多题一解//21世纪初中数学解题创新丛书

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isbn号码:9787539719764
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  • 初中数学
  • 解题技巧
  • 数学创新
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具体描述

好的,这是一份针对您提供的图书名称之外,其他图书的详细简介,内容力求详尽、自然: --- 经典力学导论:从牛顿到拉格朗日 导言:探索宇宙运行的永恒法则 本书旨在为理工科学生、物理学爱好者以及对经典物理学基础有深入探究需求的读者,提供一套系统、严谨且富有启发性的力学知识体系。我们深知,经典力学不仅是现代物理学的基石,更是人类理性思维在描述宏观世界运动规律方面取得的早期伟大成就。本书并非简单地复述高中物理的知识点,而是致力于深入挖掘这些规律背后的数学结构和哲学内涵。 全书结构设计遵循逻辑递进的原则,从最直观的运动学描述开始,逐步过渡到对运动产生原因——力的深入分析,最终导向理论物理中最优雅的表述形式——变分原理。 第一部分:基础与运动学的重构 第一章:空间、时间与参考系 本章首先对牛顿力学的基本概念进行审视和批判性回顾。我们详细讨论了伽利略变换在低速条件下的有效性及其局限性,引入惯性系与非惯性系的严格定义。着重分析了在旋转参考系中引入的虚拟力(如科里奥利力和离心力)如何帮助我们建立适用于所有观察者的动力学方程。特别地,本章会用向量代数和基础的微分几何概念,精确描述曲线运动中的加速度分解,为后续的动力学分析奠定坚实的几何基础。 第二章:质点动力学与守恒律 这是全书的核心基础部分。我们严格推导牛顿第二定律($mathbf{F} = mmathbf{a}$)的矢量形式,并探讨其在不同坐标系(直角、柱面、球坐标系)下的具体表达。随后,我们将重点放在系统的宏观性质上——动量、角动量和能量。动量守恒律和角动量守恒律的推导不仅依赖于力的概念,更强调了对称性在物理定律中的深刻体现(通过对时间和空间平移不变性的讨论)。能量部分,我们详细区分了动能、势能和内能,并给出了保守场中势能函数的明确定义和判据。 第三章:碰撞与辐射:动量与能量的交换 本章专门处理系统与外界环境发生瞬时相互作用的情况。我们通过弹性碰撞和非弹性碰撞的实例,深化对动量守恒和能量非守恒的理解。此外,针对有耗散力(如粘滞阻力)存在的情况,本章引入了广义功的概念,并探讨了耗散函数与系统热力学行为之间的初步联系,为后续接触更前沿的非保守系统问题埋下伏笔。 第二部分:刚体运动与振动现象 第四章:刚体运动学与动力学 将点粒子的概念推广到宏观物体是经典力学的巨大飞跃。本章首先解析刚体的运动——平动和转动——的数学描述,引入欧拉角系统来描述任意刚体姿态。在动力学部分,核心是转动惯量张量。我们不仅计算常见物体的转动惯量,更重要的是掌握如何对角化惯量张量,找出主轴,从而简化刚体转动的动力学方程。对进动、章动等复杂现象的分析,展示了刚体动力学在工程和天文领域的实际应用价值。 第五章:谐振子与波的起源 简谐振动是自然界中最基本、最普遍的运动形式。本章从一维简谐振子开始,详细分析其运动方程、周期、相位和能量。随后,我们将引入阻尼振动和受迫振动,特别关注共振现象的物理机制和数学描述(如复数解法)。最后,本章简要过渡到多自由度系统,通过耦合振子的特征频率和振型分析,为理解连续介质中的振动与波动现象(如声波、弹性波)打下坚实的离散系统基础。 第三部分:场论与更优美的力学表述 第六章:万有引力与牛顿引力场 本章将牛顿定律提升到场论的视角。我们从万有引力定律出发,定义引力场的概念,并引入引力势的概念。重点解析了利用高斯定理(或泊松方程的牛顿力学对应物)来求解具有特定对称性的引力场问题,例如球对称天体和无限长导线产生的引力场。这部分内容为读者理解电磁场理论中的场概念提供了直接的类比。 第七章:拉格朗日力学:从约束到变分原理 这是全书最具理论深度的一章。为了处理复杂的约束条件和简化问题求解过程,本章引入了广义坐标的概念。在此基础上,我们详细阐述了达朗贝尔原理,并由此推导出拉格朗日方程。读者将领略到,通过引入拉格朗日量 $L = T - V$(动能减去势能),复杂的力学约束被优雅地“吸收”到坐标选择和方程形式中。我们将通过鞍点、单摆等实例,展示拉格朗日力学在解决复杂系统时的巨大优势。 第八章:哈密顿力学:相空间与对称性 在拉格朗日量的基础上,本章引入正则坐标和正则动量,构造出哈密顿量 $H = sum p_i dot{q}_i - L$。哈密顿力学不仅提供了求解运动方程的另一种等效方法(正则方程组),更重要的是,它揭示了物理系统的“相空间”结构。本章深入探讨了哈密顿量与总能量之间的关系(在保守系统中),并简要介绍了泊松括号,这是连接经典力学与量子力学不可或缺的桥梁。 结语与展望 经典力学是一座宏伟的知识殿堂。通过本书的学习,读者不仅掌握了从宏观运动到微观原理的分析工具,更重要的是,培养了一种从第一性原理出发,通过严谨数学语言描述自然规律的能力。本书的结论部分将引导读者回顾牛顿力学到拉格朗日/哈密顿力学的演变过程,并简要展望相对论和量子力学如何修正和超越这一经典框架,为未来的深入研究指明方向。 适用读者对象: 物理学、工程学、数学专业本科生,以及所有希望系统掌握现代物理学基石的自学者。 学习本书所需的预备知识: 微积分(多元函数、矢量分析基础)、基础线性代数。

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读后感

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用户评价

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这本书给我最大的启发,在于它让我认识到,数学的魅力远不止于解题本身,更在于解题过程中所展现出的逻辑推理、抽象思维和创新能力。我一直以为,初中数学的解题思路是比较固定的,但这本书用大量的实例证明了,同一个问题,往往可以有多种不同的解法,而且每一种解法都有其独特的优势。作者对“构造法”的运用,让我尤为惊叹。在一些看似没有突破口的问题面前,作者能够巧妙地构造出辅助线、辅助角,甚至构造出新的图形或方程,从而打开解题的僵局。 我记得有一道求面积的问题,用常规方法计算起来非常复杂,需要引入一些复杂的公式。但书中介绍了一种构造全等三角形的方法,将复杂的图形转化为已知的图形,使得计算过程变得异常简洁。这种“无中生有”的解题智慧,着实让我佩服。作者还非常注重培养读者的数学意识,比如在解决一些应用题时,不仅仅是教会你如何列方程,更重要的是引导你去分析题意,理解题中的数量关系,并将现实世界的问题抽象成数学模型。这种能力的培养,对于将来解决更复杂的问题至关重要。

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我一直认为,数学的学习应该是有温度的,而不是冷冰冰的公式和数字。这本书恰恰做到了这一点。它没有故作高深,而是用一种充满人文关怀的笔触,将复杂的数学概念娓娓道来,让我感觉自己不是在被动地接受知识,而是在主动地探索和发现。书中对于“转化与化归”思想的运用,尤其让我印象深刻。很多时候,我们遇到难题,是因为我们被题目的表象所迷惑,而转化与化归的思想,就像一把钥匙,能够帮助我们打开思路,将难题转化为我们熟悉或更容易解决的问题。 例如,书中有一道关于圆的综合题,我之前看到时,脑子里一片混乱,不知道从何下手。但作者通过将一些未知的量转化为已知的量,或者将一些复杂的图形转化为简单的图形,一步步地引导我找到了解决问题的关键。这种“化繁为简”的能力,是数学学习中非常重要的一个方面,而这本书正是这方面的绝佳范例。此外,作者还非常注重培养读者的数学直觉,通过一些“猜想”、“观察”、“归纳”的过程,引导读者自己去发现规律,从而形成深刻的理解。这种自主学习的方式,比单纯地听讲或看书,更能激发学习的兴趣。

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我一直认为,好的数学书籍,应该能够激发读者的好奇心,并让他们在解决问题的过程中,感受到数学的乐趣。这本书恰恰做到了这一点。它没有枯燥乏味的理论讲解,而是通过一个个生动有趣的数学谜题,引导读者去探索和发现。作者对“周期性”的讲解,让我对数学中的循环和规律有了更深的认识。很多看似复杂的数学问题,背后往往隐藏着一定的周期性规律,一旦抓住这个规律,问题就能迎刃而解。 我印象最深刻的是,有一道关于数列的题目,需要计算一个非常长的数列的和,直接计算几乎是不可能的。但作者通过分析数列的周期性,找到了一个简便的求和方法,使得计算过程变得异常简单。这种“发现规律,化繁为简”的数学智慧,让我受益匪浅。此外,作者还非常注重培养读者的数学情感,通过对数学思想的艺术化呈现,以及对数学解题过程的精妙描绘,让我感受到了数学的独特魅力。这本书让我明白了,数学不仅仅是一门学科,更是一种思维方式,一种解决问题的艺术。

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阅读这本书,就像是在进行一场高强度的思维体操,它不断地挑战我的固有认知,激发我探索数学更深层次的奥秘。我一直以为,数学的解题过程是线性且唯一的,但这本书用“一题多解”的理念,彻底颠覆了我的想法。它教会我,同一个问题,往往可以通过不同的路径去解决,而且每一种路径都可能带来意想不到的收获。作者对“反证法”的运用,让我感到非常神奇。在一些直接证明难以入手的问题面前,反证法能够从反面入手,通过证明其对立面是不可能成立的,从而间接地证明原命题的正确性。 我记得有一道关于整除性质的题目,用直接证明的方法非常困难,容易陷入困境。但作者通过巧妙地运用反证法,假设存在一个不满足条件的数,并由此推导出矛盾,从而证明了原命题的正确性。这种“以退为进”的解题策略,让我大开眼界。此外,作者还非常注重培养读者的逻辑思维能力,通过对每一个解题步骤的严谨推导,以及对各种可能性进行周密的分析,让我深刻理解了数学证明的严密性。这本书不仅仅是一本数学书,更是一本培养逻辑思维和创新能力的人生指南。

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我一直认为,学习数学的最终目的,是为了培养一种解决问题的能力,而不仅仅是为了应付考试。这本书恰恰是实现这一目标的绝佳工具。它没有堆砌大量的习题,而是精选那些能够体现数学思想精髓的题目,并提供多种解题思路,让读者在理解和模仿中,逐渐掌握解决问题的技巧。书中对“数形结合”思想的强调,让我对几何和代数有了更深的理解。很多抽象的代数关系,可以通过几何图形来直观地展示,而一些复杂的几何问题,也可以通过代数的方法来简化求解。 我印象最深刻的是,有一道关于不等式的问题,我之前总是用代数方法来求解,过程相对繁琐。但书中介绍了一种利用函数图像的方法,通过观察函数的图像,就能直观地得出不等式的解集。这种“形”与“数”的完美结合,不仅让解题过程变得更加简洁,也加深了我对不等式本身的理解。作者还非常注重培养读者的数学创新意识,鼓励读者尝试不同的解题方法,甚至去探索新的解题思路。这种鼓励创新的精神,对于培养未来的数学人才至关重要。

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这本书的价值,远不止于提升初中生的数学成绩,更在于它为他们打开了一扇通往数学智慧的大门。它不是简单地告诉读者“怎么做”,而是引导读者去思考“为什么这么做”,并鼓励他们自己去探索“还可以怎么做”。作者在书中对“抽屉原理”的应用,让我看到了数学在解决一些看似不相关的问题时的强大力量。抽屉原理,又称鸽笼原理,虽然简单,但在很多复杂的数学问题中,却能起到意想不到的效果。 我记得有一道关于数的性质的题目,按照常规的思路,需要进行大量的计算和分析。但作者通过巧妙地运用抽屉原理,将问题转化为一个简单的组合问题,从而迅速得到了答案。这种“以小见大”的智慧,让我对数学的理解又上升了一个层次。此外,作者还非常注重培养读者的数学灵活性,鼓励他们不拘泥于固定的解题模式,而是根据问题的特点,灵活运用各种数学思想和方法。这种灵活性,是未来解决复杂问题不可或缺的关键能力。

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我承认,刚开始拿起这本书时,内心是有些忐忑的。毕竟,“创新”二字总是带着几分挑战性,而“21世纪初中数学”这个标签,又让我担心它会过于超前,超出我目前的理解能力。但翻开第一页,我就被作者的笔触深深吸引了。他没有使用枯燥乏味的教科书式语言,而是用一种娓娓道来的方式,仿佛在与一位老朋友聊天,一点点地揭示数学的奥秘。书中选取的例题,看似是初中阶段常见的知识点,但作者却能从中挖掘出不同的解题思路,并将其巧妙地融合,形成了一种独特的“解题艺术”。 印象最深的是,有一道关于函数图像的题目,我之前总是习惯性地去画图,然后根据图像来判断,虽然也能得出结果,但总觉得不够“数学”。这本书却提供了另外一种思路,它通过分析函数的对称性、单调性等性质,在不画图的情况下,就能准确地推断出图像的特征,这种“无图胜有图”的解法,让我对函数的理解又上了一个台阶。而且,书中对每一个解法的推导过程都非常详尽,每一步的逻辑关系都解释得清清楚楚,不会让人产生“为什么会这样”的疑问。这种严谨又不失趣味性的讲解方式,让我如饥似渴地吸收着知识,感觉自己正在经历一场数学上的“头脑风暴”。

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这本书简直是一场数学思维的盛宴,它打破了传统解题的藩篱,用一种全新的视角来审视那些看似复杂、难以攻克的数学难题。我一直以为数学就是公式和定理的堆砌,解题就是套用公式的过程,但这本书彻底颠覆了我的认知。它不是简单地罗列题目和答案,而是深入剖析了每个题目背后的数学思想,展示了多种解题路径的无限可能。书中对于“一题多解”的阐释,更是让我大开眼界。我常常在思考一个问题时,思路会陷入死胡同,不知道该如何继续。而这本书就像一位经验丰富的数学向导,在我迷茫时,指引我看到了隐藏在题目之下的多条道路。它教会我跳出思维定势,从不同的角度去观察、去分析,从而找到那些“意想不到”的解法。 比如,书中对一个简单的几何问题,就展示了代数法、向量法、甚至用相似三角形的性质来解决,每一种方法都清晰明了,逻辑严谨,而且各有侧重,让我体会到了数学的魅力在于它的灵活性和多样性。更让我印象深刻的是,作者并没有回避一些“怪题”、“难题”,而是迎难而上,用通俗易懂的语言,将那些高深的数学概念化繁为简,让我这个数学基础不算扎实的读者也能理解。书中提到的“数学建模”的思想,也给我留下了深刻的印象,它让我明白,数学不仅仅是纸上的推演,更是解决现实世界问题的有力工具。通过这些例子,我学会了如何将生活中的问题抽象成数学模型,再利用数学方法来求解,这对我来说是全新的体验。

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坦白说,我接触过不少数学辅导资料,但很少有能让我像这本书一样,感到如此“耳目一新”的。它没有贩卖焦虑,没有堆砌数量庞大的题库,而是专注于“解题的艺术”。作者的出发点非常明确,就是如何让初中生掌握更灵活、更具创造性的解题方法,而不是死记硬背。这一点,在书中对“整体思想”的运用上体现得淋漓尽致。很多看似繁琐的代数运算,在作者的引导下,通过整体代换或整体思想的处理,立刻变得简单明了。 我记得有一道求代数式的值的题目,按照常规的计算方法,需要进行多步繁琐的化简,容易出错。但书中介绍了一种巧妙的方法,将代数式中的一部分看作一个整体,通过简单的代数变换,就迅速得到了答案。这种“四两拨千斤”的解题技巧,让我大呼过瘾。作者还非常注重数学思想的渗透,比如在解决一些不等式问题时,不仅仅是教你如何求解,更重要的是引导你去思考不等式的几何意义,以及如何利用数形结合的思想来简化求解过程。这本书让我明白,学习数学不仅仅是为了应付考试,更重要的是培养一种解决问题的能力,一种独立思考的习惯。

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我曾经对数学抱有一种“畏惧”的态度,总觉得它是一门高深莫测的学科,需要极高的天赋才能学好。但这本书的出现,彻底改变了我对数学的看法。作者用一种平易近人的语言,将那些看似晦涩的数学概念,变得生动有趣,甚至充满智慧的闪光点。书中对“分类讨论”思想的深入讲解,让我受益匪浅。很多数学问题,由于其本身的复杂性,无法一概而论,而分类讨论的思想,能够帮助我们系统地分析问题,不遗漏任何一种可能性,从而得到最全面、最准确的答案。 我记得有一道关于函数性质的题目,需要根据自变量的取值范围来讨论函数的性质,我之前总是容易遗漏一些情况。但通过书中对分类讨论的详细阐释,我学会了如何清晰地界定不同的情况,并分别进行讨论,从而得出完整的结论。这种严谨细致的思维方式,不仅在数学上至关重要,在其他领域也同样适用。此外,作者还非常注重培养读者的数学文化素养,通过介绍一些数学家的故事,或者数学思想的演变过程,让我感受到数学背后的人文魅力。

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