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阿尔伯特.爱因斯坦说“当数学用于现实时,是不确定的;当它们确定时,又不适用于现实。”我们都曾见过它,也都曾感受到它,但很多时候并没有意识到它的存在。它就是数学,数学无处不在。阅读《数学是什么》,带你进入数学世界的探索之旅,欣赏到日常生活中的数学之美。
内容简介
自1994年出版以来,本套图书多次修订重印,深受美国读者喜爱,是美国家庭必备图书。丛书的魅力来自于采用通俗易懂的问答形式,通过有趣的事实和精彩的花絮来解答人们感兴趣的各种问题。
《美国科学问答丛书:数学是什么 1000个数学知识》是一本数字世界入门书,所介绍的数学知识,将使读者感觉到生活处处有数学。
对于那些希望在数学问题方面得到额外指导的人来说,作者帕利斯·巴尼斯和托马斯·斯瓦尼为他们提供了从备受推崇的文字出处到他们*喜欢的一些网址等所有东西。
数字与人从未如此亲近。
作者简介
巴尼斯是一位有20年写作经验的科普作品和科幻小说作家。她拥有地质学学士学位和地理学及地貌学硕士学位,并且曾一度计划选修数学专业。巴尼斯有350多篇文章发表在杂志和期刊上,并且是30多部书的作者或合著作者,包括获奖的《纽约公共图书馆手册》(NewYorkPubhcLibraryScienceI)eskReference)和《小行星:地球的毁灭者还是新疆土?》(Asteroid:EarthDestroyerorNewFrontier?)以及好几本国际畅销的儿童读物。
托马斯·斯瓦尼和巴尼斯一起撰写了许多关于自然界的文章和著作,包括古生物学方面的、海洋学方面的、天气自然灾难和参考书(《自然历史的羚羊向导》)方面的著作。他的爱好包括:武术、禅宗、猫和自然。
内页插图
目录
一 数学的历史
什么是数学
早期的计数和数学
美索不达米亚数字与数学
埃及数字与数学
希腊数学与罗马数学
其他文化和早期的数学
中世纪后的数学
现代数学
二 历史上的数学
“零”和“派”的产生
重量和量度的发展
历史上的时间和数学
历史上的数学和历法
三 数的概念
基础算术
关于数字的所有内容
关于数的更多内容
零的概念
基本数学运算
分数
四 数学基础
基础和逻辑
数理逻辑和形式逻辑
公理系统
集合论
五 代数
代数基础知识
代数运算
指数和对数
多项方程式
更多的代数内容
抽象代数
六 几何与三角
几何的开始
几何学的基础知识
平面几何
立体几何
测量和转换
解析几何
三角学
目录
其他的几何学
七 数学分析
分析学的基础知识
序列和级数
微积分学的基础知识
微分学
积分学
微分方程式
向量分析和其他分析
八 应用数学
应用数学基础知识
概率论
统计学
建模和模拟
应用数学的其他领域
附录
前言/序言
《数学的奇妙世界:从宇宙奥秘到日常生活》 这本书并非一本枯燥的教科书,而是一扇通往数学殿堂的奇妙之门。它将带领你踏上一段激动人心的探索之旅,揭示数学那令人着迷的本质,以及它如何以我们意想不到的方式渗透到我们生活的方方面面,塑造着我们所感知和理解的世界。 一、数学的基石:数字、模式与逻辑 在我们深入探索之前,首先需要理解数学的根基。本书将从最基础的概念入手,但绝非停留于简单的加减乘除。我们将追溯数字的起源,探讨不同文明如何发展出各自的计数系统,以及这些系统如何演变成如今我们所使用的通用语言。你会惊叹于数字背后的哲学思考,例如“零”的革命性意义,以及“无限”概念的深邃内涵。 随后,我们将聚焦于数学的核心驱动力之一:模式。从自然界中螺旋状的贝壳,到雪花晶体的对称之美,再到天体运行的周期规律,模式无处不在。本书将揭示数学家如何识别、描述和预测这些模式,以及这些模式如何成为理解宇宙运行法则的关键。你将学习到斐波那契数列如何在植物生长中显现,以及黄金分割比例如何在艺术与建筑中创造和谐与美感。 当然,逻辑是构建一切数学大厦的砖石。我们将探讨严谨的逻辑推理在数学证明中的作用,理解什么是公理、定理和推论,以及它们如何层层递进,构建起庞大而有序的数学知识体系。本书不会让你陷入繁琐的证明细节,而是会让你领略逻辑之美,感受数学思维的严谨与力量。 二、超越算术:代数、几何与微积分的魅力 一旦掌握了基础,我们将进入更广阔的数学领域。 代数,这本书将为你展现它并非仅是抽象的符号游戏,而是连接未知与已知的强大工具。我们将探索变量如何代表未知的数量,方程如何表达事物之间的关系。你将理解代数如何帮助我们解决实际问题,从规划投资组合,到预测天气变化,甚至设计复杂的工程项目。我们将揭示多项式、函数等概念的直观意义,以及它们如何在科学研究中扮演关键角色。 几何,这本书将带你重新认识空间与形状。从欧几里得的平面几何,到高维空间的探索,几何学描绘了我们所处的物理世界。你将理解直线、圆、多边形等基本图形的性质,以及它们如何构建出我们周围的建筑、景观和艺术品。本书还将深入探讨三角学,理解角度、边长之间的关系,以及它在测量、导航和天文学中的应用。你甚至会窥探非欧几何的奇妙世界,了解空间并非总是平坦的。 微积分,这个被许多人视为“高深”的学科,在这本书中将变得触手可及。本书将用生动的例子解释导数和积分的概念,让你理解它们如何描述变化率和累积效应。你将看到微积分如何成为描述物体运动、生长过程、甚至经济增长等动态现象的必备工具。从物理学中的运动学,到经济学中的成本效益分析,微积分的无处不在将让你惊叹。 三、数学的应用:科学、技术与日常生活 数学的价值远不止于理论的探索,它的力量在于其广泛的应用。本书将花大量篇幅展示数学如何在各个领域发挥着不可替代的作用。 科学的语言:物理学、化学、生物学……几乎所有的自然科学都离不开数学作为其基础语言。我们将看到牛顿万有引力定律如何用数学公式精确描述,爱因斯坦的相对论如何构建于深刻的数学洞察之上,以及基因序列分析如何依赖复杂的统计学和算法。你将理解数学如何帮助科学家建模、预测和解释自然现象,推动着科学的不断进步。 技术的驱动力:我们身边的电子产品、互联网、人工智能……这些现代技术的背后,都闪烁着数学的智慧。本书将揭示算法如何 powering 我们的搜索引擎和社交媒体,密码学如何保障我们的在线安全,以及数据科学如何从海量信息中提取有价值的洞见。你将理解,没有数学,就没有我们如今的科技世界。 日常生活的智慧:数学并非遥不可及,它早已融入我们的衣食住行。本书将通过生活化的例子,让你看到数学如何指导我们做出更明智的决策。例如,概率论如何帮助我们理解彩票的中奖几率,统计学如何帮助我们解读新闻中的数据图表,以及简单的比例和百分比如何在购物、烹饪和理财中发挥作用。你将意识到,数学思维可以提升我们的生活品质,让我们更好地应对生活中的挑战。 四、超越边界:数学的哲学与未来 最后,本书还将带领读者进行一次哲学层面的思考。我们将探讨数学的本质:它是人类思维的创造,还是对客观世界的发现?数学的美感从何而来?它是否拥有超越时空的普遍真理? 同时,我们将展望数学的未来。随着计算能力的飞速发展和新问题的不断涌现,数学领域正在经历着深刻的变革。本书将简要介绍一些前沿的数学分支,例如混沌理论、分形几何、博弈论等,以及它们在解决复杂系统问题、理解不确定性以及预测未来发展趋势方面的潜力。 《数学的奇妙世界:从宇宙奥秘到日常生活》,不仅仅是一本书,它是一次思维的启迪,一次认知的拓展,一次对世界更深层次理解的邀请。它将让你看到,数学并非冰冷枯燥的符号,而是充满活力、美感与实用价值的思维工具,是你探索宇宙、理解自我、驾驭未来不可或缺的伙伴。无论你是否是数学爱好者,这本书都将为你打开一扇全新的视角,让你惊叹于这个世界隐藏在数字与逻辑背后的无穷奥秘。
从一个资深阅读爱好者的角度来看,这本书的装帧和细节处理体现了出版方对读者的尊重。很多时候,硬壳精装的书籍虽然看起来气派,但拿在手上阅读时却显得笨重,这本书的尺寸和重量控制得非常到位,即便是长时间手持阅读也不会感到负担。更值得一提的是,书中对图表的运用达到了教科书级别的专业水准,线条清晰,标识明确,没有任何含糊不清的地方。在数学问题中,视觉辅助往往比纯文字描述更有效,这本书显然深谙此道。那些抽象的几何关系、复杂的函数图像,通过精美的插图得到完美的诠释,极大地降低了理解的门槛。这不仅仅是一本可以“读”的书,更是一本可以“看”的书。我甚至忍不住想,如果把这本书放在任何一个书架上,它都能凭借其专业而又不失美感的视觉呈现,吸引路人的目光,引发他们翻阅的冲动。