Tỷ lệ vàng
Trong toán học và nghệ thuật, hai đại lượng được gọi là có tỷ số vàng hay tỷ lệ vàng nếu tỷ số giữa tổng của các đại lượng đó với đại lượng lớn hơn bằng tỷ số giữa đại lượng lớn hơn với đại lượng nhỏ hơn. Tỷ lệ vàng thường được ký hiệu bằng ký tự (phi) trong bảng chữ cái Hy Lạp nhằm tưởng nhớ đến Phidias, nhà điêu khắc đã xây dựng nên đền Parthenon.
Tỷ lệ vàng được biểu diễn như sau:
Phương trình này có nghiệm đại số xác định là một số vô tỷ:
Hãy đơn giản hóa, ta có tỉ lệ vàng bằng 1:0,618
Đến Thời kỳ Phục Hưng, các nghệ sĩ và kiến trúc sư bắt đầu tính toán và xây dựng sao cho các tác phẩm của họ xấp xỉ tỷ số vàng, đặc biệt là trong hình chữ nhật vàng - tỷ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn chính là tỷ số vàng. Các nhà toán học đã nghiên cứu tỷ số vàng vì tính độc đáo cũng như các đặc tính lý thú của nó.
Lịch sử
[sửa | sửa mã nguồn]Thời kì cổ đại
[sửa | sửa mã nguồn]Người ta chưa biết tỉ lệ vàng có từ bao giờ. Trước đây, người ta vẫn cho rằng một người La Mã là Vitruvius sống cách đây gần 2100 năm đã tìm ra tỉ lệ vàng. Gần đây các nhà khảo cổ học tìm thấy các di bút viết về tỉ lệ vàng trong các kim tự tháp ở Ai Cập. Điều đó chứng tỏ tỉ lệ vàng xuất hiện rất sớm (cách đây khoảng hàng nghìn năm).
Euclide, nhà toán học của mọi thời đại đã từng nói đến tỉ lệ vàng trong tác phẩm bất hủ của ông mang tên "Những nguyên tắc cơ bản". Theo Euclide, điểm I trên đoạn AB được gọi là điểm chia đoạn AB theo tỉ lệ vàng (còn gọi là điểm vàng) nếu thỏa mãn:
Đặt:. Số x đó được gọi là tỉ lệ vàng và điểm I đó là điểm vàng của đoạn AB.
Thời kì trung đại
[sửa | sửa mã nguồn]Từ đó về sau như ta đã biết đã có khá nhiều phát hiện về sự tồn tại của Tỷ Lệ Vàng trong các hình kỷ hà tự nhiên như hình ngôi sao 5 cánh,hình đa giác 10 cạnh... trong chuỗi số nguyên Fibonacci.
Luca Pacioli (1445-1517) xác định tỷ lệ vàng là "tỷ lệ thần thánh" trong tác phẩm Proportione Divina.
Thời kì hiện đại
[sửa | sửa mã nguồn]Mark Barr (thế kỷ 20) sử dụng chữ cái Hy Lạp phi (
Tính toán
[sửa | sửa mã nguồn]Nhị phân | 1.1001111000110111011... |
Thập phân | 1.6180339887498948482... |
Thập lục phân | 1.9E3779B97F4A7C15F39... |
Đại số | |
Chuỗi vô hạn |
Mở rộng ra, hai đại lượng a và b có tỷ số vàng
Bằng việc đơn giản hóa phân số đầu:
Phương trình trên có thể biến đổi bằng cách thay :
Nhân cả 2 vế với
Sắp xếp lại thành phương trình bậc hai sau
Giá trị của
Nghiệm còn lại của phương trình bậc hai trên là , giá trị này tuy không phổ biến bằng nhưng nó có một số tính chất chung với
Tỉ lệ vàng trong toán học
[sửa | sửa mã nguồn]Tỷ lệ vàng là số vô tỉ
[sửa | sửa mã nguồn]Chứng minh: giả sử
Đa thức tối thiểu
[sửa | sửa mã nguồn]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/Golden_ratio_parabolas.png/220px-Golden_ratio_parabolas.png)
Tỷ lệ vàng đồng thời là số đại số, hơn nữa còn là số đại số nguyên. Đa thức tối tiểu của nó là:
Tỷ lệ vàng có quan hệ gần với đa thức
có nghiệm và
Tính chất khác
[sửa | sửa mã nguồn]Số
Liên phân số và căn liên tục
[sửa | sửa mã nguồn]Số
Tỉ lệ vàng trong đời sống
[sửa | sửa mã nguồn]Kiến trúc
[sửa | sửa mã nguồn]Trong các công trình kỳ quan về kiến trúc như quần thể kim tự tháp Khufu 146/233 xấp xỉ 62,66% trong đó cạnh đáy bằng 233m, chiều cao bằng 146m, kim tự tháp Mikerinos: 66/108 xấp xỉ 61,11%, trong đó cạnh đáy bằng 108m, chiều cao bằng 66m, dù những kích thước có bị sai lệch qua thời gian, song ta thấy chúng rất gần với tỷ lệ vàng. Tháp Eiffel 184.4/300.5 ≈ 61,36% trong đó chiều cao phần thân chính bằng 184,8m, chiều ngang tháp bằng 300,5m.[cần dẫn nguồn]
Tháp Rùa tại Việt Nam được cho là vẫn chịu ảnh hưởng của tỉ lệ vàng.[cần dẫn nguồn]
Kích thước của cơ thể con người
[sửa | sửa mã nguồn]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/Da_Vinci_Vitruve_Luc_Viatour.jpg/128px-Da_Vinci_Vitruve_Luc_Viatour.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/Joconde.gif/128px-Joconde.gif)
Tỉ số vàng xuất hiện ngay trong kích thước của cơ thể con người (chiều cao rốn, chiều cao toàn thân, chiều dài cẳng tay, chiều dài cánh tay ...).
Nếu trong thực tế cơ thể bạn đúng theo các tỉ lệ sau đây thì chắc chắn trông rất cân đối và đẹp:
- Chiều cao / đỉnh đầu đến đầu ngón tay =
- Đỉnh đầu tới đầu ngón tay / đỉnh đầu tới rốn (hoặc cùi chỏ) =
- Đỉnh đầu tới rốn (hoặc cùi chỏ) / đỉnh đầu tới ngực =
- Đỉnh đầu tới rốn (hoặc cùi chỏ) / chiều rộng đôi vai =
- Đỉnh đầu tới rốn (hoặc cùi chỏ) / chiều dài cẳng tay =
- Đỉnh đầu tới rốn (hoặc cùi chỏ) / chiều dài xương ống quyển =
- Đỉnh đầu tới ngực / đỉnh đầu tới gốc sọ =
- Đỉnh đầu tới ngực / chiều rộng của bụng =
- Chiều dài của cẳng tay / chiều dài bàn tay =
- Vai đến các đầu ngón tay / khuỷu tay đến các đầu ngón tay =
- Hông đến mặt đất / đầu gối đến mặt đất =
- Gọi độ dài từ rốn lên đến đỉnh đầu là x, độ dài từ rốn xuống đến chân là y. Độ dài một dang tay gọi là a. Nếu x/y = a/(x+y) = 1/
Trong văn hóa tôn giáo
[sửa | sửa mã nguồn]![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0b/Matrix_Perfect_Of_Everything.jpg/200px-Matrix_Perfect_Of_Everything.jpg)
Hà Đồ, Lạc Thư và Bát Quái là ba họa đồ được truyền lại từ thời xa xưa, có nguồn gốc từ các bộ tộc phía Nam sông Dương Tử cổ đại (là nơi phát tích của người Việt cổ). Mỗi họa đồ được truyền tụng, phát triển, và sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.
Phục Hy căn cứ vào Hà Đồ để suy diễn ra Tiên thiên Bát quái, còn Chu Văn Vương lại căn cứ vào Lạc Thư để suy diễn ra Hậu thiên Bát quái. Theo đó, những đồ hình này hàm chứa nhận thức của cổ nhân về vũ trụ.
Trong Phật giáo, chữ Vạn mang tính biểu tương thể hiện lòng từ bi. Trong Đạo giáo, có Thái cực. Trong Dịch học có Bát quái
Tuy nhiên đến đây vẫn chưa phải là hết. Văn hóa phương Đông từ xưa đến nay có Đạo gia và Phật gia là chủ yếu. Đạo gia có Thái Cực, Phật gia có phù hiệu chữ Vạn (
Số lẻ cấu thành Lạc Thư (tổng số con số ở hình 1 là 9) ở đó ẩn tàng phù hiệu chữ Vạn (
Từ lấy phù hiệu chữ Vạn (
Tham khảo
[sửa | sửa mã nguồn]Xem thêm
[sửa | sửa mã nguồn]Liên kết ngoài
[sửa | sửa mã nguồn]![]() |
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải về Tỷ lệ vàng. |
- Green, Thomas M. (cập nhật ngày 20 tháng 6 năm 2005). “The Pentagram & The Golden Ratio”. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 11 năm 2007. Truy cập ngày 1 tháng 12 năm 2007. Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|date=
(trợ giúp) Geometry instruction with problems to solve. - Khan, Amore (sửa đổi ngày 2 tháng 2 năm 2007). “Khan Amore's Commentary on the Divine Proportion”. Bản gốc (cps sẵn dạng HTML; PDF) lưu trữ ngày 7 tháng 4 năm 2009. Truy cập ngày 1 tháng 12 năm 2007. Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|date=
(trợ giúp) - Knott, Don. “The Golden section ratio: Phi”. Bản gốc lưu trữ ngày 5 tháng 12 năm 2006. Truy cập ngày 4 tháng 12 năm 2007. Information and activities by a mathematics professor.
- Yarrow, David (cập nhật ngày 21 tháng 10 năm 2005). “PHI: The Divine Ratio”. Bản gốc lưu trữ ngày 7 tháng 8 năm 2008. Truy cập ngày 1 tháng 12 năm 2007. Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|date=
(trợ giúp) - Arakelian, Hrant. Mathematics and History of the Golden Section, Logos, 2014, 404 p. ISBN 978-5-98704-663-0 (rus.).