황금 비율: 황금 수, 계산 방법

비율 황금 또는 신성한 비율은 조화, 아름다움 및 완벽의 아이디어와 관련된 평등입니다. 기원전 300년경 살았던 그리스 수학자 알렉산드리아의 유클리드. C.는 오늘날까지 다양한 분야의 연구자들의 흥미를 끄는 이 개념을 공식화한 최초의 사상가 중 한 명입니다.

이러한 관심의 이유는 황금비가 식물의 씨앗과 잎, 그리고 인체를 포함한 자연에서 대략적인 방식으로 관찰될 수 있기 때문입니다. 결과적으로 황금 비율은 생물 학자, 건축가, 예술가 및 디자이너와 같은 다양한 전문가의 연구 주제입니다.

읽기: 숫자 pi — 수학에서 가장 중요한 상수 중 하나

황금 비율 요약

  • 황금 비율은 다음과 같은 비율입니다. \(a>b>0\) 그렇게

\(\frac{a+b}a =\frac{a}b\)

  • 이러한 상황에서 그 이유는 그만큼 황금비율이라고 합니다.

  • 황금 비율은 균형, 순도 및 완벽함의 개념과 연결되어 있습니다.

  • 그리스 문자 ϕ(읽기: fi)는 황금수를 나타내며 황금 비율에서 얻은 상수입니다.

  • 피보나치 수열에서 각 항과 선행 항 사이의 몫은 황금수에 접근합니다.

  • 황금사각형은 변이 황금비인 직사각형입니다.

황금비율이란?

두 부분으로 나누어진 선분을 고려하십시오. 그만큼 그리고 가장 작은 . 깨달아 라 a+b 전체 세그먼트의 척도입니다.

 황금 비율에 대한 텍스트의 선분.

황금 비율 평등이다 이유 중\(\mathbf{\frac{a+b}a}\) 그것은 \(\mathbf{\frac{a}{b}}\), 즉

\(\frac{a+b}a =\frac{a}b\)

이 맥락에서 우리는 그만큼 그것은  황금 비율에 있습니다.

그러나 어떤 가치에 대한 그만큼 그것은  황금 비율이 있습니까? 그것이 우리가 다음에 보게 될 것입니다.

황금수는 어떻게 계산하나요?

이유 \(\frac{a}b\)(또는 마찬가지로, 이유 \(\frac{a+b}a\))는 황금수라는 상수를 생성합니다. 그리스 문자 φ로 표시됩니다. 그래서 흔히 쓰는

\(\frac{a+b}a =\frac{a}b=φ\)

황금수를 계산하기 위해 b = 1에 대한 황금비를 생각해 봅시다. 따라서 우리는 의 값을 쉽게 찾을 수 있습니다. 그만큼 그리고 φ를 얻는다 평등에서 \(\mathbf{\frac{a}{b}=ϕ}\).

교차 곱셈 속성을 사용하여 다음과 같이 황금 비율을 작성할 수 있습니다.

\(a^2=b⋅(a+b)\)

b = 1로 대입하면

\(a^2=1⋅(a+1)\)

\(a^2-a-1=0\)

Bhaskara의 공식 적용 이 이차 방정식에 대해 우리는 양의 해가 그만큼 é

\(a=\frac{1+\sqrt5}2\)

처럼 그만큼 세그먼트의 척도이므로 음수 솔루션을 무시합니다.

그래서 방법 \(\frac{a}b=φ\), 황금 숫자의 정확한 값은 다음과 같습니다.

\(φ=\frac{1+\sqrt5}2\)

몫을 계산하면 골든 넘버의 대략적인 값:

\(ϕ≈1,618033989\)

참조: 분수로 수학 연산을 푸는 방법?

황금 비율과 피보나치 수열

피보나치 수열은 숫자의 목록입니다. 여기서 세 번째부터 시작하는 각 항은 두 선행 항의 합과 같습니다. 이 시퀀스의 처음 10항을 살펴보겠습니다.

\(a_1=1\)

\(a_2=1\)

\(a_3=1+1=2\)

\(a_4=1+2=3\)

\(a_5=2+3=5\)

\(a_6=3+5=8\)

\(a_7=5+8=13\)

\(a_8=8+13=21\)

\(a_9=13+21=34\)

\(a_{10}=21+34=55\)

몫을 계산할 때 피보나치 수열의 각 항과 그 전임자 사이, 우리는 황금 숫자에 접근하고 있습니다 ϕ:

\(\frac{a_2}{a_1}=\frac{1}1=1\)

\(\frac{a_3}{a_2}=\frac{2}1=2\)

\(\frac{a_4}{a_3}=\frac{3}2=1.5\)

\(\frac{a_5}{a_4}=\frac{5}3=1.6666…\)

\(\frac{a_6}{a_5}=\frac{8}5=1.6\)

\(\frac{a_7}{a_6}=\frac{13}8=1.625\)

\(\frac{a_8}{a_7}=\frac{21}{13}=1.6153…\)

\(\frac{a_9}{a_8}=\frac{34}{21}=1.61904…\)

\(\frac{a_10}{a_9}=\frac{55}{34}=1.61764…\)

황금비율과 황금사각형

하나 직사각형 가장 긴 면이 있는 곳 그만큼 그리고 작은 쪽  황금비율이다 황금사각형이라고 합니다. 황금 직사각형의 예는 한 변의 길이가 1cm이고 \(\frac{1+\sqrt5}2\) 센티미터.

더 알아보기: 직접적으로 비례하는 양은 무엇입니까?

황금 비율의 응용

지금까지 우리는 추상적인 수학적 맥락에서만 황금비를 연구했습니다. 다음으로 몇 가지 적용된 예를 살펴보겠지만 주의가 필요합니다. 이러한 경우에는 황금 비율이 정확히 제시되지 않습니다. 존재하는 것은 서로 다른 맥락에 대한 분석입니다. 황금 숫자가 그렇게 나타납니다근사치를 내다.

  • 건축의 황금 비율

일부 연구에서는 이집트의 Cheops 피라미드와 뉴욕의 UN 본부 건물 치수의 특정 비율에서 금의 수 추정치가 관찰된다고 주장합니다.

 뉴욕 UN 빌딩. 황금 숫자가 치수에 적용되었다고 믿어집니다.
 뉴욕 UN 빌딩. 황금 숫자가 치수에 적용되었다고 믿어집니다.
  • 인체의 황금비율

인체 치수는 사람마다 다르며 완벽한 체형은 없습니다. 그러나 적어도 고대 그리스 이후로 황금 비율과 관련된 측정과 함께 수학적으로 이상적인 신체(실제로는 완전히 도달할 수 없음)에 대한 논쟁이 있었습니다. 예를 들어, 이 이론적 맥락에서 배꼽과 땅 사이의 거리에 대한 사람의 키의 비율은 황금 숫자가 될 것입니다..

  • 예술의 황금 비율

이탈리아 레오나르도 다빈치의 작품 "비트루비안 맨"과 "모나리자"에 대한 연구가 있습니다. 황금 사각형 사용.

예술의 황금 비율의 예인 모나리자라는 제목의 여성 그림.
모나리자, 레오나르도 다빈치.
  • 자연의 황금 비율

지적하는 연구가 있다. 황금 비율과 특정 식물의 잎 분포 방식 사이의 관계 줄기에. 이러한 잎 배열을 필로택시(phyllotaxy)라고 합니다.

단풍 그림, 자연의 황금 비율의 예.
시트 배열의 다양한 예.
  • 디자인의 황금 비율

황금 비율은 디자인 분야에서도 연구되고 사용됩니다. 프로젝트 구성 도구.

디자인에서 황금 비율의 예인 새를 그리고 스케치합니다.
인물의 구성에서 디자인에 적용되는 황금 비율.

황금 비율에 해결 운동

질문 1

(Enem) 선분은 전체가 한 부분과 다른 부분의 비율이 같을 때 황금비로 두 부분으로 나뉩니다. 이 비례 상수는 일반적으로 그리스 문자 ϕ로 표시되며 그 값은 방정식 ϕ2 = ϕ+1의 양수 솔루션으로 제공됩니다.

힘과 마찬가지로 \(ϕ^2\), φ의 더 높은 거듭제곱은 다음 형식으로 표현할 수 있습니다. \(aφ+b\), 여기서 a와 b는 표와 같이 양의 정수입니다.

황금 비율에 대한 Enem의 문제 숫자와 힘이 있는 표.

효능 \(ϕ^7\)는 aφ+b(a 및 b는 양의 정수) 형식으로 작성되며

a) 5φ+3

b) 7φ+2

c) 9φ+6

d) 11φ+7

e) 13φ+8

해결

처럼 \(ϕ^7=ϕ⋅ϕ^6\), 우리는

\(ϕ^7=ϕ⋅ϕ^6 = ϕ⋅(8ϕ+5)\)

분배를 적용하면,

\(ϕ^7=8ϕ^2+5ϕ\)

처럼 \(ϕ^2=ϕ+1\),

\(ϕ^7=8⋅(ϕ+1)+5ϕ\)

\(ϕ^7=13ϕ+8\)

전자 대안.

질문 2

황금 숫자에 대한 아래의 각 진술을 T(참) 또는 F(거짓)로 평가하십시오.

나. 황금수 φ는 무리수입니다.

II. 피보나치 수열의 각 항과 선행 항 사이의 몫은 φ 값에 접근합니다.

III. 1.618은 황금수 φ의 소수점 세 자리로 반올림한 값입니다.

위에서 아래로 올바른 순서는 다음과 같습니다.

a) V-V-V

b) F-V-F

c) V-F-V

d) F-F-F

e) F-V-V

해결

나. 진실.

II. 진실.

III. 진실.

대안 A.

출처

프란시스코, S. V. L에서 황금비율의 매력과 현실 사이. 학위 논문(전국 네트워크의 수학 전문 석사 학위) – 생명과학, 문자 및 정확한 과학 연구소, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho. 상파울루, 2017. 가능: http://hdl.handle.net/11449/148903.

세일즈, J. S에서 자연에 존재하는 황금 비율. 피아우이(Piauí) 교육, 과학 및 기술 연방 연구소에서 과정 수료(수학 학위). 피아우이, 2022년. 가능 http://bia.ifpi.edu.br: 8080/jspui/handle/123456789/1551.

마리아 루이자 알베스 리조
수학 선생님

원천: 브라질 학교 - https://brasilescola.uol.com.br/matematica/proporcao-aurea.htm

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