及金字塔、钢轨、三角形 框架、起重机、三角形吊臂、 屋顶、三角形钢架、钢架桥中 都是应用了三角形原理。

会 选 那 一 种 路 线 呢 ? 从 火 之 国 到 水 之 国 , 鸣 人

• 什么是轴对称图形呢?如果把一 个图形沿着一条直线翻折过来, 直线两旁的部分能够完全重合, 这样的图形叫做 对称图形。 轴对称图形 。在 我们的生活中,有很多美丽的轴

动物中的数学“天才”

• 蜜蜂蜂房是严格的六 角柱状体,它的一端 是平整的六角形开口, 另一端是封闭的六角 菱锥形的底,由三个 相同的菱形组成。 • 丹顶鹤总是成群结队迁飞,而且排成“人”字形。 “人”字形的角度是

110

度。更精确地计算还表明 “人”字形夹角的一半

——

即每边与鹤群前进方向 的夹角为

54

44

8

秒!而金刚石结晶体的角度正 好也是

54

44

8

秒!是巧合还是某种大自然的 “默契”?

魔术师的地毯

• 一天,著名魔术大师秋先生拿了一块长和宽都是 1.3

米的 地毯去找地毯匠敬师傅,要求把长和宽都是 1.3

米的地毯 改成 0.8

米宽 2.1

米长的矩形.敬师傅说:“边长 1.3

米的正 方形面积为 1.69

平方米,而宽 0.8

米长 2.1

米的矩形面积只 有 1.68

平方米,两者不相等啊!没法做.”秋先生拿出两 张设计图,对敬师傅说:“你照这张图(图 着做了果真是宽 0.8

米长 2.1

1.2

)做就行 了.魔术大师是从来不会错的,你放心做吧!”敬师傅照 米.魔术师拿着改好的地毯满 意地走了,而敬师傅却还在纳闷儿:这是怎么回事呢? 大家如果有兴趣的话可以思考一下

2000

多年前,在科学 还不发达的时候,有人 用简单的测量工具计算 出地球的周长。这个人 就是古希腊的埃拉托色 尼。 不管数学的任一分支是多么抽象, 总有一天会应用在这实际世界 上。

——

罗巴切夫斯基

黄金分割比

• • 黄金分割比是把一条线段分割为两部 分,使其中一部分与全长之比等于另 一部分与这部分之比。近似值是

0.618

。由于按此比例设计的造型十 分美丽,因此称为黄金分割。也称为 中外比。 这个数值的作用不仅仅体现在诸如绘 画、雕塑、音乐、建筑等艺术领域, 而且在管理、工程设计等方面也有着 不可忽视的作用。 甚至连人体自身的 形体美,即最优美的身段,也遵循着 黄金分割比.据说“维纳斯”雕像以 及世界著名艺术珍品中的女神像,她 们身体的腰以下部分的长度与整个身 高的比,都近于

0.618

,于是人们就 把这个比作为形体美的标准.

这是印度的一个关于国际象棋古老传说,印度 国王打算重赏国际象棋的发明人。他跪在国王 面前说

;‘

陛下,请您在这张棋盘的第一个小格内, 赏给我一粒麦子,在第二个小格内给两粒,第 三格内给四粒,把这样摆满棋盘上所有64格 的麦粒,都赏给您的仆人吧! 国王觉得这很容易,就答应了,谁知,他发现 就是搬完国库他也摆不满棋盘打个比方,如果 造一个仓库来放这些麦子,仓库高4公尺,宽 10公尺,那么仓库的长度就等于地球到太阳 的距离的两倍。多么奇妙呀。 那么这个发明象的人怎么样了,很简单,他被杀头了,因 为他惹得国王很不爽。 这个故事也告诉我们一个无关数学的道 理,那就是做人不要贪得无厌,小命要紧。

对于同学们生活中的数学的认识,我们 做了一项“你认为数学与生活联系”的调查, 结果如下,从中可以看出,大多数同学都认 为数学对生活是有帮助的。 9 2 23 56 很紧密 比较紧密 不太紧密 没有联系

要在生活中应用数学

• 数学就应该在生活中学习。有人说,现在 书本上的知识都和实际联系不大。这说明 他们的知识迁移能力还没有得到充分的锻 炼。正因为学了不能够很好的理解、运用 于日常生活中,才使得很多人对数学不重 视。希望同学们到生活中学数学,在生活 中用数学,数学与生活密不可分,学深了, 学透了,自然会发现,其实数学很有用处。

这次研究性课题的制作中,我们小组遇到了一 些问题,例如资料的收集,以及制作演示文稿的难 度等。但是,在指导老师及其他人的帮助下,我们 小组成员齐心协力,终于完成了课题的研究。 通过这次研究型课题,锻炼了我们的动手能力, 团队精神和合作意识。让我们明白了,任何事只要 依靠团体的力量,那将是无往而不利的。同样,我 们也从中了解到了学习和在实践中应用数学的重要 性。对我们的学习和生活有很大的启示和帮助。

感谢王海川老师的帮助和指导! 感谢各位同学的大力配合与支持! 感谢为我们提供资料的热情的陌生人!