"…Геометрия владеет двумя сокровищами – теоремой Пифагора
и золотым сечением, и если первое из них можно сравнить с мерой золота,
то второе – с драгоценным камнем”.

(Иоганн Кеплер)

"Там, где красота, там действуют законы математики”. (Г.Харди)

1. Образовательные:

2. Развивающие:

3. Воспитательные:

Содержание:

Ход урока

Золотая пропорция возникает в расцвет античной культуры в трудах греческих философов: Пифагора, Платона, Эвклида. Принято считать, что понятие о золотом делении ввел в научный обиход Пифагор, древнегреческий философ и математик (VI в. до н.э.). Есть предположение, что Пифагор свое знание золотого деления позаимствовал у египтян и вавилонян. И действительно, пропорции пирамиды Хеопса, храмов, барельефов, предметов быта и украшений из гробницы Тутанхамона свидетельствуют, что египетские мастера пользовались соотношениями золотого деления при их создания.

Платон (427...347 гг. до н.э.) также знал о золотом делении. Его диалог "Тимей" посвящен математическим и эстетическим воззрениям школы Пифагора и, в частности, вопросам золотого деления.

После Пифагора, в III веке до нашей эры золотое сечение упоминается Эвклидом в его "Началах”, еще через 100 лет его изучает некий геометр Гипсикл, а еще через 500 лет — математик Папп.

С историей золотого сечения косвенным образом связано имя итальянского математика монаха Леонардо из Пизы, более известного под именем Фибоначчи (сын Боначчи). Он много путешествовал по Востоку, 1202 г вышел в свет его математический труд "Книга об абаке” (счетной доске).

Ряд чисел 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 и т.д. известен как ряд Фибоначчи. Особенность последовательности чисел состоит в том, что каждый ее член, начиная с третьего, равен сумме двух предыдущих 2 + 3= 5; 3 + 5= 8; 5 + 8= 13, 8 + 13= 21; 13 + 21= 34 и т.д., а отношение смежных чисел ряда приближается к отношению золотого деления.

В 1509 г. в Венеции была издана книга Луки Пачоли "Божественная пропорция” с блестяще выполненными иллюстрациями, ввиду чего полагают, что их сделал Леонардо да Винчи. Книга была восторженным гимном золотой пропорции.. Он снабжает золотое сечение эпитетами: сам этот термин "Золотое сечение” Так оно и держится до сих пор как самое популярное. Среди многих достоинств золотой пропорции монах Лука Пачоли не преминул назвать и ее "божественную суть” как выражение божественного триединства бог сын, бог отец и бог дух святой (подразумевалось, что малый отрезок есть олицетворение бога сына, больший отрезок – бога отца, а весь отрезок – бога духа святого). Художник Леонардо да Винчи много внимания уделял изучению золотого деления. Он производил сечения стереометрического тела, образованного правильными пятиугольниками, и каждый раз получал прямоугольники с отношениями сторон в золотом делении..

Великий астроном XVI в. Иоган Кеплер назвал золотое сечение одним из сокровищ геометрии. Он первый обращает внимание на значение золотой пропорции для ботаники (рост растений и их строение).

Кеплер называл золотую пропорцию продолжающей саму себя "Устроена она так, – писал он, – что два младших члена этой нескончаемой пропорции в сумме дают третий член, а любые два последних члена, если их сложить, дают следующий член, причем та же пропорция сохраняется до бесконечности”.

Вновь "открыто” золотое сечение было в середине XIX в. В 1855 г. немецкий исследователь золотого сечения профессор Цейзинг опубликовал свой труд "Эстетические исследования”. Справедливость своей теории Цейзинг проверял на греческих статуях. Наиболее подробно он разработал пропорции Аполлона Бельведерского. Подверглись исследованию греческие вазы, архитектурные сооружения различных эпох, растения, животные, птичьи яйца, музыкальные тона, стихотворные размеры. Цейзинг дал определение золотому сечению, показал, как оно выражается в отрезках прямой и в цифрах. Когда цифры, выражающие длины отрезков, были получены, Цейзинг увидел, что они составляют ряд Фибоначчи, который можно продолжать до бесконечности в одну и в другую сторону. Следующая его книга имела название "Золотое деление как основной морфологический закон в природе и искусстве”. В 1876 г. в России была издана небольшая книжка, почти брошюра, с изложением этого труда Цейзинга.

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В МАТЕМАТИКЕ.

Математика – это не только стройная система законов, теорем, задач, но и уникальное средство познания красоты. Красота многогранна и многолика. Красота помогает с радостью воспринимать окружающий мир, математика даёт возможность осознать явления и упрочить знания о гармонии всего мира. Усилием математиков золотая пропорция была объяснена, изучена и глубоко проанализирована, Золотое сечение – это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей a : b = b : c или с : b = b : а. "Золотое сечение”– это иррациональное число, приблизительно равно 1,618.

На этой пропорции базируются основные геометрические фигуры.

Окружающие нас предметы дают примеры золотого прямоугольника: обложки многих книг, журналов, тетрадей, открытки, картины, крышки столов, экраны телевизоров и т.д. близки по размерам к золотому прямоугольнику.

Разумеется есть и золотой треугольник. Это равнобедренный треугольник, у которого отношение длины боковой стороны к длине основания равняется 1.618.

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В АРХИТЕКТУРЕ.

Далее перенесемся в эпоху классической Греции. На протяжении многих столетий человек в своем творчестве учился у природы, постигая законы её гармонии, её красоту. Мерой соотношения симметрии и асимметрии выступала у древних греков пропорция. Замечательные произведения архитектуры не стареют. Древние сооружения с их гармоническими пропорциями дарят современным людям такое же эстетическое удовлетворение как и их далеким предкам. Великолепные памятники архитектуры оставили нам зодчие древней Греции и среди них первое место по праву принадлежит Парфенону при построении которого, великий скульптор и архитектор Фидий использовал золотую пропорцию, поэтому она была обозначена буквой (фи) – первой буквой его имени.

Парфенон и сейчас, несмотря на то, что со времени его постройки прошло более 2,5 тысячелетий, производит огромное впечатление. Некогда белоснежный мрамор стал от времени золотисто-розовым. Величественное здание, стоящее на холме из известняка, возвышается над Афинами и их окрестностями. Но поражает оно не своими размерами, а гармоническим совершенством пропорций. Здание не вдавливается своей тяжестью в землю, а как бы парит над нею, кажется очень лёгким. Многие искусствоведы стремились раскрыть секрет того могучего эмоционального воздействия, которое это здание оказывает на зрителя. Разгадку они увидели в том, что в соотношениях многих частей храма присутствует золотая пропорция Парфенон имеет 8 колонн по коротким сторонам и 17 по длинным. выступы сделаны целиком из квадратов пентилейского мрамора.. Отношение высоты здания к его длине равно 0,618..

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В ЖИВОПИСИ.

В наиболее известной картине Леонардо да Винча, портрете Моны Лизы (около 1503, Лувр) образ богатой горожанки предстает таинственным олицетворением природы как таковой, не теряя при этом чисто женского лукавства; внутреннюю значительность композиции придает космически-величавый и в то же время тревожно-отчужденный пейзаж, тающий в холодной дымке. Ее композиция основана на золотых треугольниках.

В картине Сальвадора Дали "Тайняя вечерня” в которой заложен глубокий религиозный смысл, также использован принцип золотого сечения.

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В СКУЛЬПТУРЕ 

Скульптурные сооружения, памятники воздвигаются, чтобы увековечить знаменательные события, сохранить в памяти потомков имена прославленных людей, их подвиги и деяния. Известно, что еще в древности основу скульптуры составляла теория пропорций. Отношения частей человеческого тела связывались с формулой золотого сечения. Пропорции "золотого сечения” создают впечатление гармонии красоты, поэтому скульпторы использовали их в своих произведениях. Древнегреческий скульптор Фидий часто использовал "золотое сечение” в своих произведениях. Самыми знаменитыми из них были статуя Зевса Олимпийского (которая считалась одним из чудес света) и Афины Парфенос. Знаменитая статуя Аполлона Бельведерского тоже состоит из частей делящихся по золотым отношениям.

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В ПРИРОДЕ.

"Великая книга природы написана на языке математики”. Галилео Галилей. Корни золотой пропорции в живой природе уходят также глубоко, как и корни самой жизни.

Золотое сечение – это один из основных основополагающих принципов природы.

Мир природы – это, прежде всего, мир гармонии, в которой действует "закон золотого сечения". Золотое сечение – божественная мера красоты, сотворенная в природе. В биологических исследованиях было показано, что, начиная с вирусов и растений и кончая организмом человека, всюду выявляется золотая пропорция, характеризующая соразмерность и гармоничность их строения. Золотое сечение признано универсальным законом живых систем. Пропорцию можно увидеть в изгибах морской раковины, в формах цветов, в теле человека. В ящерице с первого взгляда улавливаются приятные для нашего глаза пропорции. И в растительном, и в животном мире настойчиво пробивается формообразующая тенденция природы – симметрия относительно направления роста и движения. Здесь золотое сечение проявляется в пропорциях частей перпендикулярно к направлению роста. Все живое и красивое подчиняется божественному закону – золотому сечению.

Представление о золотом сечении будет неполным, если не сказать о спирали. Форма спирально завитой раковины привлекла внимание Архимеда. Он изучал ее и вывел уравнение спирали. Спираль, вычерченная по этому уравнению, называется его именем. Увеличение ее шага всегда равномерно. В настоящее время спираль Архимеда широко применяется в технике. Природа повторяет свои находки, как в малом, так и в большом. По золотым спиралям закручиваются многие галактики, в частности и галактика Солнечной системы.

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ В АНАТОМИИ.

То, что части красиво сложенного человеческого тела находятся в определённой пропорции, знает каждый: недаром мы говорим о пропорционально сложенной фигуре. Кроме того, человек сам является творцом, создаёт замечательные произведения искусства, в которых просматривается золотая пропорция. Немецкий профессор Цейзинг в середине 18 столетия проделал огромную работу: он измерил более 2000 тел и высказал предположение, что золотые пропорции мужского тела колеблются в пределах среднего отношения 13:8=1,625, что пупок делит высоту человека в золотом отношении. Пропорции золотого сечения проявляются и в отношении других частей тела – длина плеча, предплечья и кисти, кисти и пальцев и т. д. Знаменитая скульптура Аполлона Бельведерского. Аполлон считается образцом мужской красоты.

С давних пор человек стремится окружать себя красивыми вещами. Уже предметы обихода жителей древности, которые, казалось бы, преследовали чисто утилитарную цель – служить хранилищем воды, оружием на охоте и т.д., демонстрируют стремление человека к красоте. На определенном этапе своего развития человек начал задаваться вопросом: почему тот или иной предмет является красивым и что является основой прекрасного? В Древней Греции родилось представление о том, что основой прекрасного является гармония. Красота и гармония стали важнейшими категориями познания, в определенной степени даже его целью, ибо в конечном итоге художник ищет истину в красоте, а ученый – красоту в истине.

Ведущий. В книге "Математика и искусство” А. В. Волошинов пишет: "Искусство – самостоятельная область культуры, оно соткано из диалектически противоположных начал – материального и духовного, рассчитанного и угаданного. Оно доступно точному математическому анализу в первой части. Но во второй – к ней надо прислушаться душой. Именно такой взгляд на математику и искусство символизирует древнекитайский символ гармонии Инь – Янъ. Но красота есть не только в искусстве. Красота – всюду. Есть она и в науке, и в особенности в её жемчужине – математике. Помните, что наука во главе с математикой откроет перед нами сказочные сокровища красоты”.