研究黄金分割率的论文题目

黄金分割律及其视觉传达设计的应用 江南大学 彭心勤PENG Xinqin摘 要：本文通过对黄金分割律的系统分析和研究，探讨了黄金分割的美感原理及些许设计法则，揭示了黄金分割律对于视觉传达设计的科学作用。 对黄金分割律在设计中的应用，多出现于建筑设计中，如米斯·凡·德洛（Ludwig Mies Van der Rohe，1886-1969）的别墅，勒·柯布西耶（Le Corbusier，1887-1965）的朗香教堂（La chapella de Ronchamp）等。在产品设计中，有米斯·凡·德洛的巴塞罗那椅（Barcelona Chair）、阿尔多·罗西（Aldo Rossi）设计的正圆锥壶等。而明确提出这一概念运用的是20世纪中期的法国建筑师勒·柯布西耶，他发现黄金比具有数列的性质。并将其与人体尺寸相结合，提出黄金基准尺方案，并视之为现代建筑美的尺度。而下文主要就黄金分割及其在视觉传达设计中应用做些许探究。一．黄金分割律的由来早在埃及人造金字塔时，就已潜在的应用了黄金分割律。公元前6世纪，古希腊数学家、哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras，公元前580-500年)在一个偶然的机会被一铁匠铺悦耳的打铁声所吸引，结果发现了铁砧和铁锤的大小比例近乎于1∶。回家后，让其学生分割一木棒，结果分割出一玄妙的比例：即用C点分割木棒AB，整段AB与长段BC之比，等于长段BC与短段AC之比，接着又发现，把AC放在BC之上，也得出同样的比例。后来后人发现，这一比例可无穷的分割下去，而他们的比例竟都近乎于1∶。这可能就是人类明确发现“黄金分割”最早的记载。二．黄金分割的比例和构成黄金分割是指一条直线（或矩形）被分割成两个不同的部分，分割点（或线）将较大的部分与较小的部分分割成一定的比例（如图1 ）。具体的比例公式是：AC/BC=AB/AC（AC为长边，BC为短边），其比值约为∶1或1∶。这个比例是如何计算出来的呢？假设AB＝1，AC的长度为a，BC的长度即为1-a。如此便可得到：a2+a-1=0，计算出a的确切数值为…它还有以下两种形式及变化： Èý£®黄金分割律的美感探究首先，表现在它的形式美感上。19世纪后期，德国的心理学家古斯塔夫·费希纳（Gustav fechner）做了一个实验，其实验测量各种矩形人造物，其结果，他发现大部分人更喜爱边长比例接近于黄金分割律的矩形，这从一个侧面说明了黄金比例图形具有一符合人体标准的视觉愉悦性。其次，不乏生理与心理原因。1、生理原因科学研究表明，人的双眼视域是两个不同心的圆所围成的总区域，如若以一眼的正视时的中心作为一分割点去分割整个双眼视域的长，得出的正是一黄金分割的比例。所以，这个视域正是视觉感觉舒适的区域，这也可能正是黄金分割律美感的生理缘由。深层去追溯，可以用哲学家荣格所说的集体无意识的概念去解释和溯源：因为黄金分割律可能暗合人类的一种先天视觉识别能力的积淀。就是说，在大自然长期发展过程中，由于人类周围的环境，各种各样的动物和植物的形式和式样，他们都蕴含了这一形式比例的生物规律，这一规律长期作用着人类的视觉系统，因而大自然在潜移默化中业已决定了人类的这种“黄金”视觉愉悦性（例如，花和叶的器官是由于其螺旋上升式生长，从而保证了叶与叶之间不会重合，下面的叶片正好在从上面叶片间漏下阳光的空隙地方，这是采光面积最大的排列方式。也因而，沿对数螺旋按圆的黄金分割盘旋而生，是叶片排列的最优良选择。辐射对称的花及螺旋排列的果，它们在数学上也符合黄金分割的规律。这应该是一种进化论的“自然选择”吧。）。其实，人类其本身的大部分形体比例也是符合黄金分割律的比例分割的。古希腊哲学家普罗泰格拉曾说“人是万物的尺度”就隐含了人是自然界这种规律的造物。2、黄金比例美感的心理原因众所周知，平衡是大自然的一种规律和状态。在物理学中，据热力学推导出的一定律是：世间一切物理运动都可以被看作是趋向平衡的活动。同时，在心理学领域，格式塔心理学家们也得出：每一个心理活动领域都趋向于一种最简单、最平衡和最规则的组织形态①。所以，阿恩海姆推导弗洛伊德的观点，得出一结论：平衡是任何自我实现者所要达到的最终目标，也是他所要完成一切任务、解决一切问题的最终归宿。而黄金分割这一比例恰恰是达到人类视觉平衡和心理平衡的一最佳比例。这可能就是其能获美感的深层心理原因。ËÄ£®黄金分割律与设计在设计中，无论是古埃及的金字塔、古希腊的帕特农神殿、印度泰姬陵、法国巴黎圣母院还是中国故宫，中国的秦砖、汉瓦当都暗合黄金分割律。其实，现今我们周围的世界，小到火柴盒、信封、邮票，大到一些工业产品、建筑房屋，都有黄金分割在其中的应用和体现。在而今的视觉传达设计中，已有很多设计门类巧妙的应用了黄金分割，取得了很好的效果。例如一些校徽类标志设计的模型： 标志整体造型为圆形，由内外两个圆组成，内外圆比例为：1，接近黄金分割比例，符合美学效果。再如一些名片设计： 都符合黄金分割的比例，其中第二个名片还进行了二度分割，具有很强的形式美感。同样，在包装设计中，也有体现： 在此牙膏盒包装的构图上，¡°黄金分割¡±线§和§¡¯把图案和¡°洁诺¡±字体一分为二；星形高光亮点正好处在§¡¯上；牙膏状的图案上的圆形犹如一个放大镜让你看透牙膏的原子结构¡°亮白粒子¡±；五分之一高度的灰色条放于底部，加强了图案整体的稳重。从视觉的舒适程度，黄金分割是其最佳位置。 在海报设计中，上述三个海报，分别是扬·奇科尔德的《构成主义》、《职业摄影》海报和马克思·比尔的《形式艺术》海报（较黑辅助线是后加上的黄金分割线）②。这两人都是平面设计的杰出作者，他们在海报作品中巧妙的运用黄金分割律，创造出了不同凡响的艺术风格。综上所述，正是由于黄金分割律有着深厚的哲理及生理、心理蕴意，且符合一种似乎天生的自然法则，所以得到了很多领域的应用。我们除挖掘出它意义的理论内涵外，更要不断开拓其应用领域。用它来指导设计，使其在视觉传达领域得到更为广阔的运用。当然，如若要确实的用好它，还要考虑到中国传统文化中"月满则亏，水满自溢"的道理，从而灵活、巧妙地应用它。以便使我们的设计在符合人的视觉审美心理的同时，更好地发挥黄金分割律在视觉传达设计中的作用是一个充满无穷魔力的神秘数字，最早是由2 500年前的毕达哥拉斯学派发现，后来被古希腊著名哲学家、美学家柏拉图誉为“黄金分割”，故最初是因其比例在造型艺术上的悦目而得名的。15世纪末期，法兰西教会的传教士路卡·巴乔里发现：金字塔之所以能屹立数千年不倒，主要与其高度和其基座长度的比例有关，这个比例就是5∶8，与极其接近。有感于这个神秘比值的奥妙及价值，他将黄金分割又称为“黄金比律”，后人简称“黄金比”、“黄金律”和“中外比”。奇妙的黄金分割日常生活中我们会看到，书籍、国旗、桌面、电视屏幕等物品都很协调，其主要原因就是它们的长宽比例符合黄金分割。另外我们还发现，世界上的许多建筑都可以找到黄金分割的影子。无论是古埃及的金字塔还是古希腊的帕特农神殿，不论是印度的泰姬陵还是法国的巴黎圣母院，尽管这些建筑风格各异，但在总体构图的设计方面，却都有意无意地运用了黄金分割法则。在动物和昆虫中也是这样，像犬、马、狮、虎、蝴蝶等看上去形体都很优美，其原因也是它们的比例大体上接近黄金分割。在我们人类中也是一样，凡是看上去体态优美的人，其身体各部分的比例也与黄金比率相近。古希腊人认为，健康的人体是最完美的，而健康的人体中一定存在着各种优美、和谐的比例关系。晚会上的报幕员，一般都不会站在舞台的正中间，而是站在舞台一侧的处，这样看起来，才会显得更加和谐、悦目。黄金分割在人体及植物中的体现黄金分割不但在艺术和美学的表现形式上让人赏心悦目，在我们人体和其他许多生物上也处处体现。人体从头顶到肚脐部位与人体之比接近；肚脐到咽喉与肚脐到头顶之比也接近；从脑前向后延伸至下顶叶处，是大脑处理数学思维、三维形象和空间关系的关键部位，而此处也正好接近；臀宽与躯干的长度之比、上肢与下肢的长度之比、下肢与全身的长度之比、肩关节与肘关节的长度之比、肘关节与腕关节的长度之比、膝关节与踝关节的长度之比以及心脏与胸腔之比、眼睛与脸部之比，也都奇妙地遵循着神秘的黄金比律。又有人发现，人体的很多重要穴位以及健康、疾病、生长发育等都与黄金分割有关，就连医学和养生也与有着千丝万缕的联系。如人体头顶至后脑的处是百会穴；下颌到头顶的处是天目穴；手指到手腕的处是劳宫穴；脚后跟到脚趾的处是涌泉穴；从脚底到头顶的处是丹田穴……又比如，人的正常体温是37℃左右，但在外界温度是23℃时会感到最舒适。在这个环境中，人体的生理功能、生活节奏及新陈代谢水平也都处于最佳状态，而23与37的比率也接近。组成人体最多的物质是水，它占成年人体重的60%～70%，其比值与黄金分割率十分相似。而最神秘的巧合是我们生命中的DNA了，它的每个双螺旋结构中都包含有黄金分割，因为每个螺旋结构都是由长34埃与宽21埃之比组成，而它们的比率为，非常接近黄金分割比的。在许多植物中，它们所生长的形状一般都接近黄金分割的比例。在植物的茎干上，两个相邻的叶片夹角一般都是137°30′，而这个角度恰好又是圆的黄金分割比。研究发现，这种夹角对植物的通风和采光效果最佳。另外在向日葵上，也包含有许多黄金比例的结构和原理。在向日葵花盘上的瓜籽布局通常为左21条和右13条的两种螺旋，而13与21的比值正好与黄金分割的比值非常接近。通过计算得知，向日葵籽的螺旋排列可在最小的面积上得到最大的数量。

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高二年研究性学习数学课题结题论文 一、标题 “生活中的黄金分割”结题报告论文 二、署名 杨晶 三、内容提要和关键词 [摘要] 黄金分割是一种数学上的比例关系。黄金分割具有严格的比例性,艺术性,和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。应用时一般取,就像圆周率在应用时取一样。黄金分割在生活的体现很多，在摄影、医学、生物界、建筑甚至人体，处处都有黄金分割。 [关键词] 黄金分割 和谐美 应用 四、前言： 在我们的生活中处处有数学，而历史悠久的可说是黄金比例了。它可追溯到古代雅典的巴特农神庙，它之所以显得那么和谐，是因为这个建筑符合黄金比例。在我们的生活中，摄影、医学、生物界、建筑甚至人体，处处都有黄金分割。普通书的长宽比是黄金分割；有些植物的花瓣及主干上枝条的生长，也隐藏着黄金分割；一些名画、雕塑、摄影作品的主题，大多在画面的„处。艺术家们认为弦乐器的琴马放在琴弦的„处，能使琴声更加柔和甜美。由此可见黄金比例的历史和作用。我们以“生活中的黄金分割”为课题展开研究，进行近一步的了解，使学生了解生活中有数学，从而热爱数学，喜欢数学。 五、主要研究内容、方法： 1、内容：生活中的黄金分割 2、方法：1）去图书关查找资料，翻阅图书或相关的书籍 2）上网查找相关的资料 3）询问老师；小组成员之间相互探讨 3、研究涉及的知识基础、所需资源： 数学的黄金比例，斐波那契数列知识，杂志，网上所涉及的黄金比例的内容。 4、研究思路、活动步骤及进度安排： 1． 将学生按班级分组，并分配各组成员的工作及调查方向。（第1周） 2． 到图书馆查找有关黄金比例的书籍，并摘抄有关内容。（第2-3周） 3． 到网上查找相关黄金比例内容。（第2——3周） 4． 整理资料，小组组员讨论，发表观点，互相展示研究成果。（第4周） 5、研究方法 成员分工以网络及图书馆书籍查找有关资料，并对其进行汇总、筛选、加工，成员根据其结果讨论分析，并展示研究成果。 六、研究结果 1、艺术中的黄金数 “"，这个比值因具有美学价值而被古希腊美学家运用到造型艺术中，因为凡符合黄金分割律的形体总是最美的形体。在美术史上曾经把它作为经典法则来应用。有许多美术家运用它创造了不少不朽的著名。例如达·芬奇的《蒙娜丽莎》、拉斐尔笔下温和俊秀的圣母像，都有意无意地用上了这个比值。 黄金分割对摄影画面构图可以说有着自然联系。例如照相机的片窗比例：135相机就是24X36即2:3的比例，这是很典型的。只要我们翻开影集看一看，就会发现，大多数的画幅形式，都是近似这个比例。 2、饮食、生活作息中的黄金数： “黄金分割”的比值为，它不仅是美学造型方面常用的一个比值，也是一个饮食参数。日本人的平均寿命多年来稳居世界首位，合理的膳食是一个主要因素。在他们的膳食中，谷物、素菜、优质蛋白、碱性食物所占的比例基本上达到了黄金分割的比值。 医学专家分析后还发现，饭吃六七成饱的人几乎不生胃病。还有喝5杯水。人体内的水分占体重的％，不计出汗，每天失去和需要补充的水达2500毫升。其中半固体食物供给的水和人体内部合成的水约1500毫升，大约占％。其余1000毫升需要补充，才能保持水平衡。因此，每人一天要喝5杯水。 一天合理的生活作息也应该符合黄金分割，24小时中，2/3时间是工作与生活，1/3时间是休息与睡眠；在动与静的关系上，究竟是“生命在于运动”，还是“生命在于静养”？从辩证观和大量的生活实践证明，动与静的关系同一天休息与工作的比例一样，动四分，静六分，才是最佳的保健之道。掌握与运用好黄金分割，可使人体节约能耗，延缓衰老，提高生命质量。 3、植物中的黄金数 植物叶子，千姿百态，生机盎然，给大自然带来了美丽的绿色世界（如下图）。 尽管叶子形状随种而异，但它在茎上的排列顺序(称为叶序)，却是极有规律的。你从植物茎的顶端向下看，经细心观察，发现上下层中相邻的两片叶子之间约成137．5 °。如果每层叶子只画一片来代表，第一层和第二层的相邻两叶之间的角度差约是137．5 °，以后二到三层，三到四层，四到五层„„两叶之间都成这个角度数。植物学家经过计算表明：这个角度对叶子的采光、通风都是最佳的。叶子的排布，多么精巧！ 叶子间的137．5 °中，藏有什么“密码”呢？我们知道，一周是360 ° ，360 ° – ° = ° ， ° : ° ≈。瞧，这就是“密码”!叶子的精巧而神奇的排布中，竟然隐藏着。 从自然界到日常生活处处都存在菲波那齐数列,存在黄金比率.某些花的花瓣数是斐波那契数:水仙花3瓣,金凤花5瓣,翠雀花8瓣,金盏花13瓣,紫苑花21瓣,雏菊花34,55或89瓣,向日葵的花盘上面有21个顺时针旋形与34个逆时针旋形;在动物中还可以发现一些软体动物的甲壳花纹,昆虫翅膀对的数目在一定程度上符合这个数列。 4、建筑中的黄金数 世界上最有名的建筑物中几乎都包含“黄金分割比”。遍布全球的众多优秀近现代建筑，尽管其风格各异，但在构图布局设计方面, 都有意无意地运用了黄金分割的法则, 给人以整体上的和谐与悦目之美。 举世闻名的巴特农神庙也是这样一个例子，神庙外部呈长方形，长228英尺，宽101英尺，有46根多立克式环列圆柱构成柱廊。 文明古国埃及的金字塔，形似方锥，大小各异。但这些金字塔底面的边长与高之比都接近于，在现代建筑中，一些摩天建筑中使用“黄金分割点”进行处理，能使平直单调的塔身变得丰富多彩；在这类高层建筑物的黄金分割处布置腰线或装饰物，则可使整个楼群显得雄伟雅致。如举世闻名的法国巴黎埃菲尔铁塔、当今世界最高建筑之一的加拿大多伦多电视塔（米），都是根据黄金分割的原则来建造的。上海的东方明珠广播电视塔，塔身高达468米。为了美化塔身，设计师巧妙地在上面装置了晶莹耀眼的上球体、下球体和太空舱，既可供游人登高俯瞰地面景色，又使笔直的塔身有了曲线变化。更妙的是，上球体所选的位置在塔身总高度5∶8的地方，即从上球体到塔顶的距离，同上球体到地面的距离大约是5∶8这一符合黄金分割之比的安排，使塔体挺拔秀美，具有审美效果。 最后,我们想告诉大家,数学的知识有的是我们生活实际中已经会的,但还没有找到规律,我们可以运用经验,通过实践活动把经验提炼为数学. 黄金分割"的实质就是这个神奇的数字。只要留心,就会在生活的方方面面发现其"魅影"。黄金分割是古希腊哲学家毕达哥拉斯留心生活发现1:的这个黄金比例最优美,和谐。数学在每个人身边,要有心去体验,发现。 七、参考文献 1、 2、北师大版八年级（下）《黄金分割的应用》