植物中隱藏著的數(shù)學知識
數(shù)學，是研究數(shù)量、結(jié)構、變化、空間以及信息等概念的一門學科。下面是小編收集整理的植物中隱藏著的數(shù)學知識，僅供參考，大家一起來看看吧。
植物中隱藏著的數(shù)學知識 篇1
�。�1）向日葵種子的排列方式就是一種典型的數(shù)學模式。仔細觀察向日葵花盤，你就會發(fā)現(xiàn)兩組螺旋線，一組順時針方向盤旋，另一組則逆時針方向盤旋，并且彼此相嵌。雖然在不同的向日葵品種中，種子順、逆時針方向和螺旋線的數(shù)量有所不同，但都不會超出34和55、55和89或者89和144這3組數(shù)字，每組數(shù)字就是斐波納契數(shù)列中相鄰的兩個數(shù)。植物學家發(fā)現(xiàn)，在自然界中，這兩種螺旋結(jié)構只會以某些“神奇”的組合同時出現(xiàn)。
比如，21個順時針，34個逆時針，或34個順時針，55個逆時針。有趣的是，這些數(shù)字屬于一個特定的數(shù)字列：斐波納契數(shù)列，即1，2，3，5，8，13，21，34等，每個數(shù)都是前面兩數(shù)之和。不僅葵花子粒子的排列、還有雛菊，梨樹抽出的新枝，以及松果、薔薇花、薊葉等都遵循著這一自然法則。
�。�2）如果你仔細地觀察一下雛菊，你會發(fā)現(xiàn)雛菊小菊花花盤的蝸形排列中，也有類似的數(shù)學模式，只不過數(shù)字略小一些，向右轉(zhuǎn)的有21條，向左轉(zhuǎn)的34條。雛菊花冠排列的螺旋花序中，小花互以137度30分的夾角排列，這個精巧的角度可以確保雛菊莖桿上每一枚花瓣都能接受最大量的陽光照射。
�。�3）在仙人掌的結(jié)構中有這一數(shù)列的.特征。研究人員分析了仙人掌的形狀、葉片厚度和一系列控制仙人掌情況的各種因素，發(fā)現(xiàn)仙人掌的斐波納契數(shù)列結(jié)構特征能讓仙人掌最大限度地減少能量消耗，適應其在干旱沙漠的生長環(huán)境。
（4）菠蘿果實上的菱形鱗片，一行行排列起來，8行向左傾斜，13行向右傾斜。
�。�5）挪威云杉的球果在一個方向上有3行鱗片，在另一個方向上有5行鱗片。
�。�6）常見的落葉松是一種針葉樹，其松果上的鱗片在兩個方向上各排成5行和8行。
�。�7）美國松的松果鱗片則在兩個方向上各排成3行和5行。
（9）樹的分枝:如果1棵樹每年都在生長，第2年有2個分枝，通常第3年就有3個分枝，第4年5個，第5年8個，……，每年的分枝數(shù)都是斐波納契數(shù)。
植物王國的數(shù)學特性既優(yōu)美又神秘，如，花瓣的數(shù)目很多是符合斐波那契數(shù)列的，而且花瓣對稱地排列在花朵邊緣，葉子沿著植物莖干相互疊起。有些植物的種子是圓的，也有一些是刺狀的，傘狀花絮粘帶著其他植物種子在微風中隨處飄蕩。還有許多植物都對螺旋形幾何圖形具有一種特殊的偏好：像向日葵籽盤上相互交叉的奇特螺線，從松果到菠蘿的莖、皮和子實都顯示了奇特的螺旋規(guī)則，這些規(guī)則在數(shù)學上極為精確的。所有這一切向我們展示了許多美麗的數(shù)學模式，這些植物形態(tài)的數(shù)學特性的確是讓人感到驚嘆，吸引很多人去探究其中的原因。
如果是遺傳決定了花朵的花瓣數(shù)和松果的鱗片數(shù)，那么為什么斐波納契數(shù)列會與此如此的巧合?植物為什么會選擇這樣的形態(tài)和怎么能“知道”斐波納契這個深奧的序列呢？科學家為此苦苦研究和探索了幾個世紀。到目前為止最好的解釋是1992年由兩位法國數(shù)學家伊夫·庫代和斯特凡尼·杜阿迪提出來的。他們證明，斐波納契數(shù)列使花朵頂端的種子數(shù)最多。向日葵等植物在生長過程中，只有選擇這種數(shù)學模式，花盤上種子的分布才最為有效，花盤也變得最堅實壯實，產(chǎn)生后代的幾率也最高。這也是動植物在大自然中長期適應和進化的結(jié)果。
植物中隱藏著的數(shù)學知識 篇2
“大自然這本書是用數(shù)學語言來書寫的�！辟だ栽�(jīng)說過。
記得一次在揚州游園，聽導游講到：“竹子也分雌雄。”怎么，不會是我的耳朵聽錯了吧？我連忙問導游，她指著一棵竹子說：“竹子的雌雄標致就在竹節(jié)生枝和竹筍上。雌竹出筍，雄竹不出。大家看，這棵竹子的第一分枝處，是兩枝，它是雌竹；再看這一棵，這第一分枝處是一枝，則為雄竹。游客們很是好奇，仔細觀察，竹子的確有生發(fā)一枝、兩枝或者兩枝以上的。
帶著好奇，馬上用手機上網(wǎng)，果然查到了。本草綱目》云：“竹有雄雌，但看根上第一枝，雙生者必雌也，乃有筍。”大自然真是神奇��！
其實，在植物界還有更為神奇的現(xiàn)象呢？記得，期末考試前，有一位學生問我一道找規(guī)律的題，即1,2,3,5,8， ， 。我看了幾眼，給孩子說：1+2就是第三個數(shù)3,2+3就是第四個數(shù)5，以此類推，5+8=13,8+13=21。后來，我從數(shù)學老師那里得知，1,2,3,5,8,13,21,34,55等是斐波那契數(shù)列，也就是黃金分割線，規(guī)律是每個數(shù)都是前面兩個數(shù)的和。
前兩天，我在看報時，偶然讀到了植物對斐波那契數(shù)列情有獨鐘，很是心儀。如，大家熟知的向日葵種子的排列方式，就是一種典型的數(shù)學模式。向日葵的花盤有兩組螺旋線，一組順時針，一組逆時針，并且彼此相嵌。無論哪種向日葵品種，種子的順、逆時針方向和螺旋線的數(shù)量有所不同，但都不會超出34和55、55和89或者89和144這3組數(shù)字，每組數(shù)字就是斐波那契數(shù)列中相鄰的兩個數(shù)。
真是這么回事？我走在買菜的路上，眼睛左右搜索，有了，路邊賣水果的攤位上就有葵花盤。走上前，拿起一個小的，仔細觀察，又在心里默默數(shù)著，果不其然。再拿一個稍大點的，與小的一樣。最后挑了個大個的，買下后一邊走，一邊數(shù)，真的是89和144。
植物為什么會選擇這樣的形態(tài)呢？又怎么能“知道”斐波那契數(shù)列這個深奧的序列呢？原來，這種數(shù)列使植物花朵頂端的種子數(shù)最多。向日葵只有選擇這種數(shù)學模式，花盤上種子的分布才最為有效，花盤也變得更為堅實壯實，產(chǎn)生后代的幾率也最高。
原來是這樣��！看起來，植物也是在長期的適應和進化中慢慢成這樣的。另外，松果、雛菊、薔薇花、薊葉等都遵循這一自然法則。
植物與數(shù)字竟是如此親密的關系啊！我不得不說，在植物界伽利略的“大自然這本書是用數(shù)學語言來書寫的�！边@一說法得到了佐證��！
自然界就是一部百科全書，只要走進自然大課堂，仔細觀察，用耳聆聽，定能有所發(fā)現(xiàn)，有所收獲的。
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