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編輯推薦: |
这本书就像一个惊喜盒子,书中不仅有数学的严谨,还有意想不到的迷人与浪漫,让“门外汉”也能爱上数学。欢迎来到“数学王国”,像爱丽丝掉进“兔子洞”一样,体验一场奇妙漫游!
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內容簡介: |
别怕,数学也可以很迷人
迎来到“数学王国”!
这里既有充满悬念的童话,又有“烧脑”的推理!
近视的公主、喜好伪装的诗人、爱“撒谎”的数学家……每一个故事里都藏着“数学密码”;
术语、定理、公式、演算……严谨的逻辑推理是“通关密钥”;
简洁之美、和谐之美、奇异之美……在美的奇遇里发现数学的奥秘。
出发吧,一起探索这迷人的“数学国度”!
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關於作者: |
[阿根廷]巴普诺· 阿姆斯特尔
1968年出生于阿根廷布宜诺斯艾利斯。布宜诺斯艾利斯大学数学博士,为阿根廷国家科学技术研究理事会(CONICET)研究员。发表过大量科研作品,在阿根廷及其他国家的大学参加过各种研究项目。
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目錄:
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目录
第一章 一个爱情故事
结局与开始
数学之美?
数学并不是艺术
费尔南多·佩索阿
数学即是重言式
第二章 诗人是伪装者
数学事实中的经典之美
数学事实中的浪漫之美
方法之美
第三章 数学家都是谎言家
我撒谎
并非如此有序
代表与释义
不属于这个世界的无稽之谈
自信犯错艺术中的“禅”
瓦解系统的愿望
秘密阴谋
第四章 公主之手
背景与主角
无限
序列外的证明
巴赫解说
自圆其说的文字
结束语
最后一刻:公主离婚了
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內容試閱:
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第二章 诗人是伪装者 数学事实中的经典之美
勒·里昂纳还说:
一个数学命题的美是经典之美,不管是它的分析能力或是整合多样元素的能力,还是将这两种能力和谐运用的能力,这些都不失经典之美。
总的来说,我们可以认为“秩序”这一理念主导数学。自远古以来,数学家们就热衷于从初始的混乱局面中寻找到一个有序、连贯的模式。从某种意义上来讲,数学家们的工作就是“在黑暗中寻找光明”,即数学是为了寻求秩序而诞生。生活中流传着这样一则轶事,当爱因斯坦还是个孩子的时候,他比其他的正常孩子更晚开口说话。他的父母十分担心,不知道能做什么,直到有一天晚餐的时候,
小爱因斯坦说道:“这个汤太烫了!”
自然,父母应该为孩子拥有了正常的语言能力感到十分开心,但这对父母做的第一件事情是质问小爱因斯坦怎么到现在才开口说话,小爱因斯坦答道:“在这之前一切处在秩序之中。”
撇开那些轶事不说,数学公理中的重言式也确实激动人心,如同魔法般能够给杂乱无章赋予秩序。一个公理的论证能使得一个命题变完整,从而打消一切疑虑,就如同我们在最开始讲的那个公主的故事。勒·里昂纳给出了一些数学事实中的美的例证(见下文和图 4)。
……在任意一个三角形中,三边的中点、三高的垂足,以及连接三角形各顶点与垂心所得三线段的中点,九点共圆,这个圆叫做九点圆,也叫欧拉圆。如
此一来,九个以不同方式定义的点最后落在了一个相同的圆上,就好像是同一台歌舞剧中的演员。
我们再看看摆线(见图 5),摆线被称作是几何学中的海伦1。摆线的定义十分简单,即平面上的一个圆沿一条直线作无滑动的滚动,圆上一点的轨迹。如果我们非要说 曲线的话,那就只能认为摆线在海伦面前还是有点失色了(我敢肯定帕里斯在如此“美人”面前定会起歹心):
然而,让摆线名声大噪的是它的其他特性。我们首先从它的“镇痛性”说起,据说帕斯卡研究它就是为了转移自己的注意力,让自己从剧烈的牙疼中解放出来,几个小时后,让他的牙医吃惊的事情果然发生了,帕斯卡的牙疼消失了。但发现摆线真正闻名于世的数学特性,则要归功于克里斯蒂安·惠更斯的完善:摆钟。其实,这位荷兰科学家早在1657年就制成第一个摆钟,但他一直对自己的发明不甚满意,因为他发现摆锤完成一个周期摆动所需的时间受摆动幅度的影响,这就导致了摆钟的一些不规则走动,这在荷兰是不可容忍的。于是惠更斯花了几年的时间来设计“完美的钟摆”,经过一系列的计算,终于证明出了他一直在寻找的“等时同步线”,在这条线上运动的钟摆时间不受幅度的影响。这条线不是别的,正是摆线。于是惠更斯做出了一台摆钟,这台摆钟的钟摆就在这条著名的曲线上摆动。最后我们还要提一下最速降线问题,这个问题在17世纪被五位知名数学家解决。莱布尼茨、牛顿、洛必达以及约翰第一· 伯努利和雅各布第一·伯努利两兄弟一行人在同一垂直平面上给出两个点A和B,在重力作用下,探寻若要从A点下滑到B点,以何种线条为滑动轨迹速度最快。这个问题的解答正是那条使得牙医和制表工匠都大为惊奇的曲线,虽然它的名号当时还不为人所知。
如果秉着满腔的热情我还能举出不计其数的像摆线这样的例子,但是也该适可而止了,因为是时候来看看另一种美的呈现了。
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