數(shù)學(xué)·科學(xué)與藝術(shù)
定 價(jià):38 元
叢書(shū)名:高等院校素質(zhì)教育通選課教材
- 作者:張順燕
- 出版時(shí)間:2014/7/29
- ISBN:9787301243657
- 出 版 社:北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O1
- 頁(yè)碼:216
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
《數(shù)學(xué)·科學(xué)與藝術(shù)》是高等院校大學(xué)生素質(zhì)教育通選課的教材、適合于大學(xué)本科不同系別,不同年級(jí)的學(xué)生,同時(shí)也適合于中、小學(xué)的數(shù)學(xué)教師和數(shù)學(xué)愛(ài)好者及數(shù)學(xué)教育工作者閱讀。
《數(shù)學(xué)·科學(xué)與藝術(shù)》以縱觀古今,面向未來(lái)為開(kāi)篇,點(diǎn)評(píng)了數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展史上的重要作用。眾所周知,欲流之遠(yuǎn)者,必浚其源泉。接著介紹了數(shù)學(xué)文化的起源,數(shù)學(xué)與近代科學(xué)的關(guān)系,講述了代數(shù)、幾何與數(shù)學(xué)分析這三大領(lǐng)域的發(fā)展史,以及數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方法。在藝術(shù)方面講了繪畫(huà)與幾何學(xué)和音樂(lè)與傅里葉分析。從冰冷的美麗,到火熱的思考,本書(shū)闡述了數(shù)學(xué)的廣闊用場(chǎng):原子周期表的確認(rèn),天體的運(yùn)行規(guī)律,無(wú)線電波的發(fā)現(xiàn),雙螺旋結(jié)構(gòu)的打開(kāi)等諸多領(lǐng)域。
《數(shù)學(xué)·科學(xué)與藝術(shù)》的目的在于,提高讀者的數(shù)學(xué)素養(yǎng),開(kāi)拓廣闊的科學(xué)視野,培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,追求學(xué)術(shù)的真、善、美。數(shù)學(xué)的核心是求真,探索宇宙的內(nèi)在規(guī)律;科學(xué)技術(shù)的核心是求善,即對(duì)社會(huì)的廣闊應(yīng)用;藝術(shù)的核心是求美,提高讀者的美學(xué)悟性。
《數(shù)學(xué)·科學(xué)與藝術(shù)》通過(guò)綜觀、名變、鑒評(píng)的寫(xiě)作手法清楚地講述了數(shù)學(xué)與科學(xué)、藝術(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系以及相互的滲透、促進(jìn)和發(fā)展。其內(nèi)容帶有很強(qiáng)的文藝色彩,又不乏科學(xué)性。它對(duì)讀者有很好的啟迪或啟蒙作用,可以加強(qiáng)讀者對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解,增進(jìn)其數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
張順燕,北大數(shù)學(xué)學(xué)院教授,在北大、清華和首都師范大學(xué)講授數(shù)學(xué)素質(zhì)教育課,深知大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)素質(zhì)課的期望,因而他的授課多次被學(xué)生熱烈的掌聲打斷,深受好評(píng)。
目錄
第1章 緒論——縱觀古今,面向未來(lái)
§1 數(shù)學(xué)的重要性
1.數(shù)學(xué)與對(duì)知識(shí)的探求
2.數(shù)學(xué)的重要性
3.兩種文化的融合
4.指導(dǎo)思想
§2 數(shù)學(xué)史上的關(guān)鍵時(shí)期
1.五個(gè)質(zhì)不同的時(shí)期
2.四個(gè)高峰期
3.七次飛躍
§3 數(shù)學(xué)的特點(diǎn)與教育價(jià)值
1.數(shù)學(xué)的特點(diǎn)
2.數(shù)學(xué)的教育價(jià)值
§4如何學(xué)
1.鑒賞力
2.致廣大而盡精微
3.澄其源而清其流
4.循序漸進(jìn)
5.笛卡兒的方法論
6.以簡(jiǎn)馭繁
7.從師、讀書(shū)與討論
8.驗(yàn)證與總結(jié)
9.刻苦努力——不受一番冰霜苦,哪有梅花放清香
第2 章數(shù)學(xué)文化的源頭
§1 數(shù)學(xué)文化的源頭
§2 希臘人的哲學(xué)觀及其影響
1.數(shù)學(xué)的真理性
2.柏拉圖與亞里士多德
3.柏拉圖、亞里士多德與西方文化
§3 古代希臘的天文學(xué)
1.早期的地心說(shuō)
2.日心說(shuō)的提出
3.第一次科學(xué)大綜合
§4 從經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)到演繹數(shù)學(xué)
1.經(jīng)驗(yàn)數(shù)學(xué)
2.希臘人對(duì)數(shù)學(xué)思想的貢獻(xiàn)
3.演繹幾何的誕生
§5 演繹數(shù)學(xué)
1.演繹法的結(jié)構(gòu)
2.演繹推理的地位
3.合情推理與論證推理
§6 希臘數(shù)學(xué)的重要成果
1.畢達(dá)哥拉斯學(xué)派發(fā)現(xiàn)無(wú)理數(shù)
2.正多邊形作圖
3.圓錐曲線
4.阿基米德的數(shù)學(xué)成就
5.三角術(shù)的創(chuàng)立
§7 留給后人的難題
1.關(guān)于無(wú)理數(shù)
2.幾何作圖三大問(wèn)題
第3 章現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)端
§1 科學(xué)方法
1.培根與歸納法
2.笛卡兒與演繹法
3.歸納法與演繹法
4.伽利略的科學(xué)規(guī)劃
5.三大要素
§2 科學(xué)的數(shù)學(xué)化
1.宇宙的和諧
2.近代科學(xué)的黎明——哥白尼革命
3.哥白尼體系的真理性
§3 天體力學(xué)的誕生
1.開(kāi)普勒的三定律
2.開(kāi)普勒的天文學(xué)與正多面體
§4 牛頓力學(xué)的建立
1.牛頓面臨的問(wèn)題
2.蘋(píng)果﹑月亮和萬(wàn)有引力
3.奇妙的預(yù)測(cè)
第4章 繪畫(huà)藝術(shù)與幾何學(xué)
§1 科學(xué)與藝術(shù)
1.美與真
2.異同比較
3.相互依存
§2 繪畫(huà)與數(shù)學(xué)
1.繪畫(huà)與科學(xué)
2.新的時(shí)代,新的藝術(shù)
3.引入第三維
4.數(shù)學(xué)的引入
5.藝術(shù)家丟勒
6.數(shù)學(xué)定理
7.從藝術(shù)中誕生的科學(xué)
§3 完美的結(jié)合,藝術(shù)的頂峰
1.文藝復(fù)興早期的繪畫(huà)
2.盛期文藝復(fù)興三杰
3.風(fēng)景畫(huà)
第5章 數(shù)的擴(kuò)充史
§1 數(shù)的基本知識(shí)
1.兩種知識(shí)
2.數(shù)的用途
3.五個(gè)主要階段
4.十進(jìn)位制
5.印度—阿拉伯記數(shù)法
6.數(shù)的幾何表示——數(shù)軸與復(fù)平面
§2 關(guān)鍵進(jìn)展
1.新的語(yǔ)言
2.無(wú)理數(shù)的誕生
3.0的發(fā)現(xiàn)
4.負(fù)數(shù)的引入
5.數(shù)與代數(shù)方程
6.復(fù)數(shù)
7.代數(shù)數(shù)與超越數(shù)
8.希爾伯特第七問(wèn)題
§3 新的數(shù)系
1.四元數(shù)的誕生
2.四元數(shù)的性質(zhì)
3.矩陣
4.超限數(shù)
§4 可數(shù)集
1.勢(shì)的概念
2.有理數(shù)集是可數(shù)的
§5 數(shù)系的公理化
1.皮亞諾的五條公理
2.有理數(shù)的定義
3.有理數(shù)的兩條重要性質(zhì)
4.實(shí)數(shù)的定義
第6章 解析幾何概要
§1 兩個(gè)基本概念
1.解析幾何的誕生
2.兩個(gè)基本概念
§2 圓錐曲線
1.希臘數(shù)學(xué)的頂峰
2.橢圓、雙曲線、拋物線
3.二次曲線的光學(xué)性質(zhì)
4.觀測(cè)宇宙
§3 化二次方程為標(biāo)準(zhǔn)形
1.9種標(biāo)準(zhǔn)形
2.坐標(biāo)變換
3.化二次方程為標(biāo)準(zhǔn)形
§4 向量代數(shù)
1.向量
2.向量的加減法與數(shù)乘
3.向量的坐標(biāo)表示
4.數(shù)量積和它的性質(zhì)
§5應(yīng)用與意義
1.解析幾何解決的主要問(wèn)題
2.解析幾何的偉大意義
第7 章微積分發(fā)展史
引言
1.目的
2.概觀
3.分期
§1 希臘時(shí)期
1.數(shù)的學(xué)問(wèn)
2.芝諾的四個(gè)悖論
3.歐多克蘇斯和比例
4.面積與窮竭法
5.阿基米德的平衡法
§2 醞釀時(shí)期
1.方法的變革
2.開(kāi)普勒的工作
3.不可分素方法
4.微分學(xué)的早期史
5.巴羅的貢獻(xiàn)
6.前期史小結(jié)
§3 誕生和發(fā)展時(shí)期
1.發(fā)現(xiàn)和洞見(jiàn)
2.牛頓對(duì)微積分的主要貢獻(xiàn)
3.萊布尼茨對(duì)微積分的主要貢獻(xiàn)
4.18世紀(jì)的進(jìn)展
5.第二次數(shù)學(xué)危機(jī)
6.待解決的問(wèn)題
§4 嚴(yán)格化時(shí)期
1.函數(shù)概念
2.布爾查諾的貢獻(xiàn)
3.柯西的工作
4.分析的算術(shù)化
第8章 傅里葉分析與音樂(lè)
§1 音律的確定
1.引言
2.古希臘音律的確定
3.古代中國(guó)對(duì)音律的貢獻(xiàn)
4.十二平均律
§2 數(shù)學(xué)與音樂(lè)的進(jìn)一步聯(lián)系
1.梅森的定律
2.偉大的傅里葉
3.簡(jiǎn)諧振動(dòng)
4.彈簧的振動(dòng)
5.傅里葉定理
6.大自然的統(tǒng)一性
7.麥克斯韋的功績(jī)
8.小結(jié)
第9章 非歐幾何的誕生及影響
§1 歐氏幾何回顧
1.歐氏幾何的內(nèi)容
2.歐氏幾何的歷史地位
3.《幾何原本》在中國(guó)
§2 非歐幾何的緣起
1.平行公設(shè)引起的思考
2.從《幾何原本》的誕生到18世紀(jì)
3.非歐幾何的孕育時(shí)期
§3 非歐幾何的確立
1.非歐幾何的誕生
2.羅巴切夫斯基的解答
3.一個(gè)全新的世界
4.雙曲幾何的相容性
§4 橢圓幾何
1.黎曼的非歐幾何
2.球面幾何
3.歐氏幾何與非歐幾何比較
§5 新的里程碑
1.非歐幾何誕生的意義
2.微分幾何
3.愛(ài)爾蘭根綱領(lǐng)
4.幾何學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展
§6 非歐幾何學(xué)與藝術(shù)
1.藝術(shù)中的數(shù)學(xué)家
2.雙曲幾何學(xué)與藝術(shù)
第10 章重溫代數(shù)學(xué)
§1 符號(hào)代數(shù)的發(fā)展
1.文字階段
2.簡(jiǎn)寫(xiě)階段
3.符號(hào)階段
§2 代數(shù)學(xué)發(fā)展的三個(gè)不同時(shí)期
1.代數(shù)學(xué)的誕生
2.代數(shù)方程式論
3.代數(shù)結(jié)構(gòu)
§3 代數(shù)方程式論
1.方程式論
2.代數(shù)基本定理
3.根與系數(shù)的關(guān)系——韋達(dá)定理
4.五次以上的代數(shù)方程
§4 三次代數(shù)方程與四次代數(shù)方程
1.單位根
2.化為缺項(xiàng)的方程
3.三次方程的解
4.解的確定
5.三次代數(shù)方程解法小結(jié)
6.四次代數(shù)方程解法概要
§5 群和域
1.群的定義
2.置換群
3.對(duì)稱中的對(duì)稱——子群
4.域的概念
5.伽羅瓦理論
§6 代數(shù)與古典幾何名題
1.幾何中的三大經(jīng)典問(wèn)題
2.化為代數(shù)問(wèn)題
3.三大經(jīng)典問(wèn)題不可解的證明
第11章 數(shù)學(xué)的廣闊用場(chǎng)
§1 數(shù)學(xué)與自然科學(xué)
1.電磁現(xiàn)象
2.物理學(xué)新的里程碑
3.概率論與太空旅行
4.化學(xué)
5.生物科學(xué)
§2 數(shù)學(xué)與人文科學(xué)
1.人文科學(xué)與數(shù)學(xué)教育的歷史
2.數(shù)學(xué)和人文科學(xué)之間的橋梁
3.數(shù)理語(yǔ)言學(xué)
4.選票分配問(wèn)題
5.文學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)
6.諾貝爾經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)與數(shù)學(xué)
7 數(shù)學(xué)與西方政治