书名:德國一流大學教你數學家的22個思考工具 作者:克里斯昂.赫塞出版:漫遊者语种:繁體中文 页数:272 装帧:平裝尺寸:17 cm * 23 cmISBN:9789865671907出版日期:2016-03-10序Part 1 寫在前面Part 2 思考工具1. 類比原則2. 富比尼原理3. 奇偶原理4. 狄利克雷原理5. 排容原理6. 相反原則7. 歸納原則8. 一般化原則9. 特殊化原則10. 變化原則11. 不變性原理12. 單向變化原則13. 無窮遞減法則14. 對稱原理15. 極值原理16. 遞迴原理17. 步步逼近原則18. 著色原理19. 隨機化原則20. 轉換觀點原則21. 模組化原則22. 蠻力原則
終曲 數學是zui迷人的思考活動,將手邊有限的訊息加以消化、理解、進一步掌握,找出問題並尋求解答。本書將介紹22個容易理解、但極為有效的思考工具,讀者們只需具備基礎數學知識跟一顆嘗試冒險的心,即可徹底學會數學抽象化思考的技巧,運用邏輯能力將問題化為捷徑。
本書是寫給不排斥數學,但總是不得其門而入的讀者。你將學到數學家如何思考問題以及求解,深入體會數學zui迷人的真正精髓。
這本書原本是德國斯圖加特大學2006年的夏季學期中,針對非數學系學生所開設的課程教材改寫而成。(課程名稱為:與數學的相遇)為什麼很多人始終無緣一窺數學堂奧?為什麼你看得懂別人的算式,卻沒有辦法解一個別人沒解過的問題?作者在本書向大眾介紹22個以數學原則做基礎的思考工具,不只可以簡化大多數人面對難題而本能產生的複雜想法,更要活絡你的思路,學習用數學的抽象思考方式解決各種難題。
有效的思考工具,就是幫助你運用想像力跟邏輯思維,把問題化繁為簡,再以此進一步求解,例如:
Q:一整片格子狀巧克力,若要全部折斷成單格的小片,zui少需要折幾次才能辦到?→用「類比原理」思考:試著折斷一片巧克力,折斷後的塊數,永遠比折斷次數多1……
Q:數學天才高斯七歲的時候,老師要全班同學計算「從1加到100的總和」。高斯只花了幾秒就把答案寫好。他是怎麼算出來?→用「富比尼原理」思考:把數字分組,讓每一組數字的和永遠相同,再計算共有多少組……
Q:有2n位大使受邀參加一個慶祝會。每位大使在這群人中zui多有n - 1個敵人。要怎樣安排圓桌座位,才能讓每位大使都不會坐在自己的敵人旁邊?→用「單向變化原則」思考:A大使的朋友旁邊,絕不可能都坐著B大使的敵人……
22個數學思考工具:1. 類比原則我們能將這個問題回推到另一個已知答案的類似問題嗎?
2. 富比尼原理我們可否算出某些東西的數目,但卻是用完全不同的方法去算出來?
3. 奇偶原理我們可以從問題是否可能具體區分成兩個互不重疊的類別,來得知問題有沒有解嗎?
4. 狄利克雷原理如果 n+1 個物件要任意存放在 n 個格子內,至少會有 1 個格子放了2 個物件。
5. 排容原理我們能不能從比較容易計數的子集合,來算出某個集合中的元素個數?
6. 相反原則我們可不可以先假設某個斷言的反面是對的,然後透過無懈可擊的邏輯推導,得出與所假設事實矛盾的結論,以此來證明原本的斷言是對的?
7. 歸納原則為了證明一堆有序物件當中的全部東西皆具有某種性質,可以先證明第yi個東西有此項性質,然後再證明,若其中任意一個東西具有該性質,則下一個東西也有此性質。
8. 一般化原則解決一般問題時,可不可以先刪去一些條件或是改變一些約束條件,然後再把求得的解運用在眼前的特殊情形?
9. 特殊化原則解題時可以先看特殊情況,然後從特殊情況的結果推廣到一般情況的求解嗎?
10. 變化原則我們是不是可以透過控制改變問題的某些層面,從新的角度來觀察,對原本的問題有更深入的理解,進而解開問題?
11. 不變性原理系統裡有沒有一些性質,是在系統本身允許改變時也保持不變的,而從這些性質可以推導出系統可能的發展結果嗎?
12. 單向變化原則在系統經歷了可允許的改變下,系統中有沒有一些性質只會以一種特定方式改變,且從這些變化可以推斷出系統可能的發展?
13. 無窮遞減法則我們可不可以先替某件事給個例子,然後假設從這個例子一定可以推到越來越小例子,但實際上不可能永無止境地越推越小,因而證明這件事不可能發生?
14. 對稱原理在給定系統裡有沒有某些對稱性質,可以讓我們從中取得資訊?
15. 極值原理我們能不能從給定問題的極端情形,研究出所有情形的相關資訊?
16. 遞迴原理解題時可以將問題一步一步推到更簡單的版本嗎?
17. 步步逼近原則解題時,可以先找出一個近似解,然後在後續步驟中持續改進嗎?
18. 著色原理我們可以透過使用顏色,在問題的結構中建構出模式,然後從中汲取解題的資訊嗎?
19. 隨機化原則我們可以在問題裡引進一個隨機的機制,使問題簡化嗎?
20. 轉換觀點原則解題時可以從目標往起點反向進行,然後再翻轉思考方向嗎?
21. 模組化原則解題時可以將問題分解成許多子問題,解決之後再將這些部分解合併成完整的解?
22. 蠻力原則我可以透過試遍所有可能的解法來解題嗎?
作者簡介
克里斯昂.赫塞(Christian Hesse)美國哈佛大學博士,曾在加州大學柏克萊分校擔任教職。1991年起,他成為德國斯圖加特大學數學教授。在此期間,他也曾在加拿大皇后大學、菲律賓大學、智利康塞普西翁大學、美國華盛頓大學等校擔任客座學者。他的研究興趣是隨機系統,也是教科書《應用機率論》的作者。閒暇時,他喜歡健身和拳擊,也愛好文學和西洋棋。2006年,赫塞教授出版了文集《西洋棋世界的探險》,被《維也納標準報》(Wiener Standard)譽為「關於西洋棋著作中zui機智,也zui值得一讀的書之一」。他和克里琴(Klitschko)兄弟、足球教練菲力特斯?馬加特(Felix Magath)、電影製片人阿圖爾?布勞納(Artur Brauner)、女演員和歌手威爾(Vaile )和前世界冠軍卡爾波夫(Anatoli Karpov),一起被任命為2008年德勒斯登西洋棋奧林匹克大賽的國際大使。赫塞已婚,育有一對兒女,女兒七歲,兒子四歲。他心目中的英雄是那些一次次被擊倒,卻一次次又站起來的人。zui喜歡的畫家是秋天,而zui喜歡的一句話,是伏爾泰(Voltaire)答覆有人向他抱怨「生活真是艱苦」時的回應:「跟什麼比?」譯者簡介何秉樺(序~Ch.5)國立暨南國際大學經濟學碩士,德國畢勒斐大學(Universit?t Bielefeld)經濟學博士。曾任職國立臺灣大學與商業發展研究院從事政府科技與商業政策研究。主要研究領域為德國中小企業、經濟成長理論、產業經濟與計量經濟理論等。現任職於中國醫藥大學通識中心擔任助理教授一職,著有《歐盟與德國對中小企業營運之相關規範與協助措施》、《我國綜合零售業發展現況分析》等專書著作。
黃建綸(Ch.6~終曲)畢業於輔仁大學德文系,德國維爾茲堡大學德文碩士,現任職於德國品牌設計公司KMS Blackspace財務部門。希望能以道地的中文呈現道地的德文。
好的,这是一份关于一本假设的、不包含《德國一流大學教你數學家的22個思考工具 数学思维培养与训练》内容的图书简介: --- 《時間的尺度:從宇宙起源到人類文明的演化》 一本跨越時空界限,深度探索宇宙、地球與生命歷程的宏偉敘事。 在這部磅礴的著作中,我們將踏上一場極致的旅行,從極微小的量子泡沫到浩瀚無垠的宇宙邊界,從地質年代的緩慢雕刻到生命演化的驚人轉折。這不僅是一本關於科學發現的匯編,更是一部關於「尺度」與「演化」的哲學思考。 第一部:宇宙的黎明與結構 本書的開篇將帶領讀者回到萬物的起點。我們將深入探討標準宇宙學模型,從大爆炸的奇點到宇宙的暴脹時期,追溯時空結構的最初形成。我們將詳盡解析粒子物理學的標準模型如何解釋宇宙早期的物質構成,以及暗物質與暗能量這兩個現代科學面臨的最大謎團。 恆星的生與死: 透過對恆星演化階段的精確描繪,我們理解了氫核聚變如何點燃宇宙之光,以及超新星爆發如何將構成生命的重元素播撒於星際空間。本書將詳細介紹白矮星、中子星與黑洞的物理特性與觀測證據,揭示引力在宇宙結構中扮演的決定性角色。 星系的形成與網絡: 隨著宇宙冷卻,物質開始聚集。我們將觀察星系如何從最初的混沌中凝聚成盤狀、橢圓狀等不同形態,以及這些星系如何構成宏大的宇宙網結構。對類星體和活躍星系核的探討,將展示宇宙中最劇烈能量釋放的景象。 第二部:地球的鑄造與地質史詩 將視野收縮至我們賴以生存的星球,本書深入剖析地球四十多億年的動盪歷史。這部分重點在於地球的內在動力學與板塊構造理論的完整演繹。 地球的誕生與分層: 從太陽星雲的吸積盤到地核、地幔和地殼的分異過程,我們將詳細審視地球最初的化學組成與熱力學狀態。地磁場的起源及其對保護生命的重要性將被置於核心討論。 板塊構造的驅動力: 本書不只描述板塊運動的現象,更著重於驅動這一宏大機制的地幔對流的熱力學模型。從洋中脊的生成到海溝的隱沒,再到造山運動的頻繁發生,我們將看到地球表面如何不斷地被重塑。古大陸的聚合與分離(如盤古大陸的興衰)將以詳細的古地圖和地質證據呈現。 氣候的周期性變遷: 深入研究過去的冰期與間冰期,探討米蘭科維奇循環(Milankovitch cycles)如何與地球內部活動(如火山噴發)共同塑造了長期的氣候變遷模式。 第三部:生命的起源與生物多樣性的展開 這是全書最具戲劇性的一部分,探討從無機物到複雜生命體的神奇轉化過程。 生命起源的化學路徑: 我們將回顧關於生命起源的幾種主要假說,包括深海熱泉、原始湯以及更為前沿的RNA世界理論。重點分析早期細胞膜的形成和自我複製分子的出現,這是生命誕生的關鍵。 寒武紀大爆發與演化的加速: 探討地球生命史上的關鍵轉折點。寒武紀的突然多樣化如何為脊椎動物、節肢動物等主要動物門類的建立奠定了基礎。本書將提供詳盡的化石證據鏈,輔以分子生物學的最新見解,重建這場生物學的「大爆炸」。 演化的機制與限制: 詳細闡釋自然選擇、遺傳漂變和基因水平轉移等核心演化機制。同時,本書也討論了演化過程中的約束性因素——例如,生物體結構受限於物理定律和能量效率的制約。我們將分析抗藥性細菌的出現,以及物種如何應對突發的環境壓力。 第四部:人類的崛起與文明的加速 最後一部分,我們聚焦於在地球歷史中極為短暫卻影響深遠的人類文明。 靈長類到智人的演化瓶頸: 分析從早期的人屬物種到現代智人之間,認知能力飛躍的關鍵因素,包括語言能力的發展和社會結構的複雜化。本書將結合考古學和古人類學的最新發現,重建走出非洲的遷徙路線。 農業革命的雙刃劍: 探討定居生活如何徹底改變了人類的生存策略。我們將評估農業對人口爆炸的貢獻,同時也分析它如何導致了新的社會階層、傳染病的傳播以及對環境的初始大規模改造。 技術的指數增長: 分析自工業革命以來,技術發展的非線性加速。從蒸汽機到信息技術,本書將探討科學知識累積如何形成一個正回饋循環,不斷突破傳統的生物學與物理學限制。我們將探討人類活動對當前地質時代的影響,提出「人類世」的嚴峻挑戰。 《時間的尺度》 旨在提供一個宏觀的、相互聯繫的知識框架,幫助讀者理解我們在宇宙與時間長河中所處的位置。它強調的是連結性——從恆星的元素到我們的DNA,從地球的地質運動到人類的文化變遷,萬物皆處於一個連續不斷的演化過程中。這是一本獻給所有對宇宙、歷史和未來充滿好奇心的讀者,引導他們以更深遠的目光看待當下。 ---
坦白讲,我最初买这本书的时候,是抱着一种“速成”的心态,希望能快速掌握一些解决难题的“独门秘籍”。然而,阅读过程却给了我一个惊喜的“反转”。它没有给我现成的答案,而是提供了一套精妙的思维体操。里面的每一个“思考工具”,都不是孤立的知识点,而是像搭积木一样,相互关联,层层递进。我发现,很多时候,我们之所以觉得数学难,不是因为我们笨,而是我们缺乏一个有效的“入口”去感知和操作那些抽象的概念。这本书就像是提供了一把钥匙,让我能够以一种更具象、更动态的方式去理解那些原本高不可攀的理论。特别是关于如何进行“反证法”的阐述,简直是教科书级别的示范。作者用深入浅出的语言,将这个通常被认为晦涩难懂的逻辑工具,变得生动有趣且极其实用。我尝试将书中学到的方法应用到我日常的项目规划中,结果发现效率和准确性都有了显著的提升。这让我深刻体会到,真正的数学思维,其力量远超于试卷上的分数,它是一种普适性的智慧。