植物為什麼會和數學模式吻合,植物為什麼會和數學模式吻合

時間 2021-07-06 06:13:23

1樓:匿名使用者

就如你所說 根據這篇文章回答.植物為什麼會和數學模式吻合?謝了

人類很早就從植物中看到了數學特徵:花瓣對稱排列在花托邊緣,整個花朵幾乎完美無缺地呈現出輻射對稱形狀,葉子沿著植物莖稈相互疊起,有些植物的種子是圓的,有些是刺狀,有些則是輕巧的傘狀……,所有這一切向我們展示了許多美麗的數學模式。

著名數學家笛卡兒,根據他所研究的一簇花瓣和葉形曲線特徵,列出了方程式,這就是現代數學中有名的「笛卡兒葉線」(或者叫「葉形線」),數學家還為它取了一個詩意的名字——茉莉花瓣曲線。

後來,科學家又發現,植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵,都非常吻合於一個奇特的數列——著名的斐波那契數列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中,從3開始,每一個數字都是前二項之和。

向日葵種子的排列方式,就是一種典型的數學模式。仔細觀察向日葵花盤,你會發現兩組螺旋線,一組順時針方向盤繞,一組則逆時針方向盤繞,並且彼此相嵌。雖然不同的向日葵品種中,種子順、逆時針方向和螺旋線的數量有所不同,但往往不會超出34和55、55和89或者89和144這三組數字,這每組數字就是斐波那契數列中相鄰的兩個數。

前一個數字是順時針盤繞的線數,後一個數字是逆時針盤繞的線數。

雛菊的花盤也有類似的數學模式,只不過數字略小一些。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。挪威雲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。

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,美國鬆的松果鱗片則在兩個方向上各排成3行和5行……

如果是遺傳決定了花朵的花瓣數和松果的鱗片數,那麼為什麼斐波那契數列會與此如此的巧合?這也是植物在大自然中長期適應和進化的結果。因為植物所顯示的數學特徵是植物生長在動態過程中必然會產生的結果,它受到數學規律的嚴格約束,換句話說,植物寓不開斐波那契數列,就像鹽的晶體必然具有立方體的形狀一樣。

由於該數列中的數值越靠後越大,因此兩個相鄰的數字之商將越來越接近0.618034這個值。

數學中,還有一個稱為**角的數值是137.5°,i這是圓的**分割的張角,更精確的值應該是137.50776°。與**數一樣,**角同樣受到植物的青睞。

車前草是西安地區常見的一種小草,它那輪生的葉片間的夾角正好是137.5°,按照這一角度排列的葉片,能很好地鑲嵌而又互不重疊,這是植物採光面積最大的排列方式,每片葉子都可以最大限度地獲得陽光,從而有效地提高植物光合作用的效率。建築師們參照車前草葉片排列的數學模型,設計出了新穎的螺旋式高樓,最佳的採光效果使得高樓的每個房間都很明亮。2023年,英國科學家沃格爾用大小相同的許多圓點代表向日葵花盤中的種子,根據斐波那契數列的規則,儘可能緊密地將這些圓點擠壓在一起,他用計算機模擬向日葵的結果顯示,若發散角小於137.5°,那麼花盤上就會出現間隙,且只能看到一組螺旋線;若發散角大於137.5°,花盤上也會出現間隙,而此時又會看到另—組螺旋線,只有當發散角等於**角時,花盤上才呈現彼此緊密鑲合的兩組螺旋線。

所以,向日葵等植物在生長過程中,只有選擇這種數學模式,花盤上種子的分佈才最為有效,花盤也變得最堅固壯實,產生後代的機率也最高。這是自然選擇的結果,所以那個數列被叫做自然數列

回答者:神龍z - 試用期 一級 7-30 16:18

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2樓:侯卉

正如進化論第三條:

進化是不科學的,因為它既不能驗證,也無法推翻。它的種種論斷所涉及的物種變化都無法觀察到,也永遠不可能重現。

經過幾十億年,適者生存,存者即為適者。既然他存活下了,也就是說他需要較好的利用生存環境,他自然會不停的在自己滅亡之前無數次的試試,最後便會成功。當然也有不成功的,不過它們已經滅亡了不是嗎

3樓:匿名使用者

數學本來就是描述自然界的 符合自然界也沒什麼可奇怪的

而且生物在上億年的進化後達到最優化,很正常

4樓:匿名使用者

這是自然選擇的結果,所以那個數列被叫做自然數列。

5樓:

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植物的身體裡有哪些數學祕密

6樓:祭荒火

笛卡兒葉形線與花瓣之間的奇妙關係就是植物身體裡所蘊藏的數學祕密。

著名的科學家笛卡兒通過對一簇花瓣和葉形的曲線特徵進行研究,得出了x^3+y^3-3axy=0的方程式,這就是現代數學中有名的「笛卡兒葉線」。因為是通過對花瓣的研究得出的曲線,數學家還為它取了一個詩意的名字——茉莉花瓣曲線。

後來,科學家又發現植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵都非常吻合於一個奇特的數列——著名的裴波那契數列:1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中,從3開始,每一個數字都是前二項之和。

這其實是植物在大自然中長期適應和進化的結果,因為植物所顯示的數學特徵是植物在生長在動態過程中必然會產生的結果,它受到數學規律的嚴格約束,換句話說,植物離不開裴波那契數列,就像鹽的晶體必然具有立方體的形狀一樣。

7樓:沫粒數學

植物的花瓣有五瓣的,三瓣的,四瓣的等等,這些數字不都是和數學有關嗎?

8樓:腳後跟的風格

1、樹木的年輪數量形狀與時間、日照有很大關係,一個年輪,就是一個變化週期;

2、大、小六角形的巢房;

3、在小麥或水稻的莖節上,可以看到其相鄰兩節之比為1:1.618,又是一個「**比率」;

4、車前草。它的葉片間的夾角正好是137.5°,與數學中稱為**角的數值相吻合。

5、植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵,都非常吻合於一個奇特的數列。1、2、3、5、8、3、21、34、55、89……其中,從3開始,每一個數字都是前2項之和。這就是斐波那契數列。

大自然中的植物數學家有哪些?

9樓:李成

花瓣對稱排列在花托邊緣,整個花朵幾乎完美無缺地呈現出輻射對稱形狀。於是,通過研究,著名數學家笛卡兒根據所研究的一簇花瓣和葉形曲線特徵,列出了x3+y3-3axy=o的方程式,這就是現代數學中有名的「笛卡兒葉線」。不僅如此,科學家還發現,植物的花瓣、萼片、果實的數目以及其他方面的特徵,都非常吻合於一個奇特的數列。

1、2、3、5、8、3、21、34、55、89……其中,從3開始,每一個數字都是前2項之和。這就是斐波那契數列。

在我國的西安地區有一種常見的小草叫作車前草。它的葉片間的夾角正好是137.5°,與數學中稱為**角的數值相吻合。車前草按照這一角度排列的葉片,能保證每片葉子都可以最大限度地獲得陽光,從而有效地提高植物光合作用的效率。

於是,建築師們就參照車前草葉片排列的數學模式,設計出了新穎的螺旋式高樓,最佳採光效果使得高樓的每個房間都很明亮。

10樓:

蜘蛛網,蜜蜂蜂巢都是非常精確的正八邊形

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