向日葵也懂黄金分割
2016-10-21方百川摘编
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向日葵也懂黄金分割
方百川摘编

每到仲夏,各地的向日葵就逐渐进入花期,人们对向日葵的喜爱是发自内心的:很多人都亲手种过向日葵,几乎所有的人都吃过葵花籽,近年来,大面积的向日葵种植更是在全国各地铺开,因为它能给人带来喜悦和对幸福的憧憬.
可是,向日葵的花朵中还蕴藏着数学之美,你知道吗?当你嗑瓜子的时候,你还能想起瓜子是怎样在那个大大的黄色圆盘上排列的吗?
在讲向日葵的数学之美之前,先请大家复习两个数学概念.第一个叫斐波那契数列,也叫兔子数列,它是这样的:1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……还记得数学课上是怎么讲的吗?对,数列中每项是它前两项的和.第二个概念叫黄金分割,即一个一分为二的整体,较大部分与整体的比值等于较小部分与较大部分的比值,这个比值约为0.618.请仔细观察兔子数列,如果用前一项除以后一项,即:1÷1=1,1÷2= 0.5,2÷3=0.666…,3÷5=0.6,5÷8=0.625,……,55÷89=0.617977…,144÷233=0.61802…,……,46368÷75025=0.6180339886…,……不难发现,这个前一项除以后一项的值越来越逼近黄金分割的比值:0.618.

现在,我们再来观察向日葵,如下图:
图中,逆时针的白色螺线共有13条,顺时针的暗色螺线共有21条,13和21正是斐波那契数列中的两项.较大向日葵的逆顺螺线数目可以是(89,144),更大的甚至可以达到(144,233).
后来,数学家们还发现向日葵圆盘中螺线的发散角是137.5°.我们知道,圆盘一周是360°,而360°-137.5°=222.5°,137.5°÷222.5°≈0.618,又是一个黄金分割.

数学家在电脑上用圆点来代替葵花种子进行了模拟实验,如果发散角大于或者小于137.5°,圆点间都会出现间隙,因此,如果要
