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出版者:哈尔滨工业大学出版社

作者:威廉·盖拉特雷

出品人:

页数:351

译者:单墫

出版时间:2012-7

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787560336336

丛书系列:

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近代的三角形几何学：一部探寻欧氏体系之外的宏大叙事 本书导言： 自古以来，欧几里得的《几何原本》便以其无懈可击的逻辑和公理化的结构，奠定了西方数学的基石。然而，当历史的钟声迈入近代，人类对空间、形状与数量关系的探索并未止步于那片被视为绝对真理的欧氏平面。《近代的三角形几何学》并非对欧氏几何的重复阐述，也非单纯的修正或补充，它是一部宏大的、系统性的著作，专注于梳理和剖析在十九世纪至二十世纪初，数学家们如何挣脱对“平行公设”的执念，开辟出一条条通往非欧几何、射影几何乃至更高维空间的新路径。 本书的核心关切，在于解析“三角形”这一最基础的几何实体，在新的公理体系、新的度量标准以及新的视角转换下，所展现出的惊人演变与深刻内涵。我们不再将目光局限于平面上内角和恒为 180 度的那个经典形象，而是将其作为探针，刺入更广阔的几何图景之中。 --- 第一部：危机的酝酿与公理的松动（1800-1850） 近代几何学的勃兴，源于对欧氏体系内在矛盾的长期疑虑。本部分详尽考察了自高斯、波耶依、罗巴切夫斯基、黎曼等先驱者开始，如何系统性地挑战了欧氏几何中最为“自明”的第五公设——平行线公设。 第一章：第五公设的哲学重负 本章深入剖析了十八世纪以来，数学家们尝试从其他公理推导出平行公设的失败尝试。我们并非简单罗列这些证明，而是着重探讨了每一次失败背后的思维定势，以及对“绝对空间”概念的哲学反思。探讨了康德的先验直观理论与几何学基础的关系。 第二章：罗巴切夫斯基的鞍形世界：双曲几何的诞生 本书将重点呈现罗巴切夫斯基（Lobachevsky）的开创性工作。他构造的双曲空间，是第一个完全自洽的非欧几何体系。书中将详细解析双曲三角形的性质：其内角和恒小于 180 度。我们探讨了双曲三角函数的建立，特别是其三角关系式如何彻底颠覆了毕达哥拉斯定理的经典形式。对于双曲“理想点”和“渐近线”的概念，本书提供了详尽的几何和代数解释，揭示了这种空间的曲率如何决定了其内在度量。 第三章：黎曼的球形反思：椭圆几何的回归 与双曲几何相对立，黎曼（Riemann）的工作则引领我们进入椭圆几何（或称球面几何的推广）。本章阐释了零曲率到正曲率的过渡。在黎曼空间中，任意两条“直线”（测地线）必然相交，这彻底否定了欧氏几何中对平行线的定义。本书详细分析了椭圆三角形的特性——内角和恒大于 180 度。我们考察了黎曼流形的概念，并解释了为什么三角形在这里可以用来作为局部测量的工具，尽管整体空间结构迥异于平面。 --- 第二部：视角与结构的解放——射影几何的崛起（1820-1900） 在非欧几何探索空间本质的同时，另一股强大的思潮——射影几何——正在解放对距离、角度和面积的依赖。 第四章：从透视法到公理化：蒙日与庞塞莱 本书追溯了射影几何的早期思想，特别是在透视艺术中的应用。我们重点研究了庞塞莱（Poncelet）的“纪念碑”理论，即几何性质如何能够在保持其射影不变性的前提下，在不同透视变换中保持关联。我们强调，射影几何关注的是点、线、交点、共线性和交比（Cross-Ratio）这些更本质的、与度量无关的结构。 第五章：交比与对偶性：射影几何的内在美学 本章深入探讨了“交比”在射影几何中的核心地位。交比是射影变换的不变量。我们展示了如何利用交比来定义和分析直线束上的点，并阐释了射影几何中强大的对偶原理：点与线、线束与点束之间的完美对称性。在这里，三角形的边与角不再具有固定的度量值，但其交比的关联性却是永恒的。 第六章：戴尔塔与平面：从欧氏到射影的桥梁 我们详细考察了如何从射影几何的框架中“重新恢复”出欧氏和非欧几何的度量结构。通过引入绝对二次型（或称基本二次曲线），我们展示了克莱因（Klein）的几何模型——如何用圆的性质（如幂点和极点关系）来重新定义角度和距离。这揭示了欧氏几何不过是射影几何在特定度量选择下的一个特例。 --- 第三部：从微分到拓扑：更高维度的召唤（1870-1920） 进入十九世纪末，数学家们开始将几何问题与微积分和分析学紧密结合，几何学的研究对象不再仅仅是固定的点集，而是变化的、流形的结构。 第七章：测地线的微分几何：曲率的量化 本书详述了高斯在《关于曲面的普遍探究》中开创的内蕴几何学。我们不再关心曲面在三维空间中的嵌入方式，而是关注曲率如何由曲面本身决定。我们聚焦于主曲率和高斯曲率（Gaussian Curvature）的概念。在曲面上，三角形的边不再是直线，而是测地线，其内角和的变化直接反映了该区域的曲率。本书特别分析了高斯绝妙定理（Theorema Egregium），论证了曲率的内蕴性。 第八章：向量场与张量：现代几何的代数基础 面对复杂的曲面和更高维度的流形，传统的坐标几何方法显得力不从心。本章介绍向量、张量以及微分形式在描述几何对象中的应用。我们分析了如何利用黎曼张量来捕捉空间内在的扭曲和弯曲程度，并解释了这些代数工具如何取代传统的平面三角函数，成为描述高维空间中“弯曲三角形”性质的语言。 第九章：拓扑学的萌芽：形状的连续不变性 在所有几何分支中，拓扑学是与欧氏、非欧、射影几何形成鲜明对比的学问。本章探讨了拓扑学对“形状”的根本性重新定义：即关注在连续形变下（拉伸、压缩，但不允许撕裂或粘合）保持不变的性质。虽然拓扑学直接研究的不是三角形的度量，但它为理解不同几何空间（如球面、环面）的基本结构提供了必要的框架。我们探讨了欧拉示性数在多面体和高维类比中的意义，并将其与曲率理论进行了初步的勾连。 --- 结语：三角形作为几何语言的未来 《近代的三角形几何学》的最终目标，是展示近代几何学如何通过对“三角形”这一基本模型的不断改造和抽象化，从坚实的欧氏基石上，构建起一个包含多维空间、非零曲率和度量相对性的宏伟殿堂。这本书不是对欧氏几何的否定，而是对其局限性的深刻超越，揭示了数学家们对空间本质的永恒追问。它向读者展示了，一个看似简单的三边形，如何成为了连接代数、分析与拓扑学的关键枢纽。

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我必须承认，我原本对几何学有种莫名的畏惧感，总觉得那是一门只有天才才能掌握的学科。但是，《近代的三角形几何学》彻底改变了我的看法。这本书的文笔非常流畅，简直像在读一篇优秀的散文，而非技术专著。作者似乎深知读者的困惑，总能在关键时刻插入一些关于“美感”和“直觉”的讨论。例如，它探讨了为什么某些几何构造在视觉上就是“和谐”的，这触及到了数学与艺术、心理学的交叉点。全书的结构就像一个精心设计的迷宫，层层递进，但每一步都有清晰的指引，绝不会让人迷失。读完后，我甚至开始尝试自己去构建一些简单的几何猜想，虽然大多不成熟，但这本引导性的读物，无疑是点燃了我对纯粹数学思考兴趣的最佳引信。

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这本书对于那些寻求严谨学术训练的人来说，简直是一份宝藏。我是一名数学专业的本科生，平时课本上的内容往往是高度抽象且缺乏背景介绍的。而《近代的三角形几何学》则恰好弥补了这一点。作者在处理“莫比乌斯变换”和“复平面上的几何”时，展现了极高的专业素养，但又保持了极强的可读性。它不是那种为了凑字数而堆砌公式的著作，每一个定理的引入都有其深刻的历史和逻辑必然性。特别是作者在某些关键证明步骤中，引用了当时一手文献的观点，这让读者感觉自己不再是旁观者，而是参与了那场数学真理的探寻过程。我发现，当我把书中的内容与我正在学习的现代分析课程联系起来时，那些抽象的符号突然间有了血肉，理解的深度和速度都得到了显著提升。

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这本《近代的三角形几何学》真是让我大开眼界，完全颠覆了我对传统欧氏几何的刻板印象。我原以为几何学就是尺规作图、毕达哥拉斯定理的简单延伸，没想到作者竟然能将十九世纪的几何学发展脉络梳理得如此清晰。书中对于非欧几何的引入，比如罗巴切夫斯基和黎曼的工作，简直是神来之笔。我尤其欣赏作者在阐述这些抽象概念时，所采用的类比和图示，即便是像我这样，多年不接触高等数学的读者，也能大致把握其精髓。它不仅仅是在介绍“三角形”这个最基础的图形，更是在探讨人类认识空间本质的思维方式的演变。阅读过程中，我仿佛置身于那个科学思潮涌动的大变革时代，感受到数学家们如何挣脱传统束缚，勇敢地探索未知领域。这本书的深度，绝非市面上那些泛泛而谈的科普读物可比拟，它要求读者有一定的逻辑基础，但回报是丰厚的，它重塑了我对“真理”和“公理”的理解。

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说实话，我购买《近代的三角形几何学》是抱着试一试的心态，因为我对“近代”这个时间跨度非常好奇。结果发现，这本书的选材非常精准，它聚焦于从高斯到庞加莱这一关键时期，几何学如何从“描述世界”转向“构建世界”。书中对“微分几何”的初步探讨，尽管篇幅不算多，却是我读过的最直观的入门介绍。作者没有陷入复杂的张量分析，而是通过曲率和测地线的概念，将空间的弯曲性形象地描绘出来。我个人认为，这本书最大的价值在于它提供了一个清晰的历史框架，让我们明白，今天的物理学和工程学中使用的空间概念，是如何一步步从对三角形内角和的质疑中诞生的。它不光是几何学的历史，更是一部关于科学哲学如何演变的微型史诗，逻辑严密，论证扎实，让人读完后感到思维的边界被拓宽了许多。

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我是在寻找关于空间结构与美学关系的书籍时偶然发现这本《近代的三角形几何学》的，初读之下，我对作者那种近乎诗意的叙述方式感到惊艳。它不像教科书那样冷硬干燥，反而充满了对数学家心路历程的细腻捕捉。特别是书中对比了不同学派对“平行公理”的争论，那种思想的碰撞，比任何小说情节都要扣人心弦。作者巧妙地将代数工具引入几何证明，使得原本复杂的拓扑概念变得触手可及。我喜欢它对“射影几何”的讨论，那种如何在不同投影下保持几何性质不变的思考，极大地启发了我对艺术创作中透视法和比例关系的再认识。这本书的行文节奏感把握得极好，时而凝重深思，时而轻快跳跃，读起来完全没有负担，只是知识的密度非常高，我需要时不时地停下来，对照着书后的附图反复琢磨，生怕错过任何一个微妙的推导。

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