看完《隐秘的角落》，竟然爱上了数学？

#三稜莪术#紅菇

数学

兔子

那契

螺旋线

小兔子

心形线

斐波

小蛮

浪漫

对数

最近大家是否被隐秘的角落刷屏了呢？

又是否从“带你爬山”的张东升以及“把你写进日记里”的朱朝阳身上感受到了理科生的恐怖？作为剧中的两大灵魂人物，他们在性格、经历以及对数学的喜爱程度上的相似度都非常高。剧情也在这两大主角的演绎中跌宕起伏。

此外，全剧处处草蛇灰线，伏笔不断。其中，笛卡尔心形线也成为了本剧隐藏内涵的解锁关键。

心形线：一个公式所隐藏的“极致浪漫”

张东升在少年班的奥数课堂上给大家讲了这么一个故事：相传笛卡尔流落到了瑞典，并在这里与公主克里斯提娜有了一场美丽的邂逅，国王在得知这件事情后，强行拆散了他们，并阻止他们见面。最后，身染疾病的笛卡尔在对公主的思恋中死去，在临死之前，给公主寄了一封信，信中的内容只有短短的一句：

这个公式以及故事版本也成了理科生懂“浪漫”的证明。

美丽的心形线（a=1）

而在某矿泉水品牌的广告中，也以这个故事为蓝本进行了创作。

在此之后，各大神们也对原始版本的心形线进行了升级，大家还能在网上找出其他版本的心形线画法及其对应的方程吗？

除了心形线以外，生活中还有许多方面表现着数学的浪漫。

曲线美：广州的“小蛮腰”

几千年来，数学在建筑设计中都扮演着重要角色，它也是建筑设计思想上的一种来源。如广州“小蛮腰"——世界第二高电视观光塔——就充分展现了数学中的曲线美。小蛮腰塔身高600米，外框由24根钢柱和64根钢椭圆环交叉构成，是目前世界上腰身最细的建筑物，仿若一妙曼回头的少女。

那么，那24根钢柱到底是直的还是有一定弯曲弧度的呢？

这就不得不提到数学中的单页双曲面了，单页双曲面的标准方程如下：

其中，单页双曲线既可以由空间中的双曲线

绕y轴旋转而成，也可以由一条直线绕与其不共面的另一直线旋转形成。

广州“小蛮腰”电视塔实际只需要用到24根斜直线钢柱便可构成它妙曼的身躯。对比起传统的“一根长针插着一个圆形观景台”的普遍电视塔形象，小蛮腰电视塔则在建造上做出了创新。

一个看似很“普通”的方程却能创造出如此的“鬼斧生工”的艺术品，而关于双曲面的这些方程我们也将在以后的高等数学中学到。这样看，数学是不是充满了神奇之处呢？

上帝的语言：斐波那契螺旋线

意大利数学家莱昂纳多•斐波那契在其著作《算盘书》中对“兔子繁殖问题”进行了研究，并以此提出了著名的斐波那契数列。而“兔子繁殖问题”也是其研究的现实模型。

兔子繁殖问题

假定一对兔子在出生一个月后（即出生后的第二个月）就有了繁殖能力，此后一对兔子每个月能生出一对小兔子来，且假定所有兔子都长生不死，最开始只有一对刚出生的小兔子，那么这些兔子都是按照什么规律进行繁殖的呢？

第一个月

只有一对小兔子，兔子对数是1；

第二个月

小兔子长成了大兔子，兔子的对数还是1；

第三个月

大兔子生出一对小兔子，兔子对数为2；

第四个月

原来的大兔子又生下一对小兔子，原来的小兔子也长成大兔子，兔子对数为3；

第n个月

如果把第n个月的兔子对数记作Fn，那么

于是便得到了如下数列：1,1,2,3,5,8,11…...

斐波那契数列我们已经很熟悉了，那么，你有听过斐波那契螺旋线吗？

以斐波那契数列的前6个数值1,1,2,3,5,8为边长，得到6个正方形，可将这6个正方形拼成如下图的矩形，再对每个正方形画上90的弧线后得到下图：

这就是著名的斐波那契螺旋线，也叫做“黄金螺旋线”。其形状广泛的存在于我们的生活、世界以及宇宙中。

在身体上，如人耳结构：

 在自然界，如台风的漩涡中心：

此外，斐波那契螺旋线也是设计构图的常用技巧，如在苹果公司的logo的设计稿中发现了同样的螺旋线：

这样看，黄金螺旋线是不是很神奇呢？

谈到数学，科学家们认为······

一提到数学，大家脑海里是否只想起数学习题册中无止境的计算与证明？亦或自己写不出题目时的头昏脑涨？其实，数学的美与神秘早在古希腊时期就被各种伟人所提倡与证明，几个世纪以来，这样的讨论从未断绝。那么，这些伟大科学家都是怎么说的呢？

“数学问题”讨论小组（6）

毕达哥斯拉

万物皆数。

伽利略

数学是上帝用来书写宇宙的文字。

拿破仑

一个国家只有数学蓬勃的发展，才能展现它国立的强大。数学的发展和至善和国家繁荣昌盛密切相关。

雅可比

在奥林匹斯山上统治着的上帝，乃是永恒的数。

克莱因

音乐能激发或抚慰情怀，绘画使人赏心悦目，诗歌能动人心弦，哲学使人获得智慧，科学可改善物质生活，但数学能给予以上的一切。

华罗庚

从宇宙之大，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。

数学的美，不仅仅体现在曲线中，在其他方面上，如在数学语言以及数学概念、体系上，也体现着数学的美与浪漫。数学之美，使得无数数学家穷尽毕生精力投入其中，孜孜不倦的进行探索。

而想要体会到理科生的浪漫，也需大家将日常学习中的数学基础打牢固，建立一个知识地基，这样才能在以后的生活中处处发现“数学的浪漫”。

END

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