黄金矩形













1.6180339887498948...


1

黄金矩形是一个長和寬的比為黄金比例 φ{displaystyle varphi }varphi 的矩形。


φ=5+12≈1.6180339887...{displaystyle varphi ={frac {{sqrt {5}}+1}{2}}approx 1.6180339887...}varphi ={frac  {{sqrt  {5}}+1}{2}}approx 1.6180339887...



目录






  • 1 特性


  • 2 繪製


    • 2.1 原理




  • 3 参看





特性


在黄金矩形中以短邊為邊長劃一正方形,矩形剩下的部份是一個較小的黄金矩形,說明如下:


Golden rectangles.png


假設一黄金矩形的短邊為 b{displaystyle b}b,長邊為 a=φb{displaystyle a=varphi b}a=varphi b

若在黄金矩形中以短邊為邊長劃一正方形,則長邊剩下的長度為


a−b=(φ1)b=(5+12−1)b=(5−12)b=25+1b=1φb{displaystyle a-b=(varphi -1)b=left({frac {{sqrt {5}}+1}{2}}-1right)b=left({frac {{sqrt {5}}-1}{2}}right)b={frac {2}{{sqrt {5}}+1}}b={frac {1}{varphi }}b}{displaystyle a-b=(varphi -1)b=left({frac {{sqrt {5}}+1}{2}}-1right)b=left({frac {{sqrt {5}}-1}{2}}right)b={frac {2}{{sqrt {5}}+1}}b={frac {1}{varphi }}b}


a /b和 b/a-b 的比值均為 φ{displaystyle varphi }varphi ,因此所組成的矩形仍為一黄金矩形。



繪製




一個黃金矩形的畫法


黃金矩形可以尺規作圖來繪製



  1. 繪製一個正方形

  2. 以方型任一邊的中點為圓心,到對角長(即切割出來的長方形的對角線)為半徑畫弧

  3. 把該邊延長,通過上個步驟所畫的弧,即完成黃金矩形的長邊

  4. 完成剩餘部分



原理


因為黃金比例等於


1+52:1{displaystyle {frac {1+{sqrt {5}}}{2}}:1}{frac  {1+{sqrt  {5}}}{2}}:1

約等於 162:100


同乘2等於


1+5:2{displaystyle 1+{sqrt {5}}:2}1+{sqrt  {5}}:2

約等於 324:200


將正方形的一邊看作2

由中點到對角長的長度即是5{displaystyle {sqrt {5}}}{sqrt  {5}}(由勾股定理求出),故所求出的長邊即是1+5{displaystyle 1+{sqrt {5}}}1 + sqrt{5}



参看


  • 黄金螺线







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