袁郡蓮
分形,百度給的解釋是:具有以非整數(shù)的形式充填空間的形態(tài)特征,通常被定義為“一個粗糙或零碎的幾何形狀,可以分成幾個部分,且每一部分都(至少近似地)是整體縮小后的形狀”,即具有自相似的性質(zhì)。
也許你還一頭霧水,別著急,《新高考》2015。7月的高一數(shù)學(xué)雜志《分形剪紙》一文為我們提供了實際操作與感悟。當(dāng)然,你要確保自己夠細心,最后你將獲得一個精致的分形剪紙。
當(dāng)然,你也可以閱讀一些書籍,如陳綾的《分形幾何學(xué)》,劉華杰的《分形藝術(shù)》等。其實早在1904年,瑞典數(shù)學(xué)家柯赫就從理論上構(gòu)造了分形圖形——“柯赫曲線”。“柯赫曲線”的作法如下:把正三角形的每一邊,以中間的三分之一為邊再向外作一個正三角形,挖去原來的三分之一的邊線,就完成了第一步;對于得到的圖形,再把每一邊,以中間的三分之一為邊向外作一個正三角形,挖去原來的三分之一的邊線,就完成了第二步;如此下去,得到的圖形就稱為柯赫曲線。(如圖1)
“柯赫曲線”的顯著特點是自相似性,由“柯赫曲線”的作法,以及作法中的無窮步驟,該曲線自身的每一個小部分,放大后都與整體是相似的,稱為圖形的自相似。
同樣,分形不單單是枯燥的數(shù)學(xué),也是一門藝術(shù)。捷克的藝術(shù)家Eli Vokounova的創(chuàng)意分形藝術(shù)作品給人以一種低調(diào)奢華的視覺效果,用色不多,但對比強烈,堪稱驚艷。
而1991年出生的意大利藝術(shù)家Silvia Cordedda在用閑暇時間創(chuàng)作的分形藝術(shù)作品更是藝術(shù)與數(shù)學(xué)的完美結(jié)合。她用半透明的色彩,運用數(shù)學(xué)手段創(chuàng)作的分形花,也為我們打開了一扇美艷絕倫的夢幻大門。
分形這種有序與無序的和諧搭配真是“天道崇美”的一種表現(xiàn)手段。分形藝術(shù)具有傳統(tǒng)藝術(shù)所不具備的一種秩序美,闡述了“一沙一世界”的哲學(xué)美感。
讓我們把思緒拉回來,做一些對分形的概括比喻吧!想必大家都知道《愚公移山》吧,多數(shù)人都贊揚愚公的堅持不懈,卻不想“子又生孫,孫又生子,子又有子,子又有孫,子子孫孫,無窮匱也”也是一種對分形的生動描述。這也與老子在《道德經(jīng)》中所說“道生一,一生二,二生三,三生萬物”意境相同。
分形,不僅是數(shù)學(xué),也是藝術(shù),分形的文化意蘊,博大精深,我只窺探一角,其他還需各位同學(xué)自己探索、研究。
(指導(dǎo)教師 蔣孝國)