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数学之美(七)——方程之美(心形方程、圆锥螺旋线)
文章来源: 作者: 发布时间:2023-04-17 21:25 点击数:

英国著名哲学家、数学家、逻辑学家、历史学家伯特兰·罗素曾经说过:“数学,从正确的观点来看,它不仅是真理,而且是至上的美丽,一种严峻的美,雕刻的美;没有音乐和绘画那样的装饰,而是令人惊异的纯真,具有最伟大的艺术品所显示的完美。”

心形方程

心形线是外摆线的一种,是一个圆上的固定一点在它绕着与其相切且半径相同的另外一个圆周滚动时所形成的轨迹,因其形状像心形而得名,可以用极坐标表示为:r=a(1-sin θ)。而让其充满传奇性、艺术性的是一个美丽的故事。

传说Christine公主是著名数学家笛卡尔的学生。两个人一起讨论数学问题,沉浸在只属于他们两个人的数学世界和爱情世界里。但是Christine的父亲知道了女儿恋爱的事,强硬地拆散他们。笛卡尔回到法国后感染上了黑死病,即将死去。他在临死前给公主寄出了最后一封信,上面只有一个简单的数学式:r=a(1-sinθ),以此表达他对她的爱。

圆锥螺旋线

威廉布莱克的画作《雅各布之梦》讲述了布莱特的弟弟罗伯特去世的时候,悲痛的布莱克看见他弟弟的灵魂穿过屋顶冉冉上升,欢乐地拍着手。他从中获得灵感,将圣经旧约里雅各布做梦登天梯的故事画出来。

不同于其他许多天梯是直上直下的画,布莱特的天梯是意味深长地螺旋上升的,形成一个三维圆锥螺旋线。整个画面充满了数学的美感。

方程之美

艺术的结构是数学的,数学的表达是艺术的。从数学的角度分享一些对艺术品的感想,只是用数学思想和观点从另一个角度去欣赏艺术,或许会产生不一样的效果。


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