版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-轴对称的魅力

科普中国-绿色双碳
原创
聚焦绿色低碳技术理念 科普助力“双碳”目标实现
收藏

在日常生活中,人们在创作艺术作品时通常会从对称角度考虑,对称性蕴含在许多事例中,它从简单到复杂的表现形式,是大自然形式的基础。初步掌握对称的奥妙,不仅可以帮助我们发现一些图形的本质特征,还可以使我们感受到自然界的和谐之美。

在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,直线便是图形的对称轴。

例如,等腰三角形、等腰梯形、圆、正多边形都是轴对称图形。

不同的轴对称图形,对称轴的条数也不相同。有的轴对称图形的对称轴是唯一的,即有且只有一条对称轴,但也有的轴对称图形的对称轴不唯一,即对称轴不止一条。例如正方形的对称轴就有4条,它们分别是两组对边的中垂线以及对角线;圆的对称轴有无穷多条,每一条经过圆心的直线都是圆的对称轴(如图所示)。

尽管轴对称是一个数学概念,但轴对称现象却无处不在。从自然景观到分子结构,从建筑物到艺术作品,甚至日常生活用品,人们都可以找到轴对称的例子,轴对称与我们的生活和工作都息息相关。

例如,飞机是一个标准的轴对称物体。如果你俯视它会发现其机翼、机身、机尾都呈左右对称。轴对称使飞机飞行起来更平稳,如果飞机不具有轴对称,飞行就会不平稳。

许多艺术品也是轴对称的。例如桥,是生活中最常见的轴对称艺术品。坐落在河北省赵县洨河上的赵州桥、北京颐和园内连接昆明湖东岸与南湖岛的十七孔桥、长江大桥、周庄古镇的双桥等,都是我国古今桥梁建筑史上轴对称的艺术杰作。

另外,还有北京城,是最典型的轴对称布局。它以故宫、天安门、人民英雄纪念碑、前门为中轴线呈左右对称。

除此之外,轴对称还是一种生物现象。人体也具有轴对称,人的五官和四肢都是对称生长的。耳的轴对称,使我们听到的声音具有强烈的立体感,并且可以确定声源的位置;而眼的对称,可以使我们看物体更准确。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

内容资源由项目单位提供