微积分的力量
微积分是人类历史上的伟大思想成就之一,也是数学领域不可或缺的一个重要分支。除此之外,我们更应该关注的事实是:如果没有微积分,人类就不可能发明电视、微波炉、移动电话、GPS、激光视力矫正手术、孕妇超声检查,也不可能发现冥王星、破解人类基因组、治疗艾滋病,以及弄明白如何把5000首歌曲装进口袋里。在人类文明进程中的这些具有里程碑意义的发明和发现背后,微积分究竟扮演了什么样的角色?围绕曲线之谜、运动之谜和变化之谜,毕达哥拉斯、阿基米德、伽利略、开普勒、牛顿、莱布尼茨、爱因斯坦、薛定谔等如何用微积分的“钥匙”打开了宇宙奥秘之“锁”?这些谜题的解决方案对人类文明的进程和我们的日常生活又产生了什么样的深远影响? 在本书中,应用数学家兼“导游”斯托加茨将用一种“讲故事”和“看展览”的方式为你逐一揭晓答案。“我们不必为了理解微积分的重要性而学习如何做运算,就像我们不必为了享用美食而学习如何做佳肴一样。我将借助图片、隐喻和趣闻逸事等,尝试解释你们需要了解的关于微积分的知识。我也会给你们介绍有史以来颇为精致的一些方程和证明,就像我们在参观画展的时候不会错过其中的代表作一样。”在高中和大学时期,尽管我们中的许多人都对这门课程退避三舍,但斯托加茨用一种新颖独特和接地气儿的方式给我们讲述了微积分的历史。相信在读完本书后,我们都会对微积分有更加立体生动的认知,就像欣赏名画、名曲那样发现微积分之美。 史蒂夫·斯托加茨(Steven Strogatz),美国康奈尔大学应用数学系教授、知名教师和数学家。他为《纽约时报》《纽约客》写作数学博客,也是美国科普电台、《科学星期五》的常驻嘉宾。他的主要代表作有《x的奇幻之旅》。他目前住在纽约伊萨卡。
数学(中文版)
所有人在日常生活中都会接触到数学问题,多数人却又对之心存畏惧。在《数学》这本极为易读又充满趣味的小书中,蒂莫西·高尔斯解释了高等数学与我们在中小学所学的数学知识之间的一些最为根本的、主要是哲学性的区别,让我们能更好地理解那些听起来带有悖论的概念,比如“无限”“弯曲空间”“虚数”等。从基本的观念,到哲学探究,再到与数学共同体相关的一般社会学问题,《数学》揭开了空间和数的神秘面纱之一角。 在蒂莫西·高尔斯编著的这本《数学》中,看不到很多的术语、记号和公式,对有关的数学概念及内涵一律用简明而生动的语言来介绍,看似如数家珍,娓娓道来,但举重若轻,高屋建瓴,反而更好地揭示了本质。不熟悉有关数学内容的读者,会感到茅塞顿开、豁然开朗;而已经熟悉有关内容的读者,也会有如沐春风、别开生面的感受。 蒂莫西•高尔斯 剑桥大学劳斯•鲍尔数学教授,“数学界诺贝尔奖”——菲尔茨奖获得者,该奖专门授给“年轻数学家所作的最为大胆、最为深入、最有启示性的研究”。 序言作者 李大潜 复旦大学数学科学学院教授,中法应用数学研究所所长,《数学年刊》主编,曾任中国工业与应用数学 学会理事长,中国数学会副理事长。1957年毕业于复旦大学数学系并留校任教,1980年任教授,1995年当选为中国科学院院士,1997年当选为第三世界科学院院士,2005年当选为法国科学院外籍院士,2007年当选为欧洲科学院院士,2008年当选为葡萄牙科学院院士。在偏微分方程的理论及应用方面,取得了多项具有国际先进水平的成果。
数学的雨伞下:理解世界的乐趣
法国数学学会“达朗贝尔奖”得主新作 数学,是理解世界本质与万物关联的工具 在了解这个世界的过程中,现实经常会挑战我们的感官和直觉,让我们震惊不已。这时,数学就像一把雨伞,当撑开这把雨伞时,我们仿佛进入了一个奇特的世界,有了迈向真相、行走在谜团中的勇气;当收起这把雨伞时,我们会发现自己的认知已大不一样,所谓的“理所应当”和“显而易见”将被摒弃,现实背后隐藏的真相将带来巨大的启发。这就是数学的力量。从代数、几何到相对论,从温度计到黑洞,作者用简洁而生动的笔触阐释了如何更好地思索、观察与理解世界。让我们带上好奇心,撑开数学这把大伞,在宇宙的奥秘中漫步,体会解开疑惑后,如雨过天晴般的愉悦。 本书适合对数学、物理感兴趣的读者阅读。 [法]米卡埃尔·洛奈(Mickaël Launay) 法国巴黎高等师范学院概率学博士,毕业后参与众多针对公众的数学推广活动,是法国“文化与数学游戏沙龙”的成员。他的网上数学节目“Micmaths”拥有50多万订阅人。荣获法国数学学会“达朗贝尔奖”和法国数学科普杂志《切线》(Tangente)图书大奖。著有畅销数学科普书《万物皆数》。
普林斯顿微积分读本·修订版(试读本)
本电子书为试读本,内容为正式版前四章。 本书阐述了求解微积分的技巧,详细讲解了微积分基础、极限、连续、微分、导数的应用、积分、无穷级数、泰勒级数与幂级数等内容,旨在教会读者如何思考问题从而找到解题,所需的知识点,着重训练大家自己解答问题的能力。 本书适用于大学低年级学生、高中高年级学生、想学习微积分的数学爱好者以及广大数学教师。本书既可作为教材、习题集,也可作为学习指南,同时还有利于教师备课。 阿德里安·班纳(Adrian Banner) 澳大利亚新南威尔士大学数学学士及硕士,普里斯顿大学数学博士。2002年起任职于INTECH公司,现为INTECH公司首席执行官兼首席投资官。同时,他在普林斯顿大学教学数学系任兼职教师。
几何学的力量
在这本书中,《魔鬼数学》作者、数学家乔丹·艾伦伯格带领我们展开了一场海阔天空的探索之旅,旅程的终极意义是:通过发现几何学的力量,我们能够更好地思考每一个现实问题,重新认识我们身边的世界。一根吸管有几个洞?尼姆游戏的必胜玩法是什么?数字货币交易中的公钥和私钥是怎么生成的?我们如何做才能阻止一场流行病肆虐世界?人工智能在学下国际象棋方面得心应手,而在学习朗读句子方面却力不从心,这是为什么?古希腊的黄金分割比能用来预测股票市场的走势吗?如果你的孩子真想学会思考的方法,他们应该在学校学些什么?所有这些问题都跟几何学有关,千真万确。 对大多数人来说,几何学是一门充斥着枯燥刻板习题的课程,高中一毕业,它就和你的牙套、你曾经追过的流行歌曲一起,被扔进了“故纸堆”。当提起几何学时,如果你首先想到的是如何通过一系列步骤证明关于三角形的某个显而易见的性质,那么这并不是几何学,而只是几何学的很小一部分。打个比方,三角形之于几何学,就好比一个动词之于一部精彩的小说。这本书揭示了一些重要的科学、政治、经济、哲学、医学、信息技术、生物学等问题背后的几何原理,而这些问题都是我们在工作和生活中无法视而不见的。“几何学”一词的最初含义是“丈量世界”,但经过漫长的发展历程,它的含义包罗万象,可以解释世间万物的运行机制。我们生活在一座蓬勃生长、欣欣向荣的“几何城市”中。几何学并未超越时空,它就在我们身边,与日常生活中的各种推理交织在一起。打开这本书,你会在手不释卷的同时连连惊叹于几何学的伟大力量。 乔丹·艾伦伯格,美国威斯康星大学麦迪逊分校数学教授,拥有哈佛大学数学博士学位,他的专业研究领域是数论和代数几何。他写作的数学文章常见于《石板》《华尔街日报》《纽约时报》《华盛顿邮报》《连线》等知名报刊,他的代表作是《魔鬼数学》。
我们在四维空间可以做什么
数学科普作家顾森(Matrix67)精心审校·倾情推荐 2016《经济学人》年度荐书、《科学美国人》、欧洲数学协会重点推荐 听会说脱口秀的数学家讲一场克服数学恐惧症的数学栋笃笑 ☆计算机如何思考? 如何用函数制作不一样的情人节礼物? 如何构建四维立方体? ☆四维空间没有你想象的那么抽象, 这本书可以切割、剪裁、折叠, 将带你探索四维空间! ☆自助式的游戏, 与学校课堂所学不一样的数学,治愈你和孩子的数学恐惧症! 不少人常常觉得数学有时会违背我们的直觉,但本书的作者认为,数学的非凡之处在于,通过数学逻辑推理工具,我们能够处理超过大脑认知能力的事物,掌握越来越多的抽象概念。在本书中,作者用幽默风趣的语言以学校教授的数学基础(数字、几何)为起点,逐章介绍二维图形、三维图形,最后构建四维图形,带领读者理解四维空间中的奇特图形和数学理论。此外,本书还介绍了素数的奥秘、纽结论、图论、优化算法、条形码和苹果手机屏幕背后涉及的数学原理以及大小不同的无穷,这些理论最终又巧妙地与四维空间联系到一起,超乎想象。本书通过各种数字游戏、谜题、魔术和图形操作,介绍蕴藏其中的趣味数学原理,使原本看起来令人望而生畏的理论变得简单易懂,让读者在阅读中享受数学的乐趣。 马特·帕克(Matt Parker),曾是澳大利亚的一名数学老师,现居英国。他既是一名脱口秀演员,又是一名数学传播者。他通过书籍、视频、电台节目、电视节目和现场喜剧来传播数学。此外,他还曾是伦敦玛丽女王大学数学系的公众参与研究员,拥有自己的YouTube频 道“数学栋笃笑”(standupmaths)。他常为《卫报》撰写数学方面的文章,在《每日电讯报》开设数学专栏,与布莱恩·考克斯(Brian Cox)长期搭档合作BBC4频道的《无限猴笼》(The Infinite Monkey Cage)节目,还曾在探索频道的《世界工程五霸》(World's Top 5)中出镜。马特·帕克于2008年创办了“数学吧”(MathsJam),使其成为数学老师、大学生、学者和数学爱好者的非正式聚会。 李轩,本科毕业于清华大学数学系,后在纽约州立大学石溪分校攻读计算机硕士学位,2020年秋季入学宾夕法尼亚大学攻读计算机博士学位,研究方向为计算机图形学。
欢乐数学
这是一本充满欢乐的数学书。作者本·奥尔林在做数学老师的十几年里发现,大多数学校都把数学这门课教得乏味透顶,他自己开始也是这样。有一天他在解释一道题时画了一条滑稽的小狗,惹得学生们哄堂大笑,这让他豁然开朗:孩子们看到一向聪明、专业的老师画的画这么“烂”,突然觉得数学不再高高在上,而是变得可亲起来。从此,他的数学课充满了欢声笑语,学生有了飞跃的进步,并且获得了数学学习的秘籍——理解。 这本书就是奥尔林老师课堂的延续,书中融入了400多幅他标志性的“烂插画”、火柴人形象、幽默的笑话,书里没有几个方程式(有也是装饰),也不讲解题细节。这本书告诉所有人,数学在生活中无处不在:城市建设要用到几何学,A4纸的尺寸为什么是合理的,蚂蚁从高处掉下来为什么摔不死……从烤蛋糕、看球赛、玩桌游到买彩票、考试、遗传基因,你会发现一切问题都是数学问题。 通过所有这些有趣的例子,奥尔林老师最关注的是让所有人认识到数学真正的核心:思维。他告诉孩子和所有人,学数学不是为了无聊地秀智商,而是可以学会用数学思维看待这个世界的运行,发现数学的魅力。 本·奥尔林:一个不太擅长画画但擅长讲课的数学老师,毕业于耶鲁大学数学系,教过12~18岁各种层次的数学,偶尔也讲讲心理学、生物学、英语、认识论甚至地球科学。 他是“数学和烂插画”(mathwithbaddrawings.com)博客的作者,同时也为《大西洋月刊》、线上杂志Slate、《洛杉矶时报》和《芝加哥论坛报》撰写与数学相关的文章。 已出版作品《欢乐数学》,《变化是唯一的不变》(中文版亦将由未读·探索家出版)。
亲爱的数学
Ø少年奥数冠军×宝藏斜杠老师,展现爱数学之人眼里的美好模样 戴维是科学作家、天文学家,同时还是一位乐队主唱,写作风格平实又不失风趣;阿格尼乔是剑桥大学数学系的学生,曾获国际奥数竞赛第一名,是一位对数学领域极富热情和专业素养的青年数学家。两个热爱数学的人碰撞出了精彩的火花,带我们见识数学在运算之外的别样魅力。 Ø12个古怪又有趣的数学领域,12段向无限发起的智力冲刺 国界线争端、商务谈判、人工智能等等问题的尽头是数学?很多你认为理所应当的问题实际都是由数学界定的,不同时代的数学家都提出了独特而富有启发性的解决方式,形成一段段精彩纷呈的数学史话。 Ø丰富的例子+形象的论证,看数学如何装下宇宙万物 从音乐到宗教,从美术到美食,没有这对师生不聊的!我们会发现自己可能是时间轴上的一个个切片组成的、划时代的艺术品可能也“偷师”于数学的发现、音乐其实是数学的另一种表达方式、我们面临的种种困境可以从数学中获得启发……数学是个巨大的锦囊,你总能找到生活的答案。 Ø低门槛+高天花板,“无痛”又“解渴” 无论你是否擅长数学,都能在本书中找到自己的快乐。师徒二人尽量减少方程和运算公式的出现,尽量展示数学有趣、古怪与魅力的一面。同时他们并没有回避数学的核心问题,像一次有趣又有强度的拉练,带领我们进行一次充满惊奇的智性之旅,你会惊讶于自己所能攀登的高度。 数学带给我们的只有计算吗?在爱它的人眼中,数学是另一种模样吗? 戴维·达林和他的天才学生阿格尼乔·班纳吉认为,数学是通往奇妙思维世界的钥匙,它可以帮助我们突破现实世界中思维的枷锁,用出乎意料的方式重新看待我们所熟悉的世界。 他们从现实世界的问题入手,选择数学领域里的一些典型主题,如四维空间、分形、悖论.拓扑等,将几百年来的数学家接力探索的发展历程融入其中。他们运用来自不同领域的丰富事例、大量形象的比喻和轻松有趣的语言,尽量减少方程和运算公式的出现,展现了数学有趣、古怪与魅力的一面,提供了一次充满惊奇的智性之旅。 戴维·达林 1953年生,曼彻斯特大学天文学博士、科学作家、音乐家。著有《永恒的方程》等50余部作品,涵盖宇宙学、物理、数学以及哲学等领域,并主持个人线上栏目“戴维·达林的世界”20多年。 阿格尼乔·班纳吉 2000年生于印度加尔各答,后移居苏格兰。从小展现出过人的数学天赋,2018年以满分获得国际奥林匹克数学竞赛第一名。目前就读于剑桥大学三一学院。
魔鬼数学
如果你是一个有“数学焦虑症”的人,你可能不会相信有一天你会爱上数学。 原因在于,我们在学校所学的数学知识看上去不过是一堆沉闷的规则、定律和公理,都是前人传下来的,而且是不容置疑的。在《魔鬼数学》中,世界知名数学家乔丹•艾伦伯格告诉我们这样的认识是错误的。数学与我们所做的每一件事都息息相关,可以帮助我们洞见在混沌和嘈杂的表象之下日常生活的隐性结构和秩序。数学是一门告诉我们“如何做才不会犯错”的科学,是经年累月的努力、争论所锤炼出来的。 你应该提前多长时间到达机场?民意调查的结果真的能代表人们的意愿吗?为什么父母都是高个子,孩子的身高却比较矮?用什么策略买彩票才能中大奖?《魔鬼数学》运用数学方法分析和解决了很多的日常生活问题,帮助数学门外汉习得用数学思维思考问题的技能。 作者用数学这条主线穿起了时空,从每时每刻到宇宙空间,中间还穿插了很多人和事物,比如棒球、里根经济学、伏尔泰、意大利文艺复兴时期的绘画、人造语言等。 《魔鬼数学》带领我们踏上了一段精彩绝伦的数学思维之旅,旅行过后,相信你可以成为一个更棒的思考者。作者从历史及最近的理论发展中汲取精华,向我们展示了数学知识的魅力和力量。数学可以让我们更好地思考:它可以磨练我们的直觉,让我们的判断更敏锐,它还可以驯服不确定性,让我们更深入地了解世界的结构和逻辑。 拥有了数学工具,我们就可以把那些我们想当然的事情看得更透彻,从而做出正确的决策。 作者:(美)乔丹•艾伦伯格(Jordan Ellenberg) 译者:胡小锐 乔丹•艾伦伯格(Jordan Ellenberg),美国威斯康星大学数学系教授。他在世界范围内发表他的关于数论研究的演讲,并于2013年在世界最大的数学会议——数学联合会议上做主题演讲。他的文章主要发表在《连线》《纽约时报》《华盛顿邮报》《华尔街日报》《波士顿环球报》等媒体上,他还为《石板》杂志写作“Do the Math”专栏文章,十分受欢迎。
万物皆数
你观察过鹦鹉螺的外壳吗?注意过松果表面的螺纹吗?侦探剧中确定嫌疑人位置的三角定位是什么原理?阿尔法狗的算法与数学有哪些关联? 在史前时代,数学是为了实际应用而出现的。数字被用来计算羊群的数量,几何图形被用来测量田地并绘制道路。自那时以来,很多艺术家、创作者、匠人或者单纯的梦想家和好奇者,在无意中踏入了数学的领地。他们是不自觉的数学家,是人类历史上最早的提问者、最早的研究者、最早的头脑风暴践行者。如果想了解数学到底是什么,我们就必须追随他们的脚步,因为一切正是因为他们而起。 本书将引领我们穿越回史前时代、四大文明古国、欧洲中世纪与文艺复兴时期,也会带领我们漫步于巴黎卢浮宫与发现宫。作者巧妙运用历史学的方法,构建了无数历史或现今的场景,将数学从亭台楼阁之上带入我们的日常生活,将数学之美化为一篇篇优美的文字,娓娓道来。 “大部分人是喜欢数学的,但问题在于很多人并不了解这门学科。”如果你从来没有了解过数学,如果你讨厌数学,何不考虑给这门学科第二次机会呢?跟随作者回顾这门人类历史上最不可思议、最迷人的学科发展至今的曲折历程,认识那些通过意外发现和奇思妙想而创造了历史的人。你一定不会后悔的。 米卡埃尔·洛奈(Mickaël Launay),2005年进入法国巴黎高等师范学院,并于2012年获得概率学博士学位。2015年以来,洛奈参与了大量的、针对公众的数学推广活动,是法国“文化与数学游戏沙龙”的成员。他在网络平台策划的数学节目拥有近30万订阅,频道节目观看量近2000万。 孙佳雯,英法双语译者、自由撰稿人,擅长翻译科普类、社科类作品。拥有理学学士、社会学硕士学位。法国巴黎社会科学高等研究院博士,旅居法国多年。愿以翻译为桥梁,沟通古今上下东西文化,跨越知识与日常之鸿沟,让科学变得亲切,让眼界更加宽广,让心灵获得自由。