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出版者:Brooks Cole

作者:Ron Larson

出品人:

页数:624

译者:

出版时间:2010-01-29

价格:USD 176.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781439049075

丛书系列:

图书标签:

• 三角学
• 数学
• 高中数学
• 函数
• 三角函数
• 几何
• 解三角形
• 公式
• 定理
• 学习资料

《几何的艺术：从度量到理解》 本书并非传统意义上对某个数学分支的系统梳理，而是踏上一段追溯几何学思想演变，探寻其与人类认知、空间感知，乃至宇宙理解之间深刻联系的旅程。我们将暂时搁置那些精确的公式和繁复的证明，专注于那些塑造我们对“形状”和“空间”理解的根本性观念，以及这些观念如何被一代代思想家所孕育、发展和拓展。 第一章：形而上的维度——度量之前的想象 在文字和符号的诞生之初，人类对世界的认知就离不开对形状和大小的直观感受。我们如何从模糊的“大”与“小”、“远”与“近”中，逐渐构建出对精确度量的渴望？本章将回溯史前时期人类的早期符号，探讨古老文明如何通过观察自然界中的规律（如四季更迭、星辰运转）来发展出初步的测量方法，这些方法虽然粗糙，却蕴含着对秩序和规律的深刻洞察。我们将审视古埃及人如何利用尼罗河泛滥后的土地重新划分，发展出实用的面积计算；古巴比伦人如何通过天文观测，记录下时间的周期，并以此为基础进行度量。这些早期的实践，虽然尚未形成严密的理论体系，却为后来的几何学奠定了坚实的基础，展现了人类早期对空间信息处理的智慧。 第二章：神圣的比例——黄金分割与和谐之美 当我们仰望宏伟的古希腊建筑，或是欣赏一幅传世名画，我们常常感受到一种难以言喻的和谐与美感。这种美感，在很大程度上源于对特定比例的运用。本章将深入探讨“黄金分割”这一古老而迷人的比例。我们将追溯它在自然界中的普遍存在，从向日葵的花瓣排列到鹦鹉螺的螺旋生长，再到人体结构的比例，揭示这一数学比例如何无处不在地体现着生命的秩序与自然的韵律。我们将进一步审视黄金分割在艺术、建筑和设计领域的应用，探讨为何它能如此深刻地触动人类的审美神经，以及它如何被古希腊的哲学家和艺术家视为理解宇宙和谐本质的钥匙。我们将讨论毕达哥拉斯学派对数与形关系的早期探索，以及他们对“美”的数学化理解。 第三章：透视的魔术——从二维到三维的视觉革命 文艺复兴时期，欧洲的艺术和科学迎来了辉煌的复兴。其中，透视法的发明无疑是这场革命中最具颠覆性的成就之一。本章将聚焦于透视法的诞生与发展，探索它如何从根本上改变了人类观察和表现世界的方式。我们将解析透视法的基本原理，理解艺术家们如何通过数学和几何的手段，将三维的真实世界准确地投射到二维的画布上，创造出令人惊叹的深度和空间感。我们将讨论乔托、马萨乔等早期艺术家在透视法实践中的贡献，以及后来的学者如阿尔伯蒂、达芬奇等如何对其进行理论阐释和数学化。这一章还将探讨透视法对科学观察的影响，以及它如何为我们理解和绘制地图、工程图纸等奠定了基础。 第四章：曲面的奥秘——超越平面认知的探索 人类对平面的理解似乎是与生俱来的，但真实的世界充满了弯曲和起伏。本章将引导读者超越平面几何的范畴，进入更为广阔和复杂的曲面世界。我们将审视古希腊人在早期研究圆锥曲线（椭圆、抛物线、双曲线）时所展现出的非凡洞察力，这些曲线不仅是理论上的数学对象，更是描述天体运动、光学现象的天然语言。我们将探讨这些曲线在天文学（如开普勒定律）、物理学（如抛物线轨迹）中的重要作用。此外，我们将初步接触到非欧几里得几何的曙光，理解为何在曲面上，直线会弯曲，三角形内角和不再是180度，这为我们打开了理解宇宙形状的新视角。 第五章：空间的游戏——从欧几里得到更广阔的宇宙 欧几里得《几何原本》奠定了西方几何学的基石，数千年来影响深远。本章将回顾欧几里得几何的严谨体系，但更重要的是，我们将审视它局限性，并探讨人类如何打破这些局限，拓展对空间的理解。我们将讨论平行公理的“奇怪”之处，以及它如何激发了对非欧几里得几何的探索。本章将简要介绍黎曼几何和双曲几何，展示它们如何在不同的几何框架下，对空间进行全新的描述。这些非欧几何的理论，虽然在表面上看似抽象，却对现代物理学（如爱因斯坦的广义相对论）产生了深远的影响，帮助我们理解引力如何扭曲时空。我们将思考，当我们谈论“空间”时，我们到底在谈论什么？它的本质是什么？ 结语：几何的呼吸——理解世界的方式 本书并非一本枯燥的数学教科书，而是一次关于人类认知、对世界理解方式的哲学性探索。几何学，作为一种研究形状、空间和它们之间关系的学科，深深地烙印在我们的思维方式之中。从最原始的度量到对宇宙最深层结构的理解，几何的语言始终伴随着我们。本章将总结前文的思考，强调几何学的核心在于其抽象思维能力，以及它如何赋予防范未来、理解未知的能力。我们将思考， geometric thinking is not just about calculating angles and areas, but about developing a systematic, logical, and imaginative way of approaching problems, a skill that transcends mathematical disciplines and permeates every facet of human endeavor. 最终，本书希望引导读者体会到，几何学不仅仅是关于数字和公式，更是关于我们如何观察、理解和构建我们所处的世界。

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**第三段评价：** 这本书的纸张质量和印刷清晰度都无可挑剔，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到过分疲劳。我最欣赏的是它的章节组织结构，简直是教科书编撰的典范。每一个新的知识点，都会有一个明确的“学习目标”前导，让你知道接下来要掌握什么，这在很大程度上减少了阅读的盲目性。更妙的是，书中穿插了大量的“数学家的思考片段”，这些小栏目虽然简短，却透露出高屋建瓴的洞察力，让我看到了数学背后的哲学思辨。例如，在讲解周期性函数时，作者巧妙地联系到了自然界中的潮汐和振动现象，这种跨学科的视角，让原本枯燥的数学知识瞬间变得生动起来。而且，本书的索引做得非常细致，查找特定公式或定义时，能够迅速定位，这对于复习阶段来说是极大的便利。总而言之，这是一本兼具学术严谨性和阅读愉悦性的优秀读物。

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**第二段评价：** 我是在为期末考试做准备时偶然接触到这本教材的。坦白说，市面上关于三角函数的辅导资料多如牛毛，大多都是公式的堆砌和题目的轰炸，读起来让人昏昏欲睡，效率奇低。然而，这本书的独特之处在于它强调“理解先行，应用为王”的教学理念。它没有急于抛出大量的公式，而是先从实际生活中的测量问题、航海导航的案例入手，引出正弦、余弦等概念的必要性和直观意义。这种情境化的教学方法，极大地激发了我学习的内在动力。书后的习题设计也颇具匠心，从基础的计算巩固到开放性的应用探索，难度梯度设置得非常合理，让人在不断解决问题的过程中，真正掌握知识的精髓。我特别欣赏作者在处理一些易混淆的定义和符号时所采用的类比和比喻，非常接地气，有效避免了初学者容易陷入的思维误区。

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**第四段评价：** 我一直觉得学习三角函数最大的障碍在于其抽象的几何背景，尤其是旋转角度和单位圆的概念，常常让人感到迷茫。然而，阅读这本书的过程中，我的困惑得到了极大的缓解。作者似乎深谙读者的心理，在介绍基础的三角恒等式时，采用了大量的动态几何演示图（虽然是静态的图片，但其设计感让人联想到动态过程），配合简明的代数推导，形成了一种强大的互证效果。我发现自己能够清晰地“看到”那些恒等式是如何在单位圆上成立的。此外，书中对于反三角函数的介绍也处理得非常到位，不仅讲解了其定义域和值域的限制，还深入探讨了多值函数的选取原则，这部分内容往往是其他教材处理得比较含糊的地方。这本书的深度和广度拿捏得恰到好处，既能满足入门者的需求，也为有志于深入研究的人士提供了坚实的基础。

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**第一段评价：** 这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴，那深邃的靛蓝色封皮，配上烫金的几何图形，拿在手里沉甸甸的，充满了知识的厚重感。我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，但翻开第一页，就被作者那精妙的排版和清晰的图示所吸引。那些复杂的函数图像，不再是冷冰冰的线条，而是像艺术品一样被精心呈现出来。尤其是关于三角函数的历史演变那一章，作者娓娓道来，把那些古老的数学家们如何筚路蓝缕地探索这些奥秘的过程描绘得栩栩如生，仿佛我正置身于那个充满探索精神的年代。阅读过程中，我发现作者对细节的把握达到了惊人的程度，每一个定理的推导都逻辑严密，层层递进，让人不得不佩服其深厚的功底。即便是像我这样，对数学基础有些生疏的读者，也能在这样友好的引导下，逐渐建立起对这门学科的信心和兴趣。这本书的配图质量极高，很多插图都是彩色的三维模型展示，极大地帮助了我理解那些抽象的立体几何概念。

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**第五段评价：** 这本书的语言风格简洁有力，但绝不失温度。作者的文字充满了对数学之美的热情，读起来让人感觉像是在聆听一位资深教授娓娓道来的精彩讲座，而不是被动地接受信息灌输。我特别喜欢其中穿插的“常见错误解析”部分，它直接指出了学生在学习中可能犯的陷阱，并提供了修正思路，这比单纯告诉我“应该怎么做”要有效得多。例如，关于$sin^2 heta + cos^2 heta = 1$的推广应用，作者就用了整整一页篇幅来分析一个错误的代换实例，这种以错纠错的方式，记忆效果极佳。此外，全书的术语翻译和定义都非常规范和统一，这对于日后阅读更高级的数学文献至关重要。这本书的边际价值很高，它不仅仅是一本工具书，更像是一位耐心的数学导师，在你探索未知时，始终提供可靠的指引和鼓励。

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