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生活中10个奇妙的数学现象,你见过却不一定知道

2019-09-10  翰林钱府

关于数学,你有什么看法呢?

有人说:“数学确实很厉害,但是那是天才们的游戏,和我们普通人也没啥关系。”

还有人说:“数学一点用都没有,学了也会忘记!”

以上这些说法,你赞同吗?

虽然数学看似与我们很远,但实际上它蕴藏在我们生活中的每一个角落。小到日常生活中的柴米油盐, 大到个人投资理财、 置业经商, 都离不开数学。

以下这10种常见的数学现象,在生活中,你一定也遇到过!

1

如果我们去参加一场婚礼,人数超过367人,那么其中必然有生日相同的人(并非同年)。

这就是抽屉原理。

把m个东西任意分放进n个空抽屉里(m>n),那么一定有一个抽屉中放进了至少2个东西。

由于一年最多有366天,因此在367人中至少有2人出生在同月同日。这相当于把367个东西放入366个抽屉,至少有2个东西在同一抽屉里。

2

冬天,猫睡觉时总是把身体抱成一个球形,是因为这样身体散发的热量最少。

在数学中,体积一定,表面积最小的物体是球体。

猫缩成一个球体,可以减小和外界接触的面积,降低热交换的速度,减少热量损失的速度,节省能量,保持体温。

3

看看下面的带箭头的两条线段,猜猜看哪条更长?

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这就是有名的“缪勒莱耶错觉”,也叫箭形错觉。

假如一条线段两端加上向外的两条斜线,另一条线段两端加上向内的两条斜线,则前者要显得比后者长得多。

对于这种错觉有一种理论,叫神经抑制作用理论,它认为当两个轮廓彼此贴近时,视网膜上相邻的神经团会相互抑制,结果轮廓发生了位移,产生错觉。

4

车轮为什么都是圆的而不是其他形状?

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圆的中心叫圆心,圆上任何一点到圆心的距离都是相等的。把车轮做成圆形,车轴在圆心上,当车轮在地面滚动时,车轴离地面的距离,总是等于车轮半径。

因此,车里坐的人,就能平稳地被车子拉着走。假如车轮变了形,不成圆形了,轮上高一块低一块,到轴的距离不相等了,车就不会再平稳。

5

为什么风扇的叶片都是奇数?

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这是因为奇数的叶片组合能比偶数的叶片组合带来更多的性能优势。

如果一旦叶片数量为偶数片设计,并形成对称的排列方式的话,那么不但使得风扇自身的平衡性难以调整,而且容易使风扇在高速转时产生更多的共振,从而导致叶片无法长时间承受共振产生的疲劳,最终出现叶片断裂等情况。

因此,轴流风扇的设计多为不对称的奇数片叶片设计。

同样的设计理念在日常使用的电风扇或螺旋桨直升飞机的设计中都有体现。如果风扇是三叶结构,叶片制作较宽且叶片根部较强,各个部位的密度的等需均匀;如果为五叶结构,叶片较窄一些,厚度、强度也相对较低。

6

双色球的中奖概率有多低?

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双色球是由33个红球和16个蓝球组成,每次开奖基本上维持在6个红球和1个蓝球,所以双色球一等奖的中奖率是1/17720000。

也就说有千万分之一的概率。

虽然概率很低,但是因为我国的人口基数非常大,买彩票的人数相对比较多,所以理论上来讲是有人能中一等奖的!

7

四叶草为什么又叫“幸运草 ”?

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三叶草,学名苜蓿草,是多年生草本植物,一般只有三片小叶子,叶形呈心形状,叶心较深色的部分亦是心形。

四叶草是由三叶草基因突变而产生的,它只占其中的十万分之一。也就说在十万株苜蓿草中,你可能只会发现一株是‘四叶草’,因为机率太小。因此“四叶草”是国际公认为幸运的象征。

8

除了圆形井盖,为什么很少会见到其他形状的井盖?

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这是利用了同一个圆内的直径都相等。只有圆形的井盖找不到对角线,这样不论怎么移动井盖,盖子都不会掉下去,那么在下面施工的工作人员就有安全保障了!

如果设计成三角形或者正方形的,盖儿虽然比窨井口大一些,但还是有掉下去的可能。

由于窨井有时需要人工梳理或架线等,这时候又要求窨井的面积尽可能地大。在这些图形中,当它们的周长相等时,圆形的面积最大。同时圆形又符合我们的体型,便于工作人员进进出出。

三角形或正方形的边由直的线段组成,构成的角较尖,如果在修理时碰到很容易使人受伤。而圆形的边是一条圆弧,就不会出现这个问题。

其实除了安全以外,井盖做成圆形还有另一个好处就是便于运输。

9

为什么天气预报有时会出错?

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我们常常会说“天有不测风云”,这到底是怎么回事呢?

这涉及到一个数学定义——“混沌”,即“对初始值的极端不稳定性”。常见的“蝴蝶效应”就是混沌的一种现象。

在正常情况下,全局性的天气模式基本上遵循着某些已知的合理进程,通过若干种不同的模拟方式,根据略有差异的初始条件,天气预报工作者就能推测未来的天气变化。

然而,天气是由一系列复杂因素的组合而成的。初始条件的微小变化会使预报结果差异很大,这时,天气已经进入了混沌区域,预报的时间越长,到达混沌点的可能性就越大,于是,天气预报的准确率就越不好把握。

10

黄金分割为什么是0.618?

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0.618,一个极为迷人而神秘的数字,也被称为黄金分割律,它是古希腊著名数学家毕达哥拉斯于2500多年前发现的。

有一次,毕达哥拉斯路过铁匠作坊,被叮叮当当的打铁声迷住了。为了揭开这清脆悦耳的声音中隐藏着的秘密。

毕达哥拉斯测量了铁锤和铁砧的尺寸,发现它们之间存在着十分和谐的比例关系。

回到家里,他又取出一根线,分为两段,反复比较,最后认定1:0.618的比例最为优美。

至此,这个数字一直被后人奉为科学和美学的金科玉律。

在音乐会上,报幕员在舞台上的最佳位置,是舞台宽度的0.618之处;

二胡要获得最佳音色,其“千斤”则须放在琴弦长度的0.618处;

著名的巴特农神庙就是利用黄金比例修建的;

埃菲尔铁塔也是黄金比例建筑的典范。

……

黄金比例是公认的最具审美价值的比例,也是最能引起美感共鸣的比例。

以上就是常见的10个有趣的数学现象,你还知道哪些呢?

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