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日本知名科學領航人櫻井進“數學娛樂”的代錶之作
著眼於潛藏在謎題般的問題中的數學遊戲,探求日常生活中隱藏著的無所不在的數學知識,從植物王國中的奇異數列到智能手機的屏幕解鎖,從人類掌握小數點的經曆到我們關於“數”和“數字”的誤區,帶我們體驗轉換思考問題的角度之樂趣
內容簡介
關於數學,還有很多在教科書裏的公式和特定的計算步驟之外的故事。本書著眼於潛藏在謎題般的問題中的數學遊戲,探求隱藏在日常生活中的無所不在的數學知識,從植物王國中的奇異數列到智能手機的屏幕解鎖,從人類掌握小數點的經曆到關於“數”和“數字”的誤區,帶我們體驗轉換考慮問題的角度之樂趣!
本書作者是日本暢銷書作傢櫻井進。在這本書中,他帶著我們走進數字與圖形的殿堂,玩有趣的數字遊戲,體味“數”的奧秘!隻要你有一顆認真看待數字的心,你就會讀到世界上有趣的數學故事,還能尋找到彆人尚未發現的風景!
作者簡介
櫻井進(桜井 進)
1968年齣生於日本山形縣,東京工業大學理學部數學專業畢業,同校研究生畢業。科學導航員,東京工業大學世界文明中心特彆研究員。
在求學期間,他就已經作為教師執掌教鞭,在有名的預備學校嚮學生通俗易懂地教授數學和物理。2000年作為日本的科學導航員,開始瞭“通過講述數學曆史和數學傢波瀾壯闊的人生,來傳達數學的精彩和感動”的演講活動。他的現場秀激動人心,老少鹹宜。他首創的“數學娛樂”在日本引起強烈反響,得到電視、報紙、雜誌等媒體的廣泛關注。
內頁插圖
目錄
目錄
第一部分 世界是由數學構成的………………… 1
嚮日葵中的奇異數列………………………………… 2
一筆寫齣的數字…………………………………… 12
擲色子和撲剋中數的秘密………………………… 21
製造商品時圓周率真的不可或缺?!……………… 27
用摺紙測量與“東京天空樹”的距離…………… 31
探究星星的人類與小數點的邂逅………………… 36
“0”的故事… ……………………………………… 41
數與名言…………………………………………… 47
數與數字的故事…………………………………… 49
第二部分 珍藏的數學故事…………………… 59
加法速算…………………………………………… 60
用數字1 ~ 9 算齣100 ?! 挑戰“小町算”… …… 65
計算器告訴我們的意義………………………… 75
三角函數支撐視頻和音頻………………………… 85
江戶時代的乘法口訣隻有36 條… ………………… 91
令人感動的數學傢的故事—高木貞治………… 97
第三部分 迷人的超值數學…………………… 112
奇妙的素數一:可能素數………………………… 113
奇妙的素數二:倒過來讀也是素數……………… 121
奇妙的素數三:全部由1 構成的素數…………… 126
奇妙的素數四:素數與反素數…………………… 129
可悲的素數………………………………………… 132
超級入門 黎曼猜想……………………………… 137
後記……………………………………………… 156
參考文獻………………………………………… 159
前言/序言
《思維的星辰:點亮你我世界的數學奇趣》 在浩瀚的宇宙中,人類文明的每一次飛躍,都離不開數學的默默支撐。它如同隱藏在萬物肌理中的精妙代碼,解鎖著自然的奧秘,驅動著科技的進步,更啓迪著我們對理性與邏輯的深刻認知。然而,在許多人的眼中,數學似乎總是與枯燥、抽象、高難度劃等號,讓人望而卻步。 本書,《思維的星辰:點亮你我世界的數學奇趣》,正是為瞭打破這種刻闆印象而生。它並非一本旨在傳授艱深理論的教科書,也不是一本充斥著繁瑣公式的習題集。相反,它是一次輕鬆愉快的探索之旅,帶領讀者走進數學那光彩奪目、令人著迷的世界。我們將以一種全新的視角,去發現數學隱藏在日常事物、自然現象乃至藝術創作中的種種“奇趣”——那些曾經被我們忽略,卻又如此精巧智慧的數學規律與思想。 想象一下,你是否曾好奇過,為何彩虹會齣現七彩的顔色?又或者,為什麼撲剋牌中的某些組閤會如此“巧閤”地齣現?為何在設計摩天大樓時,工程師們需要用到如此復雜的計算?又或者,你是否注意到,即使是最尋常的貝殼,也蘊含著令人驚嘆的數學比例?《思維的星辰》將從這些貼近生活的例子入手,為你一一揭示背後的數學原理,讓你在驚嘆之餘,感受到數學的無處不在與實用價值。 本書的一大特色在於,它將抽象的數學概念具象化、趣味化。我們不會直接拋齣艱深的定義,而是通過生動的故事、有趣的謎題、引人入勝的案例,引導讀者在輕鬆的氛圍中理解數學的核心思想。例如,在探討“無限”這個概念時,我們不會陷入無窮數列的泥潭,而是通過一個經典的“旅店悖論”故事,讓你在忍俊不禁中體會到無限的奇妙特性。在講解“概率”時,我們會從日常的抽奬、遊戲切入,讓你在玩樂中理解概率的計算方式及其對決策的影響。 我們將目光投嚮自然界,那裏是數學最宏偉的實驗室。從斐波那契數列在嚮日葵和鬆果中的完美展現,到分形幾何在海岸綫、雪花甚至血管係統中的巧妙應用,你會驚嘆於大自然這位偉大的數學傢的鬼斧神工。我們將解讀對稱之美,理解黃金比例在藝術與建築中的普遍存在,探索宇宙的幾何奧秘,讓你看到數學如何精確地勾勒齣我們所處世界的骨架。 同時,本書也緻力於展示數學在人類智慧發展史上的重要地位。我們將迴顧那些改變世界的數學發現,從古希臘先賢的幾何探索,到牛頓的微積分革命,再到現代計算機科學中的算法思想,你會瞭解數學是如何一步步推動科學技術的進步,深刻影響瞭人類社會的進程。我們會介紹那些充滿智慧與創造力的數學傢們,他們的故事同樣引人入勝,他們的思想閃耀著人性的光輝。 《思維的星辰》更是一本關於“思維方式”的書。數學不僅僅是一門學科,它更是一種嚴謹、清晰、邏輯化的思維模式。通過閱讀本書,你將學會如何更理性地分析問題,如何更準確地進行推理,如何更巧妙地尋找解決方案。這些數學思維的訓練,將有助於你在生活、工作乃至學習的各個方麵,提升你的認知能力和解決問題的能力。 我們深知,並非所有讀者都擁有深厚的數學背景。因此,本書在語言錶達上力求簡潔明瞭,避免使用過於專業的術語。即使是對於初次接觸數學深度話題的讀者,也能輕鬆理解。我們更關注的是激發你的好奇心,點燃你對數學的興趣,讓你在閱讀的過程中,不知不覺地愛上數學。 本書的篇章設計,力求內容豐富且主題鮮明。我們可能會從“數字的魔法”開始,探尋數字本身的奧秘,例如素數的奇特分布,完全數的神秘之處,以及那些令人費解的數學悖論。接著,我們可能會轉嚮“圖形的語言”,領略幾何學的魅力,比如多邊形的秘密,球體的構造,以及那些在三維空間中展現的奇妙形狀。 然後,我們會深入到“邏輯的殿堂”,理解數學證明的力量,學習如何構建嚴謹的論證,領略數學推理的優雅。這個部分或許會帶你思考一些經典的數學難題,例如三門問題,或者著名的哥德巴赫猜想,讓你在思考的過程中,體會到數學的挑戰與樂趣。 之後,我們將目光轉嚮“概率的骰子”,解讀隨機世界的規律,理解風險與收益的計算,學習如何在不確定性中做齣更明智的決策。這個部分會讓你看到,即使是看似偶然的事件,也可能隱藏著數學的規律。 我們還會涉足“算法的魅力”,探索計算機科學的基石,理解解決問題的步驟化思維,以及信息時代的數學基礎。從簡單的排序算法到復雜的人工智能,你會看到數學如何驅動著現代科技的飛速發展。 此外,本書還將觸及“數學與生活”的方方麵麵。你將瞭解到,數學如何應用於經濟學、金融學,如何指導我們的消費決策;你將看到,數學如何在醫學領域發揮著重要作用,例如藥物劑量的計算,疾病傳播的預測;你甚至會發現,數學在音樂、繪畫、舞蹈等藝術領域,也扮演著不可或缺的角色,共同譜寫著美的篇章。 《思維的星辰:點亮你我世界的數學奇趣》,旨在為你打開一扇通往理性世界的大門,讓你重新認識數學的價值與魅力。它希望籍此,培養你對未知事物的好奇心,訓練你獨立思考的能力,並最終讓你在這個充滿挑戰與機遇的時代,擁有一顆更加敏銳、更加理性的思維。 我們相信,一旦你開始探索數學的奇妙世界,你將會發現,它比你想象的要有趣得多。它不僅僅是冰冷的符號和公式,更是充滿智慧、創造力和無限可能的思想寶庫。希望本書能成為你數學探索旅程中最愉快、最富啓發性的夥伴。讓我們一起,用數學的眼光,去發現我們周圍這個更加精彩、更加有序的世界吧!
這本書的排版和設計也值得稱贊,色彩的運用非常剋製但有效,關鍵的概念和公式被巧妙地突齣,既保證瞭視覺上的舒適度,又不會讓人感到眼花繚亂。我特彆欣賞作者在引入復雜概念之前,總是會先設置一個小小的懸念或者提齣一個看似無解的問題,這種“故事驅動”的教學方式,極大地激發瞭讀者的求知欲。比如在講解群論的某些性質時,作者沒有直接給齣定義,而是先描述瞭一個古老的密碼破解過程,讓讀者在解決曆史難題的過程中自然而然地接觸到瞭理論框架。這種把數學融入文化和曆史的做法,讓整個閱讀體驗充滿瞭探索的樂趣。說實話,很多數學科普書要麼過於學術化,要麼過於淺薄,而這本恰好找到瞭那個完美的平衡點,既有足夠的深度供專業人士品味,也有足夠的廣度讓初學者感到親切。