Что такое золотое сечение (φ)?
φ, читается «фи», - положительное решение уравнения x² = x + 1. У этого уравнения есть геометрический смысл: если разделить отрезок так, что весь отрезок относится к большей части так же, как большая часть к меньшей, то это отношение равно φ. Никакое другое число не обладает именно такой самоподобностью.
| Пара Фибоначчи | Отношение | Расстояние до φ |
|---|---|---|
| 1, 1 | 1,000 | 0,618 |
| 2, 3 | 1,500 | 0,118 |
| 8, 13 | 1,625 | 0,007 |
| 55, 89 | 1,61818… | 0,00015 |
| в ∞ | 1,61803… | 0 |
Золотое сечение появляется в правильном пятиугольнике и пентаграмме, где диагонали делят друг друга в отношении φ. Любое число Фибоначчи, делённое на предыдущее, стремится к φ. Цепная дробь [1; 1, 1, 1, …] - самая простая бесконечная цепная дробь: она состоит только из единиц. Поэтому φ - число, которое труднее всего хорошо приблизить обыкновенными дробями, и его часто называют «самым иррациональным» числом.
Если из золотого прямоугольника вырезать квадрат, остаётся меньший золотой прямоугольник, уменьшенный в 1/φ раза. Повторяя это бесконечно, дуга образует золотую спираль, знакомую по раковинам и галактикам.
φ удовлетворяет равенству φ² = φ + 1, а значит и φ = 1 + 1/φ. Подставляя это снова и снова, получаем φ = 1 + 1/(1 + 1/(1 + …)). Эта бесконечная цепная дробь из одних единиц одновременно и определяет φ, и объясняет его репутацию «самого иррационального» числа. Полное значение: 1,61803398874989484820…
В правильном пятиугольнике со стороной 1 каждая диагональ имеет длину φ ≈ 1,618. Кроме того, диагонали делят друг друга в золотом отношении. Если провести все пять диагоналей, получится пентаграмма, целиком наполненная золотыми пропорциями.
Золотое сечение φ приблизительно равно 1,61803398874989484820. Это положительное решение уравнения x² = x + 1. φ иррационально, алгебраично и является пределом отношений соседних чисел Фибоначчи. Оно появляется в правильном пятиугольнике и икосаэдре, в спиральных рисунках семян подсолнуха и в пропорциях, которые изучаются со времён античности. Его цепная дробь [1; 1, 1, 1, ...] делает его числом, которое хуже всего приближается рациональными дробями.
Golden Ratio φ is irrational. Its decimal expansion never ends and never repeats. The digits shown below are verified against the quadratic formula.
FAQ
-
Чему равно 1/φ?
1/φ = φ - 1 = 0,61803... Фи — единственное положительное число, чьё обратное значение равно самому числу минус один. Это также означает φ² = φ + 1, поэтому золотой прямоугольник можно бесконечно делить на квадрат и меньший золотой прямоугольник. -
Кто открыл золотое сечение?
Евклид Александрийский описал его в «Началах» (ок. 300 г. до н.э.) как деление отрезка в крайнем и среднем отношении. Термин «золотое сечение» был придуман немецким математиком Мартином Омом в 1835 году. Греческую букву φ выбрал математик Марк Барр в начале XX века. -
Когда числа Фибоначчи были связаны с φ?
Леонардо Пизанский (Фибоначчи) опубликовал свою знаменитую последовательность в 1202 году для моделирования популяции кроликов. Иоганн Кеплер явно отметил в 1611 году, что отношение последовательных чисел Фибоначчи стремится к φ. -
Правда ли, что золотое сечение встречается в известных произведениях искусства и зданиях?
Доказательства неоднозначны и часто преувеличены. Многие заявления о Парфеноне или картинах Эпохи Возрождения требуют избирательного выбора измерений. Математик Джордж Марковски опубликовал тщательное опровержение в 1992 году, хотя подлинные проявления в природе хорошо задокументированы. -
Почему φ называют самым иррациональным числом?
φ = [1;1,1,1,...] в форме цепной дроби — все единицы — что делает её самой медленно сходящейся цепной дробью. Рациональные приближения сходятся к φ медленнее, чем к любому другому иррациональному числу. -
Является ли золотое сечение иррациональным?
Да. φ удовлетворяет уравнению x² = x + 1. Древние греки знали о его иррациональности. В отличие от π и e, которые трансцендентны, φ является алгебраическим числом — корнем многочлена с целыми коэффициентами.
Pi
Запоминайте пи, e и 38 математических констант методом пути по цифровой клавиатуре
Играть сейчас - бесплатноБез регистрации. Работает на любом устройстве.