数学|9月新刊抢先看 | 万物皆有“数”


北京联盟_本文原题:9月新刊抢先看 | 万物皆有“数”
9月 , 迎来开学季
孩子们也将开启一段新的学习之旅
《知识就是力量》杂志9月刊
特别策划“万物皆有数”
一起来品味
生活中的数学之美吧!
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(封面展示)
卷首语
生活中的数学之美
在人类文明的产生和发展的历程中 , 数学一直伴随左右 。 从原始人类分配生活资源而出现的“数” , 到因劳动需要发明工具而产生的“形”;从早期文明中的历法计算、天体运行规律的发现 , 到近现代文明中的重大科技革命 , 如蒸汽机的发明、电子计算机的突破、互联网的出现等 , 数学在人类认识世界与改造世界的过程中一直发挥着极为关键的作用 。
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特别策划
北京大兴国际机场的几何探秘
北京大兴国际机场超越了迪拜世界中心(以阿勒马克图姆国际机场为中心的航空城计划), 成为世界上最大的单体航站楼 , 每年运送旅客多达 1 亿人次 , 飞机起降 80 万架次 。 从空中鸟瞰坐落于北京永定河北岸的机场航站楼 , 其造型瑰丽、气势恢宏 , 宛如一只耀眼的凤凰 , 神秘而魔幻 。 当抵近航站楼的中心位置 , 呈现在人们眼前的是一个规模宏大的六芒星构型 。
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大兴国际机场在建筑结构上有很多光滑的曲线 , 仰望穹顶 , 航站楼屋顶的钢架结构 , 被两簇彼此垂直的曲线结构剖分 , 和谐优雅 , 流畅灵动 。 如此优美的形态在几何学中对应着一个非常深刻的数学几何概念——黎曼叶状结构 。
号称“新世界七大奇迹”之首的北京大兴国际机场 , 将几何学中的黎曼叶状结构发挥到极致 。 自由弯曲的曲面 , 肆意张扬的曲线 , 是数学让建筑大师的伟大构想得以实现 , 在建筑中更能窥见数学应用的奥妙玄机 。
特别策划
眼见不一定为实的彭罗斯阶梯
如果有一天有人这样告诉你:“你可以沿着一段一直向上的台阶(或楼梯)走 , 最终能回到出发点 。 ”你会怎样回答?单凭直觉和逻辑 , 你可能马上会说“这绝不可能” 。 那为什么还会有人如此发问呢?说到这里 , 我们就不得不提埃舍尔的著名版画作品《上升与下降》 , 在这幅版画的城堡楼顶上 , 你会看到内圈的队伍一直在下坡 , 外圈的队伍却一直在上坡 , 并形成一个回路 , 周而复始 。 你能看出其中的奥秘吗?其实 , 我们将它抽象画出来 , 就是彭罗斯阶梯(或台阶) 。
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特别策划
运动中的数学奥秘
相信大家对丁俊晖这个名字一定不陌生 , 被称为“东方之星”的他 , 从8岁开始接触台球 , 15岁就获得了世界青年台球锦标赛冠军 , 成为中国第一个斯诺克台球世界冠军 , 2011年他又获得了温布利大师杯的冠军 。
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借着这个话题 , 我们聊一聊体育运动中存在的数学原理 。 一般情况下 , 体育运动现场所面对的情形十分复杂 , 不仅运动状态千变万化 , 还要考虑到温度、风速等各种外部环境对运动的影响 。 这篇文章就以几种典型的体育运动为例子 , 简化其中的数学模型 , 给大家阐述其中蕴含的一些简单的数学原理 。
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