无理数引论

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出版者:中国科学技术大学出版社
作者:朱尧辰
出品人:
页数:234
译者:
出版时间:2012-1
价格:58.00元
装帧:
isbn号码:9787312028038
丛书系列:
图书标签:
  • 数论
  • 数学
  • 初等数论5
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具体描述

《无理数引论》内容简介:自从1978年R.Apéry证明了ζ(3)的无理性以来,ζ函数在奇数上的值的无理性研究一直是引人注目的数论课题。《无理数引论》给出与此有关的一些基本结果(如ζ(3)的无理性的Apéry原证和Beukers的证明等)以及近些年来T.Rivoal和V.V.Zudilin等人的新进展(如ζ(2k+1)(k≥1)中有无穷多个无理数;ζ(5),ζ(7),ζ(9),ζ(11)中至少有一个无理数;等等);此外,还给出无理数理论的一些经典结果和方法,如无理数的意义和分类、无理性的刻画及度量、无理数的有理逼近和连分数展开、数的无理性证明的初等方法、无理数的构造、无理数的正规性等;特别着重于数的无理性的判别法则和一些特殊类型的无理数(如Erdos的无理性级数、Mahler小数、Champernowne数、Fibonacii数、Lucas数及Fermat数的倒数的级数等)。

几何的奥秘与构造的艺术 本书深入探索了几何学的基石与前沿,旨在为读者构建一个既扎实又富有启发性的知识体系。我们不探讨数论的抽象领域,而是将焦点凝聚于空间、形状、量度以及它们之间错综复杂的关系。 第一部分:欧几里得世界的坚实基础 本卷伊始,我们将重温并深入解析欧几里得几何的公理系统及其逻辑推演的严谨性。我们关注的不是如何计算面积或体积,而是这些计算背后的结构性原理。 公理与演绎推理的艺术: 详细剖析《几何原本》中五个基本公设的内在含义及其历史地位。重点讨论第五公设的特殊性——即平行线公设——如何成为构建特定几何体系的关键分水岭。我们考察的是其作为逻辑起点的重要性,而非它能否被证明。 全等与相似的几何意义: 深入探讨三角形的全等判别法(SSS, SAS, ASA)在空间结构确立中的核心作用。随后,我们将超越简单的比例关系,分析相似变换如何保持角的关系而不改变形状的本质,这对于理解投影和透视至关重要。 圆的几何特性与构造: 探讨圆周角定理、切线性质的几何推导过程。我们着重于使用直尺和圆规进行精确构造的限制与可能性,考察这些经典工具能达到的精度极限,而不涉及任何超越实数范畴的数值分析。 第二部分:非欧几何的维度突破 在确立了欧氏几何的逻辑框架后,本书引导读者走出平面和三维欧氏空间,探索由放弃平行公设所引发的全新几何宇宙。 罗巴切夫斯基几何的内在一致性: 详细阐述如何用“过一点有无数条不过某一直线的直线”来替代平行公设,并推导出其独特的三角学——双曲三角学。我们将分析双曲空间中的角度和边长关系,重点在于理解这种弯曲空间如何保持其内部逻辑的自洽性,例如,三角形内角和总是小于180度这一现象的几何根源。 黎曼几何的初步接触: 转向椭圆几何(球面几何),在此空间中,任何两条直线最终都会相交。我们通过球面上的最短路径(大圆)来定义“直线”,并探讨球面对称性带来的几何直观变化,如三角形内角和恒大于180度。这部分侧重于空间曲率的概念,而不是复杂的微分张量分析。 几何学的统一性思考: 比较这三种几何体系在保持基本概念(如点、线、面)不变的情况下,如何仅通过改变一个基础公设便彻底重塑了空间结构,凸显了公理系统选择的重要性。 第三部分:解析几何——代数与图形的桥梁 本部分着眼于笛卡尔坐标系的引入,如何将抽象的几何问题转化为可计算的代数方程,从而实现几何学与代数学的融合。 坐标系统的建立与变换: 详细说明如何用有序对(或三元组)来唯一标识空间中的位置。我们专注于平移和旋转变换对点坐标的影响,分析这些变换如何保持图形的形状和大小(刚体运动)。 曲线与方程的对应关系: 考察圆锥曲线(抛物线、椭圆、双曲线)的标准方程及其几何定义(如焦距和准线)。重点在于理解代数方程的对称性如何直接反映在图形的几何特性上。 几何性质的代数表达: 探讨如何利用向量概念(不深入到高维线性代数)来描述方向和大小,并用点积和叉积(仅限于二维和三维欧氏空间)来确定角度和垂直关系,这是一种纯粹基于坐标的几何工具应用。 第四部分:拓扑学的萌芽——形变下的不变性 在几何的深度探索中,我们开始接触到关注物体在连续形变下保持不变性质的分支——拓扑学。这里的核心思想是“拉伸”和“弯曲”,而不是“测量”。 连续映射与同胚: 引入同胚(Homeomorphism)的概念,定义了拓扑学上的等价性。例如,一个咖啡杯和一个甜甜圈在拓扑学上是等价的,因为可以通过连续形变互相转换。我们专注于研究哪些属性在这样的形变下是不变的。 不变量的初步探讨: 考察孔洞的数量(亏格)作为最基本的拓扑不变量。我们将分析简单连通性(即一个区域内的环路是否可以连续收缩成一点)这一概念在不同形状上的表现。 欧拉示性数与多面体: 专门讨论欧拉公式 $V - E + F = 2$(顶点数减去棱数加上面数等于2)在凸多面体上的应用。我们将其视为拓扑学在离散结构上的一个早期、直观的胜利,解释其背后的拓扑学意义,而不是将其视为一个单纯的计数公式。 本书旨在通过严谨的逻辑推导、对公理系统的深刻理解,以及对空间形态本质的探索,为读者描绘出一幅宏大而精细的几何学画卷,强调结构、关系与构造的优雅,完全避开超越实数范围的数值理论探讨。

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读后感

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用户评价

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我一直认为,数学语言虽然抽象,但它背后往往隐藏着深刻的哲学思考。《无理数引论》这个书名,就让我立刻联想到一些关于“完美”与“不完美”、“有限”与“无限”的哲学命题。我希望这本书不仅仅是讲解无理数的数学性质,更能触及它背后的哲学意涵。比如,无理数的存在,是否挑战了我们对“精确”和“可度量”的固有认知?我们是否能通过无理数,窥见现实世界某种超越有限的本质?我希望书中能够探讨一些与无理数相关的哲学问题,比如“无限”的概念是如何在无理数的研究中被体现的?那些无限不循环的小数位,是不是给我们提供了理解无限的一种方式?我还想知道,从古至今,哲学家们是否也曾对无理数进行过深入的思考?它们是否与一些关于真理、存在、或者宇宙本质的哲学观点相联系?我期待书中能够提供一些引人深思的观点,让我不仅仅是作为一个数学学习者,更能作为一个思考者,去感悟数学与哲学的交融。这种跨学科的视角,往往能带来更深刻的理解和更广阔的视野。

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我是一个对数学抱有强烈好奇心的人,总觉得数学世界里藏着无数的秘密等待我们去发现。《无理数引论》这个书名,立刻就激起了我的兴趣。我期待这本书能够为我揭示无理数的世界,让我明白为什么有些数如此“不羁”,却又如此重要。我希望书中能够详细地讲解无理数的由来,以及数学家们是如何一步步地认识和理解它们的。或许,书中可以从一些我们生活中常见的几何图形入手,比如圆、三角形,然后引出无理数是如何在这种看似简单的几何结构中产生的。我希望通过这本书,我能了解到关于 $pi$ 的各种有趣的性质,以及它在计算圆周长、面积等问题中的关键作用。同时,我也对 $sqrt{2}$ 的证明过程非常感兴趣,想知道数学家们是如何证明它无法用分数表示的。

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我对《无理数引论》的期待,更多的是一种对未知的好奇和探索的渴望。我并非数学专业出身,但一直对那些超越日常认知的数学概念充满兴趣。无理数,对我而言,就如同数学世界中的一块“神秘大陆”,我渴望在这本书的引导下,去揭开它的面纱。我希望这本书的语言能够通俗易懂,避免过多的专业术语,如果必要,也请作者给出详细的解释。我希望它能像一位循循善诱的老师,一步步地引导我走进无理数的奇妙世界。也许,书中可以从一些大家都能理解的数学现象入手,比如为什么正方形的对角线长度和边长不成整数比,从这个具体的例子引出无理数的概念。然后,再逐渐深入到更复杂的无理数,比如超越数。我希望书中能用生动的比喻和类比,来解释这些抽象的概念,让它们变得更加鲜活和易于理解。

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我是一个对数学史特别感兴趣的读者,所以当我在书架上看到《无理数引论》时,我第一时间就被它吸引了。我一直对古代数学家们在探索数学真理过程中的那些智慧火花和思想碰撞感到着迷。我特别期待这本书能够深入挖掘无理数发展的历史脉络。从古希腊时期毕达哥拉斯学派的发现,到后来数学家们对各种无理数的研究,这个过程一定充满了曲折和挑战。比如,我很好奇,最初发现无理数时,数学界是如何反应的?是不是像发现一个潘多拉魔盒,既惊奇又担忧?那些伟大的数学家们,比如欧几里得、丢番图,他们是如何在那个时代,用有限的工具去理解和描述这些看似“不完美”的数的?我希望书中能够详细介绍他们是如何证明 $sqrt{2}$ 是无理数的,以及后来是如何证明 $pi$ 和 $e$ 的。这些历史性的证明过程,不仅仅是数学技巧的展示,更是人类理性思维的胜利。此外,我也希望了解无理数在不同历史时期,在数学发展中的作用。它们是否推动了某些数学分支的诞生和发展?是否改变了人们对数系的认识?《无理数引论》如果能将这些历史故事娓娓道来,那将是一场激动人心的思想旅程。

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我一直觉得,好的数学书籍,不仅仅是知识的传递,更是思维的启迪。《无理数引论》这本书,我希望它能带我领略到数学的“美”。我所说的“美”,不仅仅是指数学的严谨性,更包括它的简洁、和谐、以及其中蕴含的深刻洞见。我希望书中能够展示无理数证明过程中的那些精妙的数学技巧,以及它们所展现出的数学智慧。比如,当我看到一个巧妙的证明,能够将一个看似复杂的数学问题变得简单明了时,我就会感到由衷的震撼和赞叹。我也希望书中能够探讨一些关于无理数的“有趣”性质,比如它们的小数展开的无限性,以及这种无限性所带来的数学上的挑战和机遇。或许,书中还能介绍一些与无理数相关的猜想或未解决的问题,激发我的思考和探索欲望。

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我对《无理数引论》这本书的期待,是希望它能为我提供一个系统学习无理数知识的框架。我可能在不同的场合接触过一些关于无理数的信息,但这些信息往往是零散的、不系统的。我希望这本书能够将这些零散的知识点串联起来,形成一个完整的知识体系。我期待书中能够从最基本的概念讲起,逐步深入,涵盖无理数的定义、性质、证明方法、以及它们在不同数学分支中的应用。同时,我也希望这本书能够提供一些拓展性的内容,比如关于超实数、复数等更高级的概念,或者一些与无理数相关的历史故事和人物传记,这样可以让我对无理数有一个更全面、更深入的了解。

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我对《无理数引论》的期待,还体现在它对于无理数在现代数学中的地位的阐述上。虽然我们知道无理数很重要,但具体体现在哪些方面,我希望能在这本书中得到更清晰的认识。我希望书中能够介绍无理数在微积分中的应用,比如极限、导数、积分等概念是如何与无理数紧密相连的。 $pi$ 在圆的周长和面积计算中无处不在,而 $e$ 则是自然指数增长的基石,它们在物理、工程、经济等领域都有着极其广泛的应用。我希望书中能举出一些具体的例子,说明无理数如何在这些领域中发挥关键作用。此外,我也对无理数在数论中的研究感兴趣。比如,许多数论问题都涉及到素数、整除性等,而无理数的出现,是否会给这些经典问题带来新的视角或挑战?我希望《无理数引论》能为我打开这扇门,让我看到无理数不仅仅是基础的数学概念,更是推动现代数学发展的重要力量。

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我一直觉得,有些概念,看似遥远,实则贴近生活。就拿无理数来说,我们可能在中学课本里接触过 $sqrt{2}$,但真正理解它的“无理性”以及它所带来的数学深刻含义,却可能停留在表面。《无理数引论》这本书,我希望能深入浅出地为我揭示这一点。我非常希望书中能够详细讲解“无理数”的定义,不仅仅是那些我们熟知的,比如 $pi$ 和 $e$,而是更普遍的概念,是如何通过严格的数学语言来定义的。那种无法用两个整数之比表示的特性,背后蕴含着怎样的数学逻辑?我期待书中能够用清晰的图示和直观的类比来阐述,即使是我这样数学基础不算特别扎实的读者,也能从中领悟其精髓。例如,用几何的方式去理解 $sqrt{2}$ 的存在,或者用面积、周长来解释 $pi$ 的不可约性,这些都是我非常期待的。此外,我希望书中能详细介绍证明一个数是无理数的经典方法,比如反证法。那些精巧的逻辑推理,一步步瓦解“有理”的可能性,最终揭示其“无理”的本质,这本身就是一种数学艺术。我希望作者能够详细地解析这些证明过程,让我不仅知其然,更知其所以然。这不仅仅是学习知识,更是培养一种严谨的数学思维方式。

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哇,这本书的封面设计就让人眼前一亮,那种简约而不失深邃的风格,恰恰暗示了书中所蕴含的数学魅力。我拿到《无理数引论》的时候,就有一种迫不及待想要深入探索的冲动。毕竟,我们每天都在与数字打交道,但有多少人真正去思考过那些“不那么有理”的数字呢?这本书,仿佛为我打开了一扇通往全新数学世界的大门,让我开始重新审视那些看似理所当然的数轴上的点。我尤其期待书中能够详细阐述诸如 $pi$ 和 $e$ 这样的无理数是如何被发现的,它们的历史渊源,以及在数学史上的重要地位。是不是有许多有趣的数学家们,为了证明它们的无理性而绞尽脑汁?我希望这本书不仅仅是枯燥的定理和证明,更能穿插一些生动的故事和历史轶事,让学习的过程充满乐趣。比如,古希腊人是如何在几何学中首次遭遇这些“奇怪”的数字的?毕达哥拉斯学派是否因此产生了深刻的危机?这些问题的答案,我都迫切地想在《无理数引论》中找到。而且,我对无理数在各个数学分支中的应用也充满好奇。它们是否只存在于理论研究中,还是在现实世界中扮演着重要的角色?从微积分到数论,从几何学到统计学,无理数的身影无处不在,我希望能在这本书中看到它们如何巧妙地融入各种复杂的数学模型和实际问题的解决之中。这本书,对我而言,不仅仅是关于无理数本身,更是一次关于数学思想的探索之旅,一次对人类智慧和创造力的致敬。

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我平时阅读数学书籍,最看重的是内容的严谨性和逻辑性,同时我也非常欣赏作者能够将复杂的概念用清晰易懂的方式呈现出来。《无理数引论》这本书,我希望能在这些方面给我带来惊喜。我期待书中能够以严谨的数学定义为基础,层层递进地展开对无理数的介绍。从基本的实数定义,到有理数的性质,再到无理数的判定和构造,整个过程都应该有清晰的逻辑链条,让读者能够一步步地理解。同时,我希望书中能够提供大量的例证和证明。不仅仅是那些耳熟能详的例子,最好还能包含一些不那么常见的无理数,以及证明它们是无理数的技巧。对于证明过程,我希望作者能够详细地解析,给出每一步的理由,并且避免使用过于晦涩的术语。如果书中能够配有适当的图示或几何解释,那就更好了,这样可以帮助我从不同的角度去理解抽象的数学概念。我想,一本好的数学书籍,应该能够让读者在掌握知识的同时,也能提升自己的数学思维能力。

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翻完了,对这块内容的确没什么兴趣,尽管Erdos在这方面有贡献。

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