Предлагается презентация научно исследовательского проекта по математике на тему "Фракталы", подготовленную учащимися 10 класса для выступления с защитой на районной научно практической конференции. В работе рассматривается само понятие "фракталы", их виды, способы построения и изображения, их применение и значимость в жизни и науке.
Может вызвать удивление обращение к
чувствам, когда речь идёт о
математических доказательствах, которые,
казалось бы, связаны только умом. Но это
означало бы, что мы забываем о чувстве
математической красоты, чувстве гармонии
чисел и формы, геометрической
выразительности. Это настоящее
эстетическое чувство, знакомое всем
Б. Мандельброт, американский математик, “отец”
математикам.
теории фракталов
«Есть в математике нечто,
вызывающее человеческий восторг»
Ф. Хаусдорф, немецкий математик
исследование и изучение основ фрактальной
математическим
теории,
обоснованием
интерпретации
фрактальных образов
графической
знакомство
с
•Анализ литературы по теме исследования,
• Изучение фракталов различного вида,
• Разработать классификацию фракталов,
• Собрать коллекцию фрактальных образов.
История появления
Определение фрактала
Примеры фракталов
Классификация фракталов
Применение фракталов
Фракталы в природе
Заключение
будет
Фрактал геометрическая фигура,
состоящая из частей, которые могут
быть поделены на части, каждая из
которых
представлять
уменьшенную копию целого.
Fractal от латинского слова fractus,
(поделенный на
означает разбитый
части).
Основное
самоподобие, в самом простом случае
небольшая часть фрактала содержит
информацию о всем фрактале.
свойство фракталов:
ФРАКТАЛЫ
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ
АЛГЕБРАИЧЕСКИ
Е
СТОХАСТИЧЕСКИЕ
Это «функции - монстры», которых так называли за
недифференцируемость в каждой точке.
Геометрические фракталы являются также самыми
наглядными, т.к. сразу видна самоподобность.
Для построения
геометрических фракталов
характерно задание «основы» и «фрагмента»,
повторяющегося при каждом уменьшении масштаба.
Это фракталы, которые можно построить, используя
простые алгебраические формулы.
Получают их с помощью нелинейных процессов в n–
мерных пространствах.
Самыми известными из них являются множества
Мандельброта и Жюлиа, Бассейны Ньютона
Множество Жюлиа
сколько
Цвет каждой точки зависит от
того,
итераций
комплексной функции
b
a z
z
f
2
может быть сделано, пока точка z
не выйдет за пределы круга
радиуса r
r
x iy
, где
z
z
Здесь z — комплексное число,
соответствующее точке .
Множество Жюлиа —
множество
точек,
таких
отображения вида
z
...
f
f
f
это
что
не отображают их в окрестность
бесконечности. На рисунке эти
точки окрашены лиловым цветом.
Картинка
параметров
a = 1.8, и b = 0.2 i и поворотом на 900
получена
выбором
Рисунок 5. Множество Мандельброта
МНОЖЕСТВО МАНДЕЛЬБРОТА (окрашено лиловым цветом).
Картинка получается с помощью той же процедуры, что
и выше. Различие состоит в том, что начальное значение
для точки z берётся всегда равным нулю, а точке с
координатами
(х; у) на картинке соответствует
комплексный параметр b = x + y i.
Это фракталы, при построении которых в
итеративной системе случайным образом
изменяются какие-либо параметры.
фракталы
Эти
при
моделировании рельефов местности и
поверхности морей, процесса электролиза.
используются
Стохастические фракталы очень похожи
на природные объекты – несимметричные
деревья, изрезанные береговые линии.
Фрактальная наука еще очень молода, и ей
предстоит большое будущее. Красота
фракталов далеко не исчерпана и еще подарит
нам немало шедевров тех, которые услаждают
глаз, и тех, которые доставляют истинное
наслаждение разуму.
Компьютерная
графика
Дизайн
Математика
Физика
1. Проанализирована и проработана литература
по теме исследования.
2. Рассмотрены и изучены различные виды
фракталов.
3. Представлена классификация фракталов.
4. Собрана коллекция фрактальных образов
для первичного ознакомления с миром
фракталов.
5. Составлены программы для построения
графического образа фракталов.
«Фракталы - это глубокая
философская идея, впервые
позволившая связать
традиции востока и запада.
К сожалению пока это жутко
трудно понять, еще труднее
объяснить».
неизвестный философ