高等几何简明教程

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出版者:中国矿业大学出版社
作者:吴子汇
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:99
价格:22
装帧:
isbn号码:9787810700542
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  • 高等几何
  • 几何学
  • 数学教材
  • 大学教材
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  • 拓扑几何
  • 代数几何
  • 数学
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具体描述

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《欧几里得变换与代数几何的桥梁》 本书深入探索了欧几里得变换在现代几何学中的核心地位,以及它如何巧妙地连接了古典的欧氏几何与蓬勃发展的代数几何领域。我们不只是回顾欧氏几何的基本概念,而是着重于那些能为更高级几何分支奠定基础的变换思想。 第一部分:欧几里得变换的精髓 我们将从对称性这一核心概念入手,系统地解析欧几里得变换的家族。从基础的平移、旋转和反射,到更复杂的刚体运动(欧几里得群),我们将详细分析它们的性质、组合以及在几何对象中的表现。读者将看到,这些看似简单的变换,却蕴含着深刻的代数结构。 对称性是理解的钥匙: 我们将不仅仅定义对称性,更会探讨其背后的群论结构。例如,有限群的对称性将如何决定多边形、晶体结构的内在属性,这为理解抽象代数提供了直观的几何模型。 刚体运动的代数描述: 欧几里得变换在坐标系下的表示将是重点。齐次坐标和矩阵表示的应用,将揭示这些变换如何通过线性代数的语言来捕捉。读者将学习如何通过矩阵乘法来组合复杂的运动,理解变换的逆运算,以及不变性原理。 相似变换的扩张: 在掌握了刚体运动后,我们将引入相似变换,包括缩放。这将为我们理解度量空间的性质,以及在不同尺度下的几何特征打下基础。 第二部分:从欧氏空间到射影空间 欧氏几何固然强大,但在处理无穷远点和投影关系时,其局限性显露无遗。本部分将带领读者跨越这一界限,进入射影几何的广阔天地。 点、线、平面在射影空间中的统一: 射影几何提供了一个更普遍的框架,将平行线“相交于无穷远点”,使得许多几何定理的表述更为简洁和统一。我们将探讨射影空间的构造,以及点与线之间的对偶性。 投影变换的性质: 投影变换是一种非刚体变换,它保留了直线上的点序和交比。我们将深入研究投影变换的性质,例如它如何将欧氏空间中的圆映射为椭圆、抛物线或双曲线。 二次曲线的射影分类: 射影几何提供了一个强大的工具来分类二次曲线。我们将学习如何利用不变量来区分不同类型的二次曲线,并理解它们在投影变换下的稳定性。 第三部分:代数几何的基石:簇与方程 代数几何的魅力在于将几何图形转化为代数方程,通过代数方法来研究几何性质。本部分将初步揭示这一联系。 几何对象的代数描述: 读者将学习如何用多项式方程来精确地描述点集,例如直线、平面,以及更复杂的曲面。我们将引入“代数簇”的概念,即由一组多项式方程的公共零点组成的几何对象。 方程与几何性质的对应: 我们将探讨方程的性质如何反映几何对象的结构。例如,方程的次数与几何对象的“维度”和“奇点”之间的关系。 函数域与几何的联系: 虽然本书的篇幅有限,但我们将初步触及函数域的概念,以及它如何作为连接代数与几何的桥梁。 本书的特色与目标读者 本书最大的特色在于其“简明”与“教程”的定位。我们避免了过于艰深的证明和过多的细节,力求以清晰易懂的方式,引导读者逐步建立起对现代几何思想的理解。 严谨又不失趣味: 我们精心挑选了大量的实例和习题,帮助读者在实践中巩固理论。每个概念的引入都伴随着直观的几何解释,力求将抽象的数学语言变得生动起来。 为进阶学习铺路: 本书的设计旨在为学习更高级的几何理论(如微分几何、代数曲线论、复几何等)打下坚实的基础。通过对欧几里得变换的深刻理解,读者将能够更容易地掌握更抽象的几何概念。 本书适合具有一定高等数学基础(包括线性代数和微积分)的本科生、研究生,以及对几何学有浓厚兴趣的数学爱好者。无论你是想深入理解欧氏几何的变换特性,还是希望一窥代数几何的神秘面纱,本书都将是你不可或缺的向导。我们将共同探索几何世界的奥秘,理解那些隐藏在变换与方程背后的深刻规律。

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读后感

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用户评价

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《高等几何简明教程》在空间几何学方面的讲解,也是非常扎实的。除了前面提到的解析几何和微分几何,它在多面体、旋转体等经典空间几何对象的性质分析上也花了很大篇幅。书中对于表面积和体积的计算,不仅给出了公式,更重要的是,它解释了这些公式的推导过程,以及它们与微积分的联系。例如,在讲解圆柱体和圆锥体的体积公式时,书中通过将这些形状切割成无数小块,然后进行累加的思路,来引导读者理解定积分在计算体积中的应用。这种从直观到抽象,再从抽象回归直观的教学方法,对我帮助很大。

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《高等几何简明教程》在微分几何的引入部分,可以说是我学习过程中非常重要的一环。这本书并没有直接讲解复杂的曲面曲率,而是从参数曲线的微分性质入手,比如切向量、法向量、挠率等概念。作者非常细致地解释了这些几何量如何刻画曲线的形状和弯曲程度。通过对切向量的分析,我更好地理解了曲线的“方向”,而法向量则帮助我认识到曲线在空间中的“朝向”。书中的插图也非常精美,有效地辅助了对这些概念的理解。我尤其喜欢它在讲解曲率时,将其与圆的弯曲程度联系起来,这种类比非常巧妙,让我很快抓住了曲率的核心思想。

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总的来说,《高等几何简明教程》这本书的价值,不仅仅在于其内容的深度和广度,更在于其教学方法的精妙。《高等几何简明教程》在处理每一个概念时,都力求做到清晰、严谨且富有启发性。作者善于从最基本、最直观的几何直觉出发,逐步引导读者进入更抽象的数学世界。书中对数学史的穿插,对不同几何分支的联系,以及对相关概念的深入辨析,都使得这本书不仅仅是一本教材,更是一部引人入胜的几何学探索之旅。我深信,无论是有志于深入研究几何学的学生,还是希望拓宽数学视野的读者,都能在这本书中获得巨大的收获。

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《高等几何简明教程》在非欧几何的引入部分,可以说是我接触到的最清晰、最系统的讲解之一。书中从欧几里得的第五公理(平行公理)出发,详细阐述了不同平行公理的陈述方式,以及它们导致的不同几何体系。作者对于双曲几何和椭圆几何的介绍,不仅限于公理和定理的罗列,更重要的是,它通过各种直观的例子和图像,帮助读者建立起对这些非常规几何空间的感知。例如,在讲解双曲几何中的三角形内角和小于180度时,书中引用了著名的庞加莱圆盘模型,通过图像展示了这种几何的特性,让我对“弯曲空间”有了更具体的认识。

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在学习《高等几何简明教程》的过程中,我发现它在几何变换方面的阐述也相当到位。书中详细讲解了平移、旋转、伸缩、反射等仿射变换,并深入分析了它们在矩阵表示下的具体形式。作者不仅列出了变换矩阵,更重要的是,解释了这些矩阵运算如何对应于几何图形的实际变化。例如,在讲解旋转矩阵时,书中展示了如何通过矩阵乘法来计算一个点旋转后的坐标,并且还探讨了连续旋转的合成问题。这种将代数运算与几何直观相结合的方式,让我对几何变换有了更深刻的理解,也为后续学习更复杂的变换,如投影变换,打下了坚实的基础。

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这本书的名字虽然叫《高等几何简明教程》,但它给我的感觉远远不止“简明”。从拿到这本书开始,我就被它严谨的结构和深入浅出的讲解所吸引。每一个概念的引入都显得顺理成章,仿佛作者早已洞察了我可能遇到的所有困惑,并提前准备好了清晰的解答。书中对于欧几里得几何的公理化体系进行了非常细致的梳理,让我重新认识了我们从小接触的几何知识背后所蕴含的深邃逻辑。特别是关于平行公理的探讨,这本书提供了多种不同的视角和历史演变,这对于理解非欧几何的诞生至关重要。作者在数学史的穿插上也做得非常到位,介绍高斯、黎曼等数学巨匠的工作时,不仅仅是罗列事实,更是将他们的思想脉络与几何理论的发展紧密结合,让我在学习抽象概念的同时,也能感受到数学家们探索未知的热情和智慧。

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这本书对于几何拓扑的初步探索,也给我带来了不少启发。《高等几何简明教程》在介绍一些基础的拓扑概念时,非常注重其几何意义。例如,关于连通性、同胚等概念,书中并没有直接从严格的数学定义开始,而是通过一系列简单的几何例子,如将一个圆盘变形为另一个圆盘,来帮助读者理解这些概念的本质。我尤其喜欢它在讲解“可定向性”时,通过莫比乌斯带的例子来阐述,这种直观的示范,让抽象的拓扑概念变得生动有趣,也让我开始思考几何图形在连续变形过程中保持不变的性质。

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拿到《高等几何简明教程》之后,我最惊喜的部分莫过于它在解析几何领域的讲解。书中对于空间向量、平面方程、直线方程等基本工具的介绍,不仅仅停留在公式的堆砌,而是非常注重其几何意义的阐释。例如,在讲解向量的内积时,作者详细阐述了它与两向量夹角余弦的关系,并将其与投影的概念联系起来,这种由代数形式回归几何直观的引导,极大地帮助我理解了这些抽象的数学工具。此外,书中对于二次曲线的参数方程和一般方程的转化,以及它们在坐标系中的几何性质的分析,都写得非常透彻。我特别喜欢作者在讲解椭圆、双曲线、抛物线时,通过几何定义(如定义点到焦点的距离和到准线的距离之比)来引出其方程,这种从根本上理解数学对象的学习方式,比死记硬背公式要有效得多。

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这本书在代数几何的初步介绍上,也给我留下了深刻的印象。《高等几何简明教程》虽然冠以“高等几何”,但其对于代数几何的启蒙却做得非常出色。它没有一开始就抛出复杂的代数曲线和曲面,而是从基础的多项式方程入手,展示了代数方程与几何图形之间的对应关系。通过对直线、圆、抛物线等简单图形的代数描述,作者逐渐引出了更一般化的概念,如代数簇的初步思想。我尤其欣赏书中关于方程根的几何意义的探讨,例如,在求解多项式方程的实数根时,可以将其视为函数图像与x轴的交点,这种几何化的解释,让抽象的代数问题变得直观易懂。

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本书对于射影几何的初步介绍,也是我非常看重的一点。《高等几何简明教程》并没有回避射影几何中那些看似抽象的概念,而是通过生动的例子和几何直觉的引导,将它们一一呈现。例如,关于无穷远点和无穷远线的概念,书中通过透视投影的例子进行了形象的解释,让我理解了为什么在射影几何中,平行线会在无穷远处相交。此外,关于对合、极点极线等概念的引入,虽然初看有些晦涩,但在作者的耐心讲解和配图下,我逐渐领会了它们在射影变换中的重要作用。

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