探寻对称之美——漂亮的对称图形

上个世纪七十年代有位上海五年级的小女生发现了一个有趣的现象:594×45=54×495这样的乘法算式是对称的!花了不少的时间研究后又发现了类似的几个乘法算式。她把这个发现写成稿子寄送到《儿童时代》杂志,编辑叔叔觉得她的发现十分有价值,就刊登在《儿童时代》杂志上了。这位小女生的思维方式及研究精神无疑是十分值得称赞的。但是在七十年代计算机还没有普及的年代,想靠笔算找到全部的“三位乘以两位”的全部的对称算式,真是难以想象的事。八十年代中期,林老师的学生用BASIC语言编程找到了全部66个“三位乘以两位”的对称算式——现在的LOGO语言的计算能力远强于BASIC,找到“三位乘以两位”、甚至“任意为位乘以任意位”的对称算式都是不难做到的事——这在后面我们将详细把源程序说给大家听听。
类似594×45=54×495这样的对称的乘法算式,在视觉上无疑是一种美的存在。世间许多美的视觉图像常常都是以对称的形式存在的。对称的图形分为“轴对称”和“中心对称”两种。
上图的风车和雪花是中心对称的图形,蝴蝶是轴对称的图形。
轴对称的天坛:
轴对称的故宫 角楼:
轴对称的树叶:
轴对称的蝴蝶兰花(每一朵花各自轴对称):
中心对称的睡莲(要从花的正上方观看):
但是594×45=54×495这样的对称的乘法算式并不是图形,它是以中间的等号形成左右对称的。
关于图形的科学研究还发现了一些有趣的现象。绝对严格按照“规矩”对称的图形有时看起来显得呆板、并不是最自然最漂亮的,比如上面的树叶看起来很美,但是左右并不严格对称。一张漂亮的人脸照片用PS将脸部的左边的一半拼接成一张绝对对称的图形,看起来还是正常的未拼接的图片更加自然好看。
精彩的LOGO编程后续发表
LOGO编程画图示例:柯曲雪花
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