生活中的軸對(duì)稱

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美國數(shù)學(xué)家克萊因曾對(duì)數(shù)學(xué)美作過這樣的描述：音樂能激發(fā)或撫慰情懷，繪畫使人賞心悅目，詩歌能動(dòng)人心弦，哲學(xué)使人獲得智慧，科技可以改善物質(zhì)生活，但數(shù)學(xué)卻能提供以上一切。下面就讓我們一起來看看數(shù)學(xué)是怎樣讓人賞心悅目的。

軸對(duì)稱圖形是沿著某直線折疊后，直線兩旁的部分互相重合的圖形。這條直線就是他們的對(duì)稱軸。這條對(duì)稱軸就像一個(gè)公正的法官，左右兩邊的長度、面積、形狀等，都一點(diǎn)兒也不差，唯一不同的就是他們所朝的方向。在數(shù)學(xué)課本里，我們已見過它們的身影，也接觸、了解過它們。下面讓我們一起看看生活當(dāng)中的軸對(duì)稱圖形。

當(dāng)我們漫步在校園時(shí)，隨手撿起一片樹葉，如果將樹葉中間的那根莖當(dāng)成是其左右兩邊的對(duì)稱軸，將樹葉右邊部分沿著這條對(duì)稱軸對(duì)折過去，我們會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)它正好與左邊的一半樹葉重合。一只蝴蝶停留在花朵上，張合著翅膀時(shí)，如果將蝴蝶兩只觸角的中點(diǎn)與尾部相連接，連接好的線段所在的直線就是其對(duì)稱軸。而右邊的翅膀就像是左邊的翅膀沿著對(duì)稱軸翻折過去的圖形。像蝴蝶這樣成軸對(duì)稱圖形的動(dòng)物還有很多，比如蜻蜓、飛蛾、螃蟹等。動(dòng)物進(jìn)化經(jīng)歷了由海綿動(dòng)物、雙胚層輻射對(duì)稱動(dòng)物（包括腔腸動(dòng)物）、三胚層兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物的發(fā)展階段，其中從輻射對(duì)稱動(dòng)物到兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物的演化，是生物進(jìn)化過程中的一個(gè)重大事件，它意味著一系列遺傳基因的重要?jiǎng)?chuàng)新，并由此促進(jìn)生命的形態(tài)、行為向更加復(fù)雜的階段快速發(fā)展?！百F州小春蟲”的發(fā)現(xiàn)，將生物進(jìn)化史上的一個(gè)重要階段——兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物化石記錄的歷史前推到了寒武紀(jì)之前4000萬年。對(duì)稱是動(dòng)物的美學(xué)，左右對(duì)稱是動(dòng)物世界普遍的健康、強(qiáng)壯的特征。人類的耳、眼、四肢都是對(duì)稱生長的。耳的軸對(duì)稱不僅使我們聽到的聲音具有強(qiáng)烈的立體感，還可以判斷聲源的位置；眼的對(duì)稱使我們看物體更清晰、準(zhǔn)確。演出前化妝時(shí)，你肯定不希望眉毛被畫得一高一低、兩邊眼線不一樣粗細(xì)吧？這就要求化妝師隨時(shí)把軸對(duì)稱放在心里。

中國銀行的圖形標(biāo)志也是一個(gè)軸對(duì)稱圖形。這個(gè)圖形的對(duì)稱軸有兩條，一條是圖形水平直徑所在的直線，另一條是與水平直徑相垂直的直徑所在的直線。和中國銀行一樣的還有中國聯(lián)通、中國農(nóng)業(yè)銀行等軸對(duì)稱圖形的標(biāo)志。很多商標(biāo)也是軸對(duì)稱的，比如五糧液的商標(biāo)、麥當(dāng)勞的商標(biāo)等。我們可以把奧運(yùn)五環(huán)旗上黃、綠兩環(huán)相接的點(diǎn)Ｂ與黑環(huán)上的點(diǎn)Ａ相連接，A、B所在的直線就是其對(duì)稱軸。奧運(yùn)會(huì)上，當(dāng)各國的國旗徐徐上升時(shí)，又引發(fā)了我對(duì)軸對(duì)稱圖形的聯(lián)想。英國國旗的對(duì)稱軸就是國旗上下兩邊的中點(diǎn)所連成的線段所在的直線。像這樣的國旗還有很多，如加拿大國旗、意大利國旗等。這些圖形都是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷?，只要我們認(rèn)真、仔細(xì)地觀察生活，數(shù)學(xué)無處不在。

再仔細(xì)觀察，不難發(fā)現(xiàn)有許多藝術(shù)品也是軸對(duì)稱的。舉個(gè)最簡單的例子——橋。它算是生活中最常見的藝術(shù)品了（應(yīng)該算藝術(shù)品吧），就拿金華的橋來說，通濟(jì)橋、金虹橋、雙龍大橋、河磐橋，個(gè)個(gè)都呈軸對(duì)稱。中國的古代建筑就更明顯了，古代宮殿外觀基本都呈軸對(duì)稱。又如北京城的布局，這可是最典型的軸對(duì)稱布局了。它以故宮、天安門、人民英雄紀(jì)念碑為中軸線呈現(xiàn)左右對(duì)稱。融入軸對(duì)稱元素，能使藝術(shù)品看上去更優(yōu)美。

法國的埃菲爾鐵塔是法國標(biāo)志性建筑之一。它的對(duì)稱軸就是鐵塔底部的中心點(diǎn)與塔尖相連接的直線。還有一些建筑也利用了軸對(duì)稱的方法。設(shè)計(jì)者在建筑的前方建一個(gè)很大的水池，使建筑倒映在水中，從而形成了軸對(duì)稱的效果，既增強(qiáng)了空間感，也使原本的建筑更美麗、壯觀。泰姬陵不就是建筑與軸對(duì)稱圖形相結(jié)合的最好例子嗎？在地球的另一邊，有一座建筑物深深地影響著整個(gè)世界的歷史，這座建筑物就是白宮。這是一座位于美國華盛頓的著名行政大樓。白宮盛名的背后，軸對(duì)稱起了極其重要的作用。它的對(duì)稱軸就是頂部的點(diǎn)與底部中心點(diǎn)相連接的直線?？磥斫ㄖO(shè)計(jì)也離不開軸對(duì)稱元素。

如果仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)飛機(jī)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軸對(duì)稱物體。俯視看，它的機(jī)翼、機(jī)身、機(jī)尾都呈左右對(duì)稱。軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)使它飛行起來更平穩(wěn)。如果飛機(jī)不呈軸對(duì)稱，飛行起來就會(huì)很不安全，那還有誰愿意乘飛機(jī)呢？

我們中華民族有著5000年的悠久文化，瑰寶可謂是數(shù)不勝數(shù)。剪紙是十分古老的民間藝術(shù)之一，其中不乏軸對(duì)稱的應(yīng)用。也正是因?yàn)橛辛溯S對(duì)稱的存在，使其更加精致、美觀。當(dāng)然我們現(xiàn)在所寫的簡體字中，也有軸對(duì)稱元素，如“豐”“目