本書為著名理論物理學家大栗博司先生寫給女兒的數(shù)學入門書,作者打破時空界限,以現(xiàn)代社會、科學發(fā)展中遇到的問題為切入點,重構(gòu)數(shù)學體系與數(shù)學的發(fā)展歷史,以清晰線索、輕快形式呈現(xiàn)數(shù)學本真,是一本新時代的數(shù)學入門讀物。
美國加州理工學院理論物理研究所所長,日本東京大學Kavli數(shù)學物理學聯(lián)合宇宙研究機構(gòu)研究主任大栗博司教授
日本數(shù)學啟蒙名作
讓喜歡數(shù)學的人更喜歡數(shù)學
讓恐懼、厭惡數(shù)學的人開始喜歡數(shù)學
日本神戶大學文理綜合素養(yǎng)課程選定數(shù)學讀物
日本《每日新聞》《鉆石周刊》推薦圖書
突破傳統(tǒng)數(shù)學教育教學順序、方式/以“語言思維”講解數(shù)學核心概念、原理/回歸“基本原理”重新認識數(shù)學本質(zhì)
大栗博司,美國加州理工學院理論物理講席教授,理論物理研究所(burkeinstitute.caltech.edu)所長,日本東京大學Kavli數(shù)學物理學聯(lián)合宇宙研究機構(gòu)(KavliIPMU)研究主任。東京大學理學博士,發(fā)現(xiàn)了量子場論與超弦理論的深層數(shù)學構(gòu)造,其研究曾獲得美國數(shù)學學會大獎(2008年)、德國洪堡研究獎(2009年)、日本仁科紀念獎(2009年)、日本數(shù)學學會詹姆斯?西蒙斯獎(2012年),《超弦理論:探究時間、空間及宇宙的本原》獲得2014年日本第30屆日本講談社科學出版獎。著有前沿物理科普三部曲《引力是什么》《強力與弱力》《超弦理論》,數(shù)學入門科普《用數(shù)學的語言看世界》等。
第1章 從不確定的信息中作出判斷 1
序 歐 杰 辛普森審判與德肖維茨教授的辯護主張 1
1.先來擲骰子 3
2.賭博中的不敗之法 4
3.條件概率與貝葉斯定理 8
4.乳腺癌檢查是否沒有意義? 10
5.用數(shù)學來“學習經(jīng)驗” 13
6.核電站重大事故再次發(fā)生的概率 15
7.歐?杰?辛普森真的殺害了妻子嗎? 18
第2章 回歸基本原理 21
序創(chuàng)新與創(chuàng)造的必要條件 21
1.加法、乘法與運算三定律 22
2.減法與0的發(fā)現(xiàn) 25
3.(.1)×(.1) 為何等于1 ? 29
4.分數(shù)與無限分割 32
5.假分數(shù)→帶分數(shù)→連分數(shù) 33
6.用連分數(shù)制作歷法 35
7.過去不被認可的無理數(shù) 37
8.二次方程的華麗歷史 43
第3章 大數(shù)字并不恐怖 49
序最初的原子彈爆炸實驗與“費米問題” 49
1.大氣中的二氧化碳究竟增加了多少 51
1.1 人類消耗了多少能量 51
1.2 人類排放了多少二氧化碳 52
2.遇到大數(shù)字不必慌張 53
3.讓天文學家壽命倍增的秘密武器 56
4.復利最大化的存款方法 59
5.讓銀行存款翻倍需要多少年 61
6.用對數(shù)透視自然法則 64
第4章 不可思議的素數(shù) 69
序純粹數(shù)學的精華 69
1.埃拉托斯特尼篩法與素數(shù)的發(fā)現(xiàn) 72
2.素數(shù)有無窮個 74
3.素數(shù)的分布存在規(guī)律 77
4.用素數(shù)判定“帕斯卡三角形” 79
5.通過費馬檢測就是素數(shù)? 82
6.保護通信秘密的“公鑰密碼” 85
7.公鑰密碼的鑰匙,歐拉定理 87
8.信用卡卡號SSL傳輸?shù)脑怼 ?0
第5章 無限世界與不完備性定理 97
序歡迎來到加州旅館! 97
11=0.99999...讓人難以接受? 107
2.阿喀琉斯永遠追不上烏龜? 110
3.“我正在說謊” 112
4.“不在場證明”與“反證法” 114
5.哥德爾不完備性定理 115
第6章 測量宇宙的形狀 121
序古希臘人如何測量地球周長? 121
1.基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),三角形的性質(zhì) 125
1.1 證明三角形內(nèi)角和為180° 127
1.2 讓人終生難忘的“勾股定理”證明 130
2.笛卡兒坐標與劃時代的創(chuàng)想 134
3.六維、九維、十維 138
4.歐幾里得公理不成立的世界 140
5.唯獨平行公理不成立的世界 142
6.不用外部觀測即可得知形狀的“神奇定理” 145
7.畫一個邊長為100億光年的三角形 148
第7章 微分源于積分 153
序來自阿基米德的書信 153
1.為何先從積分開始? 155
2.面積究竟如何計算 156
3.任何形狀都OK,阿基米德的夾逼定理 158
4.積分究竟計算什么 160
5.積分與函數(shù) 164
6.飛矢不動? 167
7.微分是積分的逆運算 169
8.指數(shù)函數(shù)的微分與積分 171
第8章 真實存在的“假想數(shù)字” 175
序假想的朋友,假想的數(shù)字 175
1.平方為負的奇怪數(shù)字 176
2.從一維的實數(shù)到二維的復數(shù) 179
3.復數(shù)的乘法運算“旋轉(zhuǎn)與伸長” 185
4.從加法導出的加法定理 189
5.用方程解決幾何問題 191
6.三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)與歐拉公式 195
第9章 測量“難”與“美” 201
序伽羅瓦,20年的生涯與不滅功績 201
1.圖形的對稱性是什么 206
2.“群”的發(fā)現(xiàn) 210
3.二次方程求根公式的秘密 214
4.三次方程為何可解 218
5.方程可解是什么意思 224
6.五次方程與正二十面體 227
7.伽羅瓦最后的書信 229
8.方程的“難度”與圖形的“美” 230
9.擁有第二個靈魂 233
后記 237
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