《科学密匙系列——打开数学之门》阐述了120多个法则、原理、等式、悖论和定理,它们是现代数学的基础。本书以相互的语言阐释深奥的数学,包括斐波纳契数、之诺导论和欧几里得的《几何原本》,还包括一些关键理论,如混沌理论、博弈理论和生命游戏等。
本书简单介绍了古代数学原理,并为有趣的问题提供了同样有意思的答案。如:人类最早在什么时候开始使用数字?什么是最伟大的金字塔?它在哪里?什么是完全数?壁纸图案背后的数学原理是什么?是否有指导如何摆放桔子的理论?
本书按年代顺序编著,不管是浅读,还是仔细阅读以获得数学的深入了解,本书都是最佳之选。
《科学密匙》丛书是一套简单易用的综合性导读丛书,内容涵盖多个重要科目,包括多个重要原理或理论,它们是理解相应科目的关键。每册小读本均通俗易懂,在解释某些深奥的概念或理论时,会结合当时的历史环境,介绍首位提出者的背景,分析其影响并在需要时联系其他相关理论或概念。本书还使用了大量的表格、方程和图解。
《打开数学之门》按年代顺序编著,并在适用时列出了理论提出者的原籍国。每个理论都包含一个明确的主标题、发现的相关人员、出生年和卒年,后面紧跟一小段介绍性的文字,简要地解释相关概念。在某些情形下,主体部分还会交叉引用相关科目的知识。
本丛书还包括:《打开医学之门》、 《打开环保之门》和《打开科学之门》。
使用指南
记数
分数
二次方程
最伟大的金字塔
π
毕达哥拉斯派
勾股定理
无理数
完全数
正多边形
柏拉图多面体
黄金比例
三等分角
加倍立方体
化圆为方
芝诺悖论
柏拉图和柏拉图主义
圆锥曲线
欧几里得《几何原本》
第五公设
三角形内角之和
算术基本定理
素数的无限性
球体的度量
抛物线求积
数沙器
三角学
负数
地心宇宙体系
零
Kiatab wa al jabr wa al muqabalah(关于移项和消去的书)
三次方程——几何解法
斐波纳契数
透视
三次方程——代数解法
四次方程
日心宇宙体系
数学归纳法
自由落体
再谈日心宇宙体系
对数
镶嵌
再谈正多面体
计算装置
解析几何
素数公式
点数问题
帕斯卡三角
二项分布
帕斯卡赌注
微分
积分
微积分基本定理
牛顿运动三定律
万有引力定律
分点岁差
大数法则
正态分布
柯尼斯堡七桥
哥德巴赫猜想
V+F=E+2
赌徒谬误
复数
e
再谈正多边形
等差数列和等比数列
代数基本定理
傅里叶级数
差分机和分析机
五次方程
非欧几何
伽罗瓦理论
可作长度
再谈加倍立方体和三等分角
四元数
超越数
科尔曼女生问题
思维规律
曲面图形
黎曼假设
麦克斯韦方程组
分数可数性
实数不可数性
再谈化圆为方
相关系数
连续统假设
空间填充曲线
壁纸图案
“甜甜圈和咖啡杯”
乌龟对阿基里斯说了些什么
素数定理
希尔伯特问题
量子力学
中心极限定理
罗素悖论
数学——逻辑学的一部分
雪花曲线
选择公理
乔丹曲线定理
狭义相对论
直觉主义
策梅洛一弗兰克尔集合论
毛球定理
广义相对论
希尔伯特方案
哥德尔定理
旅行推销员
图灵机
二进制数
火腿三明治定理
恩尼格玛密码机
巨人机
博弈论
ENIAC
囚徒困境
电子计算器
波利亚原则
厄多斯数
混沌理论
秘书问题
突变理论
生命游戏
马季亚谢维奇定理
P=NP?
公钥密码体制
分形
四色定理
逻辑斯蒂模型
堆橘子
费马大定理
千禧七大难题
数学发展线索
词汇表
致谢
正多边形
一个正多边形的各角相等,各边也相等。
正多边形的例子有等边三角形(所有边相等,各角均为60°)和正方形(所有边相等,各角均为90°),然后是五边形、六边形,等等。
那么这些图形怎么画呢?希腊数学家在几何学中十分讲究精度,要求作图精准。他们不会用量角器来量和画角,因为这样不能做到完全精确。他们也不会用尺子来量和定长度,因为这样并不能确信该长度是否准确。要作这些图,就必须只能使用这两件工具:直尺和圆规。
画等边三角形和正方形是学校数学必不可少的一部分。以下是三角形的作图方法。
先画线段AB,然后画两条与AB等长的弧,使其交于一个点,为C。请注意,画这些线段时使用了直尺,画弧时使用的是圆规,并不需要用量角器量出一个60°的角。
如果做更多工作,便可能画出正五边形来,然后是正六边形、正八边形。七边形(7条边)和九边形(9条边)则还暂时无法实现。
柏拉图多面体
确切地说,总共存在五个柏拉图多面体。
正多面体或柏拉图多面体的所有面均为相同的正多边形。
正多边形(如正方形或正三角形)的各角相等,各边相等。最有名的柏拉图多面体是正方体,它的六个面都是相等的正方形。
对命题——这样的多面体不超过五个——的证明出现在欧几里得《几何原本》的最后。
由于其在柏拉图《蒂迈欧篇》(公元前350年)中的外观,它们被称为柏拉图多面体。这部著作晦涩而含糊,但可以从许多角度来解读。其中包含可称为原子论的内容,认为四大物质元素——火、气、水和土——由这些多面体组成。它们的外观如下:
火 正四面体
气 正八面体
水 正二十面体
土 正方体
例如,火由无数的原子组成,每个原子都是一个极小的正四面体。由于正四面体的角很尖锐,所以被火烧到时会很痛。
土(或固体物质)由原子组成,每个原子都是一个极小的正方体。由于正方体能够紧密地叠在一起,所以土很重。
正十二面体代表星星和天体物质,人们认为这些物质有别于地球上的物质。
这五个多面体在柏拉图之前就已为人所知。它们是由毕达哥拉斯发现的,据说发现正十二面体时,他宰杀了一百头牛来庆祝。
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