Det gyldne snit: formlen, udledningen og en måleskabelon til billeder
Det gyldne snit er en deling af et linjestykke i en lang og en kort del, så hele stykket forholder sig til den lange del, som den lange del forholder sig til den korte. Forholdet hedder φ, udtales fi, og er (1 + √5)/2, altså en plus kvadratroden af fem, divideret med to, cirka 1,618. Den lange del er altså cirka 61,8 % af det hele, og den korte cirka 38,2 %.
Af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie
Kort fortalt
Hvad er det gyldne snit?
Tag en lineal på 20 cm, og sæt et mærke ved 12,36 cm. Hele linealen delt med 12,36 giver 1,618, og 12,36 delt med de 7,64 cm, der er tilbage, giver også 1,618. Det er det gyldne snit: det samme forhold to gange. Tallet hedder φ, og du møder det igen i femkanten, i Fibonacci-tallene og i mange påstande om kunst og natur, hvoraf en del ikke holder. Her får du definitionen, udledningen, φ’s egenskaber, femkanten med trigonometri, en konstruktion med passer og lineal, Fibonacci-tallene, en måleskabelon til billeder, kildekritik med tal, idéer til SRP og opgaver med facit.
Dit niveau
Hvor hører emnet hjemme i matematik?
Ikke kernestof
Det gyldne snit står ikke i kernestoffet på matematik C, B eller A. Vejledningerne til alle tre niveauer nævner det som et eksempel på samarbejde med de kreative fag ud fra geometri og trigonometri.
Bygger på kernestof
Udledningen bruger en andengradsligning, beviserne bruger ensvinklede trekanter, Pythagoras’ sætning og cosinus. Det er stof fra matematik C, så du kan følge det meste af siden fra 1.g.
Supplerende stof på B og A
Vejledningerne til B og A foreslår forløb om geometriens grundlag med dele af Euklids “Elementer”. Fibonacci-tallene og Binets formel er heller ikke kernestof, men de er gode til et SRP i matematik A.
På denne side
- Definitionen: samme forhold to gange
- Udled φ med en andengradsligning
- Regn med φ: tre egenskaber
- Det gyldne rektangel og spiralen
- Femkanten, pentagrammet og cos 36°
- Konstruer snittet med passer og lineal
- Fibonacci-tallene og det gyldne snit
- I naturen: hvad holder, og hvad holder ikke
- Det gyldne snit i et billede: en måleskabelon
- Kunst og bygninger: mål, belæg og hensigt
- Det gyldne snit i SRP
- Opgaver med facit
- I timen og til SRP: det, du gør, siger og viser
Definitionen
Definitionen: samme forhold to gange
Del et linjestykke i et punkt, så du får en lang del og en kort del. Delingen er det gyldne snit, når hele stykket delt med den lange del giver præcis det samme som den lange del delt med den korte. Euklid kalder det at dele en linje i “yderste og mellemste forhold” (“Elementer”, bog VI, definition 3). På dansk findes også det gamle ord højdeling.
Formel: hele / lang = lang / kort = φ
Sig det: hele delt med den lange er lig den lange delt med den korte, og det er fi.
Bogstavet φ er det græske fi, nummer 21 i det græske alfabet. Du kan også møde det skrevet ϕ; det er samme bogstav. Navnet “det gyldne snit” er ikke græsk, men fra 1800-tallet: Lex fører det tilbage til Martin Ohm, en tysk matematiker, i 1835. Før ham talte astronomen Johannes Kepler om “det guddommelige forhold”.
Tjek med en lineal på 20 cm
| Forhold | Udregning |
|---|---|
| Hele delt med lang | 20/12,36 ≈ 1,618 |
| Lang delt med kort | 12,36/7,64 ≈ 1,618 |
| Lang delt med hele | 12,36/20 = 61,8 % |
| Kort delt med hele | 7,64/20 = 38,2 % |
Huskeregel
Den lange del er 61,8 % af det hele, den korte 38,2 %.
Det er de to tal, du skal bruge, når du lægger snittet på et billede eller en side. Et mærke ved 62,5 % eller ved to tredjedele er en anden deling.
Udled selv
Udled φ med en andengradsligning
Udledningen kræver kun stof fra matematik C: et forhold, en andengradsligning og løsningsformlen. Derfor er den et godt bevis at kunne sige højt, både i timen og i et SRP.
Gennemregnet
Udledningen trin for trin
1. Sæt den korte del til 1
Kald den lange del x, og lad den korte del være 1. Det må du godt, fordi et forhold ikke afhænger af enheden. Hele stykket er så x + 1.
2. Skriv definitionen som en ligning
(x + 1) / x = x / 1. Sig det: x plus en divideret med x er lig x divideret med en.
3. Gang med x på begge sider
x + 1 = x², og flyttet over på én side: x² − x − 1 = 0. Sig det: x i anden minus x minus en er lig nul.
4. Brug løsningsformlen
Her er a = 1, b = −1 og c = −1. Diskriminanten er d = b² − 4ac = 1 + 4 = 5, så x = (1 + √5)/2 eller x = (1 − √5)/2. Sig det: en plus kvadratroden af fem, divideret med to, eller en minus kvadratroden af fem, divideret med to.
5. Vælg den positive løsning
(1 − √5)/2 ≈ −0,618 er negativ, og et forhold mellem to længder er positivt. Tilbage står φ = (1 + √5)/2 ≈ 1,618034.
Den negative løsning er ikke værdiløs. Den er lig 1 − φ og lig −1/φ, og den dukker op igen i Binets formel for Fibonacci-tallene længere nede. Her på siden kalder vi den ψ, udtales psi.
Sig det: psi er en minus fi, og det er minus en divideret med fi, cirka minus nul komma seks en otte.
Uddybning
Egenskaber
Regn med φ: tre egenskaber
Fordi φ løser x² − x − 1 = 0, kan du regne med φ uden lommeregner. Tre omskrivninger går igen i beviserne længere nede.
Hurtigt opslag
Fi i tre omskrivninger
- φ² = φ + 1
- Betyder: Fi i anden er fi plus en, cirka 2,618.
- Husk: Står direkte i ligningen x² − x − 1 = 0.
- 1/φ = φ − 1
- Betyder: En divideret med fi er fi minus en, cirka 0,618.
- Husk: Del φ² = φ + 1 med φ. Derfor har φ og 1/φ de samme decimaler.
- φ³ = 2φ + 1
- Betyder: Fi i tredje er to fi plus en, cirka 4,236.
- Husk: Gang φ² = φ + 1 med φ, og brug φ² = φ + 1 igen. Hver potens af φ kan skrives som et tal gange φ plus et tal.
Den anden omskrivning giver også en kædebrøk. Skriv φ = 1 + 1/φ, og sæt det samme udtryk ind for φ i nævneren, igen og igen: φ = 1 + 1/(1 + 1/(1 + …)). Sig det: fi er en plus en divideret med en plus en divideret med en plus og så videre.
Stopper du kæden efter et, to, tre, fire og fem led, får du 1, 2, 3/2, 5/3 og 8/5. Det er forholdet mellem to naboer i Fibonacci-tallene, og det er den første forbindelse mellem φ og Fibonacci-tallene. Lex bruger netop kædebrøken til at vise den.
Rektanglet
Det gyldne rektangel og spiralen
Et rektangel er gyldent, når den lange side delt med den korte er φ. Klip et kvadrat af med siden lig den korte side, og det rektangel, der bliver tilbage, er igen gyldent.
Beviset: lad siderne være φ og 1. Kvadratet er 1 × 1, og resten er 1 bredt og φ − 1 højt. Forholdet er 1/(φ − 1), og fordi φ − 1 = 1/φ, er det lig φ. Sig det: en divideret med fi minus en er fi.
Klipper du kvadrater af igen og igen, får du en række kvadrater, der bliver mindre og mindre, og tegner du en kvartcirkel i hvert, får du en spiral. Brug ikke spiralen som bevis for φ i et billede. Matematikeren George Markowsky viser, at man kan bygge samme slags spiral af rektangler med et hvilket som helst forhold, fx 2:1. En spiral er ikke i sig selv et tegn på det gyldne snit.
Et rektangel på 21 × 34 cm er tæt på gyldent, fordi 34/21 ≈ 1,619, og 21 og 34 er Fibonacci-tal.
Geometri og trigonometri
Femkanten, pentagrammet og cos 36°
Vejledningerne til matematik C, B og A peger på geometri og trigonometri som vejen ind i det gyldne snit, og den regulære femkant er stedet. I en regulær femkant er alle sider og vinkler lige store, og hver vinkel er 108°. Diagonalen er φ gange så lang som siden, og der, hvor to diagonaler krydser hinanden, deles hver af dem i det gyldne snit. Tegner du alle fem diagonaler, får du en stjerne med fem takker, et pentagram.
Bevis
Beviset: diagonalen er φ gange siden
1. Find den spidse trekant
Tag en side i femkanten og de to diagonaler, der går fra sidens endepunkter til det modsatte hjørne. De danner en ligebenet trekant med topvinklen 36° og to vinkler på 72° ved grundlinjen. Kald grundlinjen 1, som er femkantens side, og de to lange sider x.
2. Halvér en vinkel ved grundlinjen
Halveringslinjen deler 72° i to gange 36° og rammer den modsatte lange side. Den ligger langs en af femkantens andre diagonaler. Nu er den store trekant delt i to: en lille trekant med vinklerne 36°, 72° og 72°, altså samme vinkler som den store, og en ligebenet trekant med vinklerne 36°, 36° og 108°.
3. Find længderne
I den lille trekant er to vinkler 72°, så siderne over for dem er lige lange: halveringslinjen er 1 lang. Trekanten med 36°, 36° og 108° er ligebenet, så stykket fra toppen ned til skæringspunktet er også 1. Resten af den lange side er x − 1.
4. Brug ensvinklethed
Ensvinklede trekanter har proportionale sider. I den store trekant er lang side delt med grundlinje x/1, og i den lille er det 1/(x − 1). Altså x/1 = 1/(x − 1), som giver x² − x − 1 = 0. Den positive løsning er φ, så diagonalen er φ gange siden. Sig det: x divideret med en er lig en divideret med x minus en.
Beviset giver mere med sig. Skæringspunktet deler den lange side i stykkerne 1 og x − 1, og x/1 = φ. Det er to diagonaler, der krydser hinanden, så hver af dem deles i det gyldne snit.
Og nu trigonometrien. Tag trekanten af to nabosider og en diagonal: siderne er 1 og 1, diagonalen er φ, og vinklerne er 108°, 36° og 36°. Tegn højden fra hjørnet med 108°. Den rammer midt på diagonalen, så du får en retvinklet trekant med hypotenusen 1, den hosliggende katete φ/2 og vinklen 36°.
Formel: cos 36° = φ/2 ≈ 0,809
Sig det: cosinus til seksogtredive grader er fi halve, cirka nul komma otte nul ni.
Tjek på lommeregneren: cos(36°) = 0,809017, og φ/2 = 0,809017. Samme greb i den spidse trekant fra beviset, hvor siderne er φ, φ og 1, giver cos 72° = 1/(2φ) ≈ 0,309. Sig det: cosinus til tooghalvfjerds grader er en divideret med to fi.
Euklid bruger netop den spidse trekant. I “Elementer”, bog IV, sætning 10, konstruerer han en ligebenet trekant, hvor hver vinkel ved grundlinjen er dobbelt så stor som topvinklen, og han bygger konstruktionen på bog II, sætning 11, som deler en linje i det gyldne snit. I sætning 11 bruger han trekanten til at tegne en regulær femkant i en cirkel.
Pentagrammet var kendt i antikken. Lex skriver, at pythagoræerne brugte figuren som deres hemmelige tegn, og at den i folketraditionen blev kaldt marekors.
Konstruktion
Konstruer snittet med passer og lineal
Du kan finde snitpunktet på et linjestykke uden at regne, kun med passer og lineal. Konstruktionen her bruger Pythagoras’ sætning, så du kan bevise den med stof fra matematik C.
Trin for trin
Konstruktionen på et linjestykke på 10 cm
1. Rejs en vinkelret linje i Q
Kald linjestykket PQ. Tegn en linje vinkelret på PQ gennem Q, og afsæt punktet R på den, så QR er halvt så lang som PQ, her 5 cm.
2. Tegn PR
Forbind P og R. Efter Pythagoras er PR = √(10² + 5²) = √125 ≈ 11,18 cm. Sig det: kvadratroden af ti i anden plus fem i anden.
3. Træk QR fra
Sæt passeren i R med radius RQ, og tegn en bue, der skærer PR i punktet T. Så er PT ≈ 11,18 − 5 = 6,18 cm.
4. Flyt PT ned på PQ
Sæt passeren i P med radius PT, og tegn en bue, der skærer PQ i S. Nu er PS ≈ 6,18 cm og SQ ≈ 3,82 cm, og S deler PQ i det gyldne snit.
Beviset: med PQ = 10 er PR = √125 = 5√5, så PS = PT = 5√5 − 5 = 5(√5 − 1). Forholdet er PQ/PS = 10 / (5(√5 − 1)) = 2/(√5 − 1). Gang over og under brøkstregen med √5 + 1, så nævneren bliver 5 − 1 = 4: forholdet er 2(√5 + 1)/4 = (1 + √5)/2 = φ.
Sig det: to divideret med kvadratroden af fem minus en er en plus kvadratroden af fem, divideret med to, og det er fi.
Historien
Talfølgen
Fibonacci-tallene og det gyldne snit
Fibonacci-tallene begynder med 1 og 1, og hvert nyt tal får du ved at lægge de to forrige sammen: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144. Lex begynder med 0, og det ændrer ikke resten.
Formel: F(n + 1) = F(n) + F(n − 1), med F(1) = F(2) = 1
Sig det: F af n plus en er F af n plus F af n minus en.
Sådan en regel, hvor et tal regnes ud fra tallene før det, kalder Lex en rekursiv definition. Følgen er opkaldt efter Leonardo fra Pisa, som fik tilnavnet Fibonacci. I bogen “Liber abbaci” fra 1202 regner han på, hvor mange kaninpar der er efter et antal måneder, når hvert par får et nyt par hver måned, fra det selv er to måneder gammelt. Svaret er tallene. Navnet fortæller ikke hele historien: Parmanand Singhs artikel i tidsskriftet Historia Mathematica fra 1985 hedder “The so-called Fibonacci numbers in ancient and medieval India”, altså de såkaldte Fibonacci-tal i oldtidens og middelalderens Indien.
Naboforholdet går mod φ
| Forhold | Værdi |
|---|---|
| 2/1 | 2 |
| 3/2 | 1,5 |
| 5/3 | 1,6667 |
| 8/5 | 1,6 |
| 13/8 | 1,625 |
| 21/13 | 1,6154 |
| 34/21 | 1,6190 |
| 55/34 | 1,6176 |
| 89/55 | 1,6182 |
| 144/89 | 1,6180 |
Forholdet hopper over og under φ, og afstanden bliver mindre for hvert skridt. Det er de samme brøker, som kædebrøken gav.
Læg kvadrater med siderne 1, 1, 2, 3, 5 og 8 op ad hinanden, så hvert nyt kvadrat dækker den lange side af det, du har bygget indtil nu. De fylder præcis et rektangel på 8 × 13, for 1 + 1 + 4 + 9 + 25 + 64 = 104 = 8 · 13. Rektanglet er næsten gyldent: 13/8 = 1,625.
Matematik A og SRP
Natur og kildekritik
I naturen: hvad holder, og hvad holder ikke
Påstanden om Fibonacci-tal i planter er undersøgt med store optællinger, og den holder ofte, men ikke altid. Lex nævner grankogler, solsikker og ananas; vi bruger solsikken, fordi den er talt med en metode, man kan efterprøve.
Tre optællinger og opslag
Solsikker: 565 af 768
I et borgerforskningsprojekt fra 2012 dyrkede folk deres egne solsikker, og forskerne Jonathan Swinton og Erinma Ochu samlede data fra 657 blomsterhoveder. I det sikreste datasæt var 565 af 768 spiraltal Fibonacci-tal, og 67 havde en anden fast Fibonacci-struktur. Omkring hvert fjerde spiraltal var altså ikke et Fibonacci-tal.
Små tal beviser lidt
Swinton og Ochu gentager en advarsel fra Cooke (2006): Fibonacci-tallene og deres nærmeste slægtninge dækker alle tallene fra 1 til 17 på nær tre. Tæller du 5 eller 8 spiraler på en lille plante, er det ikke et stærkt bevis. Store tal som i solsikken siger mere.
Bladstilling: brøker af en omgang
Lex beskriver tre typer. Vinklen mellem to blade, der følger efter hinanden op ad stænglen, er 180° hos bøg, 120° hos halvgræsserne og 144° hos eg. Det er 1/2, 1/3 og 2/5 af en omgang. Tæller og nævner er Fibonacci-tal med ét tal imellem, og de næste brøker i rækken er 3/8 og 5/13 omgang, altså 135° og ca. 138,5°.
Fortsætter du brøkerne, nærmer vinklen sig 360°/φ² ≈ 137,5°, den gyldne vinkel. Den deler en hel omgang i det gyldne snit: 137,5° og 222,5°, og 222,5/137,5 ≈ 1,618. Sig det: tre hundrede og tres grader divideret med fi i anden.
Hvorfor planter kommer tæt på de tal, er forskningen ikke enig om. Swinton og Ochu kalder forklaringerne konkurrerende, og de bruger netop blomsterne uden Fibonacci-tal til at udfordre dem. Skriv derfor “ofte” og “i den største optælling”, ikke “altid”.
Prøv selv
Billeder og layout
Det gyldne snit i et billede: en måleskabelon
Lex skriver, at snittet ofte bruges til at fremhæve det, der bærer betydning i et billede eller en bygning. Om det gælder netop dit billede, kan du måle. I et billede lægger du fire linjer: to lodrette 38,2 % og 61,8 % inde fra venstre og to vandrette 38,2 % og 61,8 % nede fra toppen. Linjerne krydser hinanden i fire punkter. Med skabelonen undersøger du, om det vigtigste i billedet ligger på en af linjerne eller i et af punkterne.
Måleskabelonen
Læg skabelonen på et foto på 4000 × 3000 pixel
1. Find billedets mål
Se bredde og højde i billedets oplysninger, her 4000 pixel bredt og 3000 pixel højt.
2. Regn de lodrette linjer ud
38,2 % af 4000 er 1528, og 61,8 % af 4000 er 2472. Linjerne står 1528 og 2472 pixel inde fra venstre.
3. Regn de vandrette linjer ud
38,2 % af 3000 er 1146, og 61,8 % af 3000 er 1854. Linjerne står 1146 og 1854 pixel nede fra toppen.
4. Tegn og mål
Tegn linjerne i et billedprogram, eller mål med en lineal på en udskrift. Skriv ned, hvor motivets vigtigste del står, i procent af bredden og højden.
5. Sammenlign med de andre skabeloner
Står motivet ved 33 % eller 67 %, følger billedet snarere tredjedelsreglen end det gyldne snit. Står det midt i billedet, følger det ingen af dem.
Tre skabeloner, du kan forveksle
| Linjer inde | Skabelon |
|---|---|
| 38,2 % og 61,8 % | Det gyldne snit |
| 37,5 % og 62,5 % | Ottendedele |
| 33,3 % og 66,7 % | Tredjedele |
Ottendedelene, 3/8 og 5/8, er en hurtig tilnærmelse, fordi 3, 5 og 8 er Fibonacci-tal. Men 5/3 ≈ 1,667 er 3 % større end φ. Sig det: fem tredjedele er cirka en komma seks seks syv. Tredjedelsreglen giver forholdet 2 mellem de to dele og er en anden skabelon. Står et motiv 34 % inde, kan du ikke skrive, at billedet følger det gyldne snit.
Huskeregel
Mål først, påstå bagefter.
Skriv procenten ned, og sammenlign med alle tre skabeloner, før du skriver “gyldent snit” i en analyse.
Uddybning
Kildekritik
Kunst og bygninger: mål, belæg og hensigt
Mange påstande om det gyldne snit i kunst og bygninger hviler på et mål, der ligger tæt på 1,6. Et mål er ikke belæg for en hensigt. Matematikeren George Markowsky gennemgik i 1992 en lang række af de udbredte påstande i tidsskriftet The College Mathematics Journal. Han satte en grænse: et målt forhold mellem 1,58 og 1,66 kan være φ, uden for den er det ikke. Selv inden for grænsen kræver en påstand mere end målet.
Fem påstande holdt op mod kilderne
Parthenon i Athen
Lex’ artikel om templet giver målene 30,9 × 69,5 m og skriver, at forholdet 4:9 synes at bestemme mange af templets proportioner, også facadens højde mod dens bredde. 69,5/30,9 ≈ 2,25, og det er 9/4, ikke φ ≈ 1,618 eller φ² ≈ 2,618, altså hverken fi eller fi i anden. Lex’ artikel om det gyldne snit siger derimod, at facaden “kan indskrives i et gyldent rektangel”. Markowsky påpeger, at figurerne, der viser det, lader dele af templet stå uden for rektanglet, og at målene varierer fra kilde til kilde. Når to opslag i samme leksikon er uenige, så skriv det, og vælg det, der giver tal.
FN-bygningen i New York
Sekretariatsbygningen er 505 fod høj og 287 fod bred efter de mål, FN selv opgav til Markowsky. 505/287 ≈ 1,76, og det ligger uden for grænsen 1,58-1,66.
Fechners rektangler
Påstanden om, at mennesker foretrækker det gyldne rektangel, hviler især på Gustav Fechners forsøg i 1860’erne. Forsøgspersonerne valgte mellem kun 10 rektangler, og mange valgte andre end det gyldne. Markowsky vurderer, at det langtfra er et overbevisende bevis.
Seurat og Leonardo
Roger Fischler gennemgik Georges Seurats skrifter, skitser og malerier og fandt, at Seurat ikke byggede dem på det gyldne snit. Leonardo da Vinci tegnede illustrationerne til Luca Paciolis bog om “den guddommelige proportion”, men ifølge Markowsky nævner hans biografer ikke, at han brugte forholdet i andre værker.
Navlen og kroppen
Lex nævner billedhuggeren Polyklets idealfigur, hvor navlen deler højden i det gyldne snit. Markowsky kalder meget af arbejdet om kroppen et eksempel på pyramidologernes fejlslutning: måler man mange nok længder på noget kompliceret, finder man altid et par, der giver omkring 1,6.
Der findes også belagt brug. Arkitekten Le Corbusier udviklede proportionssystemet Modulor ud fra menneskekroppen og det gyldne snit og brugte det til at fastsætte målene i boligblokken Unité d’Habitation i Marseille, bygget 1947-1952, som Lex beskriver. Og matematikeren Luca Pacioli udgav i 1509 bogen “De Divina Proportione”, “Om den guddommelige proportion”. Her er hensigten en del af selve værket. Det er forskellen på en målt lighed og en dokumenteret brug.
Tre spørgsmål til enhver påstand om snittet
- Hvilke mål bygger påstanden på, og hvor kommer de fra?
- Ligger forholdet mellem 1,58 og 1,66, når du selv regner det ud?
- Er der belæg for hensigten, fx kunstnerens egne skrifter, skitser eller et proportionssystem som Modulor?
Til SRP
Det gyldne snit i SRP
Et SRP har som regel to fag: mindst ét af dem skal være på A-niveau, og mindst ét skal være et studieretningsfag. Det står i læreplanen for studieretningsprojektet, og vejledningen fra 2024 gentager det. Læreplanen siger også, at området og problemstillingen skal give mulighed for fagligt samspil mellem de to fag. Det er altså ikke nok med et afsnit om φ efterfulgt af et afsnit om et digt eller et tempel. Byg problemformuleringen, så det sidste spørgsmål kun kan besvares med begge fag: matematikken giver et tal eller et bevis, og det andet fag afgør, hvad det betyder.
Se flere råd i SRP i matematik og i problemformulering til SRP.
Fire fagkombinationer med en indgang
Matematik A og dansk A
Inger Christensens digtsamling “alfabet” fra 1981 kombinerer alfabetet med Fibonacci-tallene, og ifølge Lex må systemet stoppe ved bogstavet n, fordi tallene vokser så hurtigt. Matematikken kan forklare væksten med φ; dansk står for analysen af digtene. Lad danskdelen undersøge, hvad væksten gør ved digtenes gentagne påstand om, at tingene findes. Lex kalder samlingen “en besværgelse af, at tingene findes og skal findes”.
Matematik A og historie A
Euklids “Elementer” er en matematikhistorisk kilde, og vejledningerne til matematik B og A nævner forløb om geometriens grundlag med dele af værket. En opgave kan følge forholdet fra Euklids arealsætning til renæssancen, hvor Pacioli i 1509 kaldte det en guddommelig proportion, og spørge, hvorfor navnet skiftede undervejs. Den danske oversættelse fra 2021 gør det muligt at citere Euklid på dansk.
Matematik A og oldtidskundskab C
Har du matematik A som studieretningsfag, kan oldtidskundskab C være det andet fag. Begynd med Lex’ to artikler, der er uenige om Parthenons facade: 4:9 i den ene, et gyldent rektangel i den anden. Matematikken regner målene efter med Markowskys grænse, og oldtidskundskab undersøger, hvilke kilder der kan vise en hensigt hos arkitekterne Iktinos og Kallikrates. Se også SRP i oldtidskundskab.
Matematik A og musik A
Lex nævner Pelle Gudmundsen-Holmgreens “Tricolore 1” (1966, uropført 1991), hvor Fibonacci-tallene indgår i kompositionen. Musik står for analysen af værket; matematikken viser, hvordan talrækken former forløbet. Diskussionen kan samle dem: kan man høre talrækken, eller står den kun i partituret?
Tre problemformuleringer, du kan bygge videre på
- Matematik og dansk: Redegør for Fibonacci-tallene, og bevis, at forholdet mellem to naboer går mod φ. Analysér, hvordan talrækken former digtene i Inger Christensens “alfabet”. Diskutér, hvad den matematiske form betyder for læsningen af samlingen.
- Matematik og oldtidskundskab: Redegør for det gyldne snit i den regulære femkant, og bevis, at diagonal og side står i forholdet φ. Analysér målene på Parthenon ud fra Lex og Markowsky. Vurdér, om der er belæg for, at grækerne brugte forholdet bevidst.
- Matematik og historie: Redegør for Euklids konstruktion i “Elementer”, bog II, sætning 11, og bevis den. Analysér, hvordan Pacioli i 1509 gjorde forholdet til en guddommelig proportion. Diskutér, hvorfor navnet “det gyldne snit” først kom i 1800-tallet.
Øv dig
Opgaver med facit
Regn opgaverne i hånden, og fold facit ud bagefter. Facit viser mellemregningerne, så du kan se, hvor du eventuelt gik galt.
Til prøven og i timen
I timen og til SRP: det, du gør, siger og viser
Gør
- Regn φ ud med en andengradsligning, og forklar, hvorfor den negative løsning forkastes.
- Mål et billede i procent af bredde og højde, og sammenlign med 38,2 %, 37,5 % og 33,3 %.
- Tjek en påstand om snittet mod grænsen 1,58-1,66, og led efter belæg for hensigten.
Sig
- “Forholdet mellem [hele og lang] er lig forholdet mellem [lang og kort], og det giver x² − x − 1 = 0.”
- “Motivet står [procent] inde fra venstre, og det ligger tættest på [skabelonen].”
- “Målet giver forholdet [tal], og det ligger [inden for eller uden for] grænsen 1,58-1,66.”
- “Et mål tæt på 1,618 viser ikke alene, at [kunstneren] brugte snittet bevidst.”
Vis
- Udregningen med diskriminanten 5 og tallet 1,618 som den positive løsning.
- En figur eller et foto med de fire linjer tegnet ind og procenterne skrevet på.
- En tabel med mål, forhold og kilde for hver påstand, du undersøger.
Til årskarakteren: Brug måleskabelonen, når du analyserer et billede i timen eller i en aflevering, og skriv tallene med i teksten.
Bygger på Vejledning til matematik C, stx, november 2025 og Læreplan for studieretningsprojektet, stx, 2017.
Se forskellen
Fejl, der koster
✗ Det gyldne snit er 1,618.
✓ φ er cirka 1,618; det præcise tal er (1 + √5)/2.
φ er irrationalt, så decimalerne slutter aldrig. Sig det: en plus kvadratroden af fem, divideret med to.
✗ 5/8 er det gyldne snit.
✓ 5/8 er en tilnærmelse; snittet ligger ved 61,8 %, ikke 62,5 %.
5/3 ≈ 1,667 er 3 % fra φ.
✗ Tredjedelsreglen er det samme som det gyldne snit.
✓ Tredjedelsreglen lægger linjerne ved 33,3 % og 66,7 %.
Forholdet mellem delene er 2, ikke 1,618.
✗ x² − x − 1 = 0 har kun én løsning.
✓ Ligningen har to løsninger, og den negative forkastes.
Et forhold mellem to længder er positivt.
✗ En spiral i et billede viser det gyldne snit.
✓ En spiral kan bygges af rektangler med næsten ethvert forhold.
Markowsky viser en spiral af rektangler i forholdet 2:1.
✗ Et mål på 1,6 beviser, at kunstneren brugte snittet.
✓ En hensigt kræver belæg ud over målet.
Fx kunstnerens egne skrifter, skitser eller et proportionssystem som Modulor.
✗ Det gyldne snit er kernestof i matematik.
✓ Det står ikke i kernestoffet på C, B eller A.
Vejledningerne nævner det som samarbejde med de kreative fag.
Klik og se
Test dig selv
Vælg den rigtige sætning. Du får svaret med det samme.
Hvilken er rigtig?
Det står direkte i ligningen x² − x − 1 = 0.
Hvilken er rigtig?
Del φ² = φ + 1 med φ.
Hvilken er rigtig?
144/89 ≈ 1,6180.
Hvilken er rigtig?
Det følger af de ensvinklede trekanter i femkanten.
Hvilken er rigtig?
Tegn højden i trekanten med vinklerne 36°, 36° og 108°.
Hvilken er rigtig?
565 af 768 var Fibonacci-tal (Swinton og Ochu 2016).
Hvilken er rigtig?
69,5/30,9 ≈ 2,25 = 9/4.
Hvilken er rigtig?
Euklid talte om yderste og mellemste forhold.
Hurtigt opslag
Alle begreberne samlet
- Det gyldne snit
- Betyder: Delingen, hvor hele/lang = lang/kort
- Husk: Den lange del er 61,8 %
- φ, udtales fi
- Betyder: (1 + √5)/2 ≈ 1,618
- Husk: Positiv løsning til x² − x − 1 = 0
- ψ, udtales psi
- Betyder: (1 − √5)/2 ≈ −0,618
- Husk: Den negative løsning, lig 1 − φ
- Gyldent rektangel
- Betyder: Lang side delt med kort side er φ
- Husk: Klip et kvadrat af, og resten er gyldent
- Fibonacci-tallene
- Betyder: 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13 og så videre
- Husk: Læg de to forrige sammen
- Binets formel
- Betyder: F(n) = (φⁿ − ψⁿ)/√5
- Husk: Giver F(n) uden de forrige tal
- Regulær femkant
- Betyder: Diagonal delt med side er φ
- Husk: Diagonalerne deler hinanden i snittet
- Pentagram
- Betyder: Femstjernen af femkantens diagonaler
- Husk: Pythagoræernes tegn ifølge Lex
- Den gyldne vinkel
- Betyder: 360°/φ² ≈ 137,5°
- Husk: Deler en omgang i snittet
- Kædebrøk
- Betyder: φ = 1 + 1/(1 + 1/(1 + …))
- Husk: Tilnærmelserne er Fibonacci-brøker
- Markowskys grænse
- Betyder: Et målt forhold mellem 1,58 og 1,66
- Husk: Uden for grænsen er det ikke φ
- Modulor
- Betyder: Le Corbusiers proportionssystem
- Husk: En belagt, bevidst brug af snittet
Spørgsmål og svar
Om forfatteren
Siden her er skrevet af Emil Brandt Rex, gymnasielektor i dansk og historie. Alt på Studiekompasset bygger på fagenes læreplaner og vejledninger, og hver side har sine kilder stående nederst. Finder du en fejl, så skriv til mig, og den bliver rettet.
Kilder
Kilder
- Bjørn Felsager, Chr. Marinus Taisbak, Jesper Lützen og Lise Gotfredsen: gyldne snit, Lex, læst 7. oktober 2026
- Poul Pedersen: Parthenon; Vibeke Andersson Møller: Le Corbusier, Lex, læst 7. oktober 2026
- Mogens Esrom Larsen: Fibonaccital; Torkil Heiede: Leonardo Fibonacci; Jens Clausen: rekursion; Tage Gutmann Madsen: kædebrøk, Lex, læst 7. oktober 2026
- Chr. Marinus Taisbak: Euklid, matematik i oldtidens Grækenland og pentagram; Ove W. Dietrich og Vagn Lundsgaard Hansen: pentagon; Adam Schwartz og Poul Ole Jastrup: fi, Lex, læst 7. oktober 2026
- Jette Dahl Møller, Jørn Madsen og Kirsten Engell: blad; Elizabeth Blicher og Torben Brostrøm: Inger Christensen, Lex, læst 7. oktober 2026
- Euklid: “Elementer” i D.E. Joyce’ udgave, Clark University: I.47, II.11, IV.10, IV.11, VI, definition 3 og VI.30
- MacTutor History of Mathematics: Euclid of Alexandria og Jacques Philippe Marie Binet, University of St Andrews
- George Markowsky: “Misconceptions about the Golden Ratio”, The College Mathematics Journal 23(1), 1992, s. 2-19
- Jonathan Swinton, Erinma Ochu og MSI Turing’s Sunflower Consortium: “Novel Fibonacci and non-Fibonacci structure in the sunflower”, Royal Society Open Science 3, 2016
- Toke Lindegaard Knudsen: anmeldelse af “Euklid, Elementer, Bog I-VI, Plangeometri” (Gyldendal 2021), Aigis 2022,1
- Undervisningsministeriet: Læreplan for matematik A, stx, 2024, matematik B, stx, 2024 og matematik C, stx, 2024
- Undervisningsministeriet: vejledning til matematik A, matematik B og matematik C, stx, november 2025
- Undervisningsministeriet: Læreplan for studieretningsprojektet, stx, 2017 og vejledning til studieretningsprojektet, stx, juli 2024
Næste skridt
Udled φ i hånden i dag, uden at kigge, og sig hvert trin højt. Kan du det, så tag et foto fra din egen telefon, og læg måleskabelonen på det.