绿色世(shi)界浩瀚深邃,蕴(yun)藏其中的数理信息,将帮助人们改造(zao)(zao)自然,造(zao)(zao)福全人类。
创立坐标的著名数学家笛卡尔,根据研究花瓣和叶形曲线列出了x3+y3-3axy=0的方程式,这就是现代数(shu)学中有(you)名的“笛卡尔叶线”或“叶形(xing)线”。
植物的外形轮廓和空间排列是可以用数学公式来描述的。A.例如,向日葵花盘上瘦果的排列、松树球果上果鳞的布局、菠萝果实上的分块,都是按照对数螺旋在空间展开的;云杉、雪松的树形则为优美的圆锥体状。植物为什么要按照数学的规律来安排自己的叶片、花和果实呢?这是植物长期适应和进化的结果。例如,向日葵盘上瘦果的对数螺旋线的弧形排列,可使果实排得最紧,数量最多,效率最高。B.车前草的叶片是轮生的,叶片间的夹角是170°30′28″,这是圆的黄金分割的张角。按照这个角度排列的叶片,采光面积最大,提高了植株光合作用的效率。建筑师参照车前草叶片排列的原理,设计出现在螺旋式的高楼,达到较佳的采光效果。C.树形是圆锥体的云杉和雪松可抵御狂风暴雨的袭击而不致倒伏。比较一下古代宝塔或现代的电视塔的形态、布局,它们是多么相象。
D.植物的内部结构是力学原理的典范,可说是力学家的“老师”。植(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)茎(jing)绝大(da)多数为圆柱(zhu)状(zhuang),少数为三(san)角形或四(si)棱形。因为圆柱(zhu)形表(biao)面积最小,受力最均匀;用材最少,容量(liang)也(ye)最大(da),更(geng)利于茎(jing)发挥承(cheng)受支(zhi)撑(cheng)和运输养料的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。细(xi)看那纤(xian)细(xi)而中空(kong)的(de)(de)(de)(de)小麦(mai)茎(jing)秆,直(zhi)径虽小却仍(reng)然(ran)支(zhi)撑(cheng)起比它重几十(shi)倍的(de)(de)(de)(de)麦(mai)穗及茎(jing)上剑一(yi)般的(de)(de)(de)(de)叶片而不致(zhi)折(zhe)断。所以(yi)建筑上常以(yi)圆形的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)子(zi)作(zuo)顶梁柱(zhu)。另外,按(an)力学原理讲(jiang),同一(yi)材料同样(yang)粗(cu)细(xi)的(de)(de)(de)(de)中空(kong)与实心(xin)杆体,它们的(de)(de)(de)(de)支(zhi)撑(cheng)能力几乎是相等的(de)(de)(de)(de),小麦(mai)茎(jing)秆结构以(yi)最小耗料而获得最大(da)程度(du)的(de)(de)(de)(de)坚固状(zhuang)态。
绿色世界(jie)给人类(lei)的(de)(de)启迪还有(you)很(hen)多很(hen)多。从植物的(de)(de)外形、枝叶的(de)(de)排列和(he)花(hua)、果的(de)(de)布局中,我(wo)们看到了数学(xue)的(de)(de)美和(he)仿生(sheng)学(xue)的(de)(de)美。在科技飞速发展的(de)(de)今天,将会(hui)进一步揭示它的(de)(de)规(gui)律,让自然更多地造福人类(lei)。
相(xiang)关链接:仿(fang)生是高科(ke)技的(de)(de)(de)代名词,它是指运用尖端的(de)(de)(de)科(ke)学(xue)(xue)技术,来模(mo)(mo)仿(fang)生物的(de)(de)(de)各种官能(neng)(neng)感觉和(he)思维判(pan)断功能(neng)(neng),更(geng)加有效地为人类服务。而仿(fang)生学(xue)(xue)就(jiu)是指模(mo)(mo)仿(fang)生物建造技术装置的(de)(de)(de)科(ke)学(xue)(xue),它是在上世纪中期才(cai)出现的(de)(de)(de)一门新的(de)(de)(de)边缘科(ke)学(xue)(xue)。仿(fang)生学(xue)(xue)研究(jiu)生物体的(de)(de)(de)结构、功能(neng)(neng)和(he)工作(zuo)原理(li),并将这些原理(li)移植(zhi)于工程技术之(zhi)中,发明性能(neng)(neng)优越的(de)(de)(de)仪器、装置和(he)机器,创造新技术。从仿(fang)生学(xue)(xue)的(de)(de)(de)诞(dan)生、发展,到现在短短几(ji)十年的(de)(de)(de)时间内,它的(de)(de)(de)研究(jiu)成果(guo)已经(jing)非常可(ke)观。仿(fang)生学(xue)(xue)的(de)(de)(de)问世开辟了独特的(de)(de)(de)技术发展道路(lu),也就(jiu)是向生物界索取蓝图的(de)(de)(de)道路(lu),它大大开阔了人们的(de)(de)(de)眼界,显示了极强的(de)(de)(de)生命力。
1.请(qing)解释(shi)标题中的“奇观”一词。
奇观:_______
2.文章为说明(ming)绿色植(zhi)物蕴(yun)藏(zang)着数理信息,从两个方面加以(yi)说明(ming),请简要(yao)概括其内容。
⑴__________________________
⑵_____________________
3.对文中四个句子所使用的主要说明方法判断及作用分析不正确的一项是( )
A.举(ju)例(li)子(zi)。通过举(ju)例(li)说(shuo)明“植物的外形轮廓和空间(jian)排(pai)列是可以用(yong)数学(xue)公式来描(miao)述的”,使说(shuo)明更具体。 |
B.列(lie)数字。通过列(lie)举车前草叶(ye)片的(de)相关(guan)数据,说(shuo)明(ming)车前草按照这个角度排(pai)列(lie)叶(ye)片所蕴(yun)含的(de)数理信息(xi),用具体的(de)数据说(shuo)明(ming),使说(shuo)明(ming)更有说(shuo)服力。 |
C.作比较(jiao)。将云杉、雪(xue)松和古代宝塔、电视塔加(jia)以比较(jiao),突(tu)出强(qiang)调(diao)了锥形对狂风暴(bao)雨袭(xi)击的(de)抵御能力(li)。 |
D.打比方(fang)。将植物比作力学(xue)家的“老师”,形象生动地(di)说(shuo)明了植物内部结构是力学(xue)原理(li)的典范,也(ye)说(shuo)明植物世界包含的数(shu)理(li)信息非常多(duo)。 |
4.比较本(ben)文和《苏(su)州园(yuan)林(lin)》的语言风格,结合具体(ti)的语句说明(ming)本(ben)文的语言特点。
5.无(wu)论植物还(hai)是动(dong)物,都给人类很(hen)多启迪。请阅读“相关链接”部分,了解(jie)相关知识,举生(sheng)活中的(de)实例,谈谈你(ni)对仿生(sheng)的(de)了解(jie)及看(kan)法。
参考答案:
1.奇(qi)妙的信(xin)息(xi)、奇(qi)妙的知识(2分(fen))
2.植物的(de)外形轮廓和空间排(pai)列是(shi)(shi)可以用数学公(gong)式来描(miao)述的(de)。植物的(de)内部结(jie)构(gou)是(shi)(shi)力(li)学原理的(de)典范,可说是(shi)(shi)力(li)学家(jia)的(de)“老师”。(3分(fen),各1.5分(fen))
3.B。
4.(3分(fen)(fen))《苏州园(yuan)林》的语言(yan)风格是形象生动,充满美(mei)感(1分(fen)(fen));而本(ben)文则语言(yan)平实,质朴无华(1分(fen)(fen)),举出具体的语句分(fen)(fen)析(xi)(1分(fen)(fen))。
5.两个要点。一(yi)是(shi)以实例谈自己(ji)对仿生(学)的认识(1分);一(yi)是(shi)要就仿生(学)谈自己(ji)的看法(fa)。(2分)