植物中的数学
最后更新 2019-12-25
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人类很早就从植物中看到了数学特征：花瓣对称地排列在花托边缘，花朵几乎完美地呈现出辐射对称形状，叶子沿着植物茎秆相互叠起。这向我们展示了许多美丽的数学模式。
笛卡尔是法国17世纪著名的数学家，以创立坐标法而享有盛誉。
他在研究了一簇花瓣和叶子的曲线特征之后，列出了x3+y3-3axy=0的曲线方程式，准确形象地揭示了植物叶子和花朵的形态所包含的数学规律性。这个曲线方程取名为“笛卡尔叶线”或“叶形线”，又称作“茉莉花瓣曲线”。
如果将参数a的值加以变换，便可描绘出不同叶子或者花瓣的外形图。
科学家又发现，植物的花瓣、萼片、果实的数目以及其他方面的特征，都非常吻合于一个奇特的数列——著名的斐波那契数列：1、2、3、5、8、13、21、34、55、89……其中，从3开始，每一个数字都是前二项之和。
向日葵种子的排列方式，就是一种典型的数学模式。仔细观察向日葵花盘，你会发现两组螺旋线，一组顺时针方向盘绕，另一组则逆时针方向盘绕，并且彼此相嵌。
虽然不同的向日葵品种中，种子顺、逆时针方向的螺旋线数量有所不同，但往往不会超出34和55、55和89或者89和144这三组数字，每组数字都是斐波那契数列中相邻的两个数。
此外，我们若仔细观察常见的车前草，就不难发现，它们的相邻两片叶之间的弧度大小非常接近，都为137.5度。科学家观察发现，按照137.5度的排列模式，叶子可以占有最多的空间，吸收最多的阳光，获取最多的雨水。
经科学家实验证明，植物之所以会按照137.5度排列它们的叶子或果实，是地球磁力场对植物的长期影响而造成的。
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