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日本知名科学领航人樱井进“数学娱乐”的代表之作
着眼于潜藏在谜题般的问题中的数学游戏,探求日常生活中隐藏着的无所不在的数学知识,从植物王国中的奇异数列到智能手机的屏幕解锁,从人类掌握小数点的经历到我们关于“数”和“数字”的误区,带我们体验转换思考问题的角度之乐趣
内容简介
关于数学,还有很多在教科书里的公式和特定的计算步骤之外的故事。本书着眼于潜藏在谜题般的问题中的数学游戏,探求隐藏在日常生活中的无所不在的数学知识,从植物王国中的奇异数列到智能手机的屏幕解锁,从人类掌握小数点的经历到关于“数”和“数字”的误区,带我们体验转换考虑问题的角度之乐趣!
本书作者是日本畅销书作家樱井进。在这本书中,他带着我们走进数字与图形的殿堂,玩有趣的数字游戏,体味“数”的奥秘!只要你有一颗认真看待数字的心,你就会读到世界上有趣的数学故事,还能寻找到别人尚未发现的风景!
作者简介
樱井进(桜井 进)
1968年出生于日本山形县,东京工业大学理学部数学专业毕业,同校研究生毕业。科学导航员,东京工业大学世界文明中心特别研究员。
在求学期间,他就已经作为教师执掌教鞭,在有名的预备学校向学生通俗易懂地教授数学和物理。2000年作为日本的科学导航员,开始了“通过讲述数学历史和数学家波澜壮阔的人生,来传达数学的精彩和感动”的演讲活动。他的现场秀激动人心,老少咸宜。他首创的“数学娱乐”在日本引起强烈反响,得到电视、报纸、杂志等媒体的广泛关注。
内页插图
目录
目录
第一部分 世界是由数学构成的………………… 1
向日葵中的奇异数列………………………………… 2
一笔写出的数字…………………………………… 12
掷色子和扑克中数的秘密………………………… 21
制造商品时圆周率真的不可或缺?!……………… 27
用折纸测量与“东京天空树”的距离…………… 31
探究星星的人类与小数点的邂逅………………… 36
“0”的故事… ……………………………………… 41
数与名言…………………………………………… 47
数与数字的故事…………………………………… 49
第二部分 珍藏的数学故事…………………… 59
加法速算…………………………………………… 60
用数字1 ~ 9 算出100 ?! 挑战“小町算”… …… 65
计算器告诉我们的意义………………………… 75
三角函数支撑视频和音频………………………… 85
江户时代的乘法口诀只有36 条… ………………… 91
令人感动的数学家的故事—高木贞治………… 97
第三部分 迷人的超值数学…………………… 112
奇妙的素数一:可能素数………………………… 113
奇妙的素数二:倒过来读也是素数……………… 121
奇妙的素数三:全部由1 构成的素数…………… 126
奇妙的素数四:素数与反素数…………………… 129
可悲的素数………………………………………… 132
超级入门 黎曼猜想……………………………… 137
后记……………………………………………… 156
参考文献………………………………………… 159
前言/序言
《思维的星辰:点亮你我世界的数学奇趣》 在浩瀚的宇宙中,人类文明的每一次飞跃,都离不开数学的默默支撑。它如同隐藏在万物肌理中的精妙代码,解锁着自然的奥秘,驱动着科技的进步,更启迪着我们对理性与逻辑的深刻认知。然而,在许多人的眼中,数学似乎总是与枯燥、抽象、高难度划等号,让人望而却步。 本书,《思维的星辰:点亮你我世界的数学奇趣》,正是为了打破这种刻板印象而生。它并非一本旨在传授艰深理论的教科书,也不是一本充斥着繁琐公式的习题集。相反,它是一次轻松愉快的探索之旅,带领读者走进数学那光彩夺目、令人着迷的世界。我们将以一种全新的视角,去发现数学隐藏在日常事物、自然现象乃至艺术创作中的种种“奇趣”——那些曾经被我们忽略,却又如此精巧智慧的数学规律与思想。 想象一下,你是否曾好奇过,为何彩虹会出现七彩的颜色?又或者,为什么扑克牌中的某些组合会如此“巧合”地出现?为何在设计摩天大楼时,工程师们需要用到如此复杂的计算?又或者,你是否注意到,即使是最寻常的贝壳,也蕴含着令人惊叹的数学比例?《思维的星辰》将从这些贴近生活的例子入手,为你一一揭示背后的数学原理,让你在惊叹之余,感受到数学的无处不在与实用价值。 本书的一大特色在于,它将抽象的数学概念具象化、趣味化。我们不会直接抛出艰深的定义,而是通过生动的故事、有趣的谜题、引人入胜的案例,引导读者在轻松的氛围中理解数学的核心思想。例如,在探讨“无限”这个概念时,我们不会陷入无穷数列的泥潭,而是通过一个经典的“旅店悖论”故事,让你在忍俊不禁中体会到无限的奇妙特性。在讲解“概率”时,我们会从日常的抽奖、游戏切入,让你在玩乐中理解概率的计算方式及其对决策的影响。 我们将目光投向自然界,那里是数学最宏伟的实验室。从斐波那契数列在向日葵和松果中的完美展现,到分形几何在海岸线、雪花甚至血管系统中的巧妙应用,你会惊叹于大自然这位伟大的数学家的鬼斧神工。我们将解读对称之美,理解黄金比例在艺术与建筑中的普遍存在,探索宇宙的几何奥秘,让你看到数学如何精确地勾勒出我们所处世界的骨架。 同时,本书也致力于展示数学在人类智慧发展史上的重要地位。我们将回顾那些改变世界的数学发现,从古希腊先贤的几何探索,到牛顿的微积分革命,再到现代计算机科学中的算法思想,你会了解数学是如何一步步推动科学技术的进步,深刻影响了人类社会的进程。我们会介绍那些充满智慧与创造力的数学家们,他们的故事同样引人入胜,他们的思想闪耀着人性的光辉。 《思维的星辰》更是一本关于“思维方式”的书。数学不仅仅是一门学科,它更是一种严谨、清晰、逻辑化的思维模式。通过阅读本书,你将学会如何更理性地分析问题,如何更准确地进行推理,如何更巧妙地寻找解决方案。这些数学思维的训练,将有助于你在生活、工作乃至学习的各个方面,提升你的认知能力和解决问题的能力。 我们深知,并非所有读者都拥有深厚的数学背景。因此,本书在语言表达上力求简洁明了,避免使用过于专业的术语。即使是对于初次接触数学深度话题的读者,也能轻松理解。我们更关注的是激发你的好奇心,点燃你对数学的兴趣,让你在阅读的过程中,不知不觉地爱上数学。 本书的篇章设计,力求内容丰富且主题鲜明。我们可能会从“数字的魔法”开始,探寻数字本身的奥秘,例如素数的奇特分布,完全数的神秘之处,以及那些令人费解的数学悖论。接着,我们可能会转向“图形的语言”,领略几何学的魅力,比如多边形的秘密,球体的构造,以及那些在三维空间中展现的奇妙形状。 然后,我们会深入到“逻辑的殿堂”,理解数学证明的力量,学习如何构建严谨的论证,领略数学推理的优雅。这个部分或许会带你思考一些经典的数学难题,例如三门问题,或者著名的哥德巴赫猜想,让你在思考的过程中,体会到数学的挑战与乐趣。 之后,我们将目光转向“概率的骰子”,解读随机世界的规律,理解风险与收益的计算,学习如何在不确定性中做出更明智的决策。这个部分会让你看到,即使是看似偶然的事件,也可能隐藏着数学的规律。 我们还会涉足“算法的魅力”,探索计算机科学的基石,理解解决问题的步骤化思维,以及信息时代的数学基础。从简单的排序算法到复杂的人工智能,你会看到数学如何驱动着现代科技的飞速发展。 此外,本书还将触及“数学与生活”的方方面面。你将了解到,数学如何应用于经济学、金融学,如何指导我们的消费决策;你将看到,数学如何在医学领域发挥着重要作用,例如药物剂量的计算,疾病传播的预测;你甚至会发现,数学在音乐、绘画、舞蹈等艺术领域,也扮演着不可或缺的角色,共同谱写着美的篇章。 《思维的星辰:点亮你我世界的数学奇趣》,旨在为你打开一扇通往理性世界的大门,让你重新认识数学的价值与魅力。它希望籍此,培养你对未知事物的好奇心,训练你独立思考的能力,并最终让你在这个充满挑战与机遇的时代,拥有一颗更加敏锐、更加理性的思维。 我们相信,一旦你开始探索数学的奇妙世界,你将会发现,它比你想象的要有趣得多。它不仅仅是冰冷的符号和公式,更是充满智慧、创造力和无限可能的思想宝库。希望本书能成为你数学探索旅程中最愉快、最富启发性的伙伴。让我们一起,用数学的眼光,去发现我们周围这个更加精彩、更加有序的世界吧!
这本书的排版和设计也值得称赞,色彩的运用非常克制但有效,关键的概念和公式被巧妙地突出,既保证了视觉上的舒适度,又不会让人感到眼花缭乱。我特别欣赏作者在引入复杂概念之前,总是会先设置一个小小的悬念或者提出一个看似无解的问题,这种“故事驱动”的教学方式,极大地激发了读者的求知欲。比如在讲解群论的某些性质时,作者没有直接给出定义,而是先描述了一个古老的密码破解过程,让读者在解决历史难题的过程中自然而然地接触到了理论框架。这种把数学融入文化和历史的做法,让整个阅读体验充满了探索的乐趣。说实话,很多数学科普书要么过于学术化,要么过于浅薄,而这本恰好找到了那个完美的平衡点,既有足够的深度供专业人士品味,也有足够的广度让初学者感到亲切。