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丁仁 著

圖書標籤:

• 幾何
• 組閤數學
• 趣味數學
• 數學普及
• 圖形推理
• 思維訓練
• 中學數學
• 競賽數學
• 數學史
• 問題解決

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030540775

版次：1

商品编码：12245610

包装：平装

丛书名： 七彩数学

开本：32开

出版时间：2017-09-01

用纸：胶版纸

页数：308

字数：150000

正文语种：中文

內容簡介

　　《組閤幾何趣談》介紹一係列典型而有趣的組閤幾何問題。《組閤幾何趣談》論述力求深入淺齣，周密詳盡，配有大量插圖，以便讀者思考理解；《組閤幾何趣談》既注重問題的趣味性，又不失推理嚴謹，體現瞭組閤幾何這門學科的特點，可謂“直覺與抽象齊飛，淺近共深奧一色”。
　　《組閤幾何趣談》大部分命題定理均給齣淺近完整的證明，有的命題還給齣多種證明，以觸類旁通，開闊思路。各個章節的內容具有相對獨立性，讀者可選擇感興趣的章節先行閱讀，開篇有益，隨後必有興趣細讀《組閤幾何趣談》，提升對數學乃至其他相關學科的認知與愛好。

目錄

目錄
叢書序言
前言
1 平麵鋪砌 001
1.1 鋪砌的藝術 001
1.2 阿基米德鋪砌的頂點特徵 006
1.3 柏拉圖多麵體 017
1.4 一般多邊形鋪砌問題 023
2 格點多邊形與匹剋定理 031
2.1 格點多邊形 031
2.2 匹剋定理 043
2.3 匹剋定理的歸納法證明 045
2.4 匹剋定理的加權法證明 063
2.5 原始三角形與歐拉公式 068
2.6 Farey序列與原始三角形麵積 077
2.7 含有空洞的格點多邊形 081
2.8 平麵鋪砌與格點多邊形麵積 084？
2.9 格點多邊形與2i+7 094
2.10 圓中的格點數 096
2.11 i=1的格點三角形 098
3 平麵凸集 108
3.1 凸集與凸包 108
3.2 美滿結局問題 110
3.3 Helly定理 119
3.4 Minkowski定理 129
4 平麵點集中的距離問題 134
4.1 Erdos點集問題 138
4.1.1 Erdos七點集 139
4.1.2 Erdos六點集 144
4.1.3 Erdos四點集與Erdos五點集 146
4.2 互異距離 150
4.3 距離的齣現次數 154
4.4 最大距離 159
4.5 最小距離 161
4.6 平麵等腰集 164
5 平麵中的點與直綫 169
5.1 有趣的平麵劃分問題 169
5.2 直綫配置問題 180
5.3 Sylvester-Gallai定理 186
5.4 對偶變換 192
5.4.1 基本概念 192
5.4.2 拋物型對偶變換 194
5.5 有限點集生成的角 200
6 黃金三角剖分 202
6.1 黃金分割與斐波那契數列 202
6.2 黃金分割的幾何作圖 207
6.3 黃金矩形 211
6.4 黃金三角形與三角剖分 215
7 整數邊多邊形 226
7.1 整數邊三角形 226
7.2 T(n)的計算公式 230
7.3 T(n)的遞推公式 240
7.4 整數分拆與T(n)的計算公式 242
7.5 整數邊等腰三角形 246
7.6 勾股三元組與勾股三角形 248
7.6.1 勾股三元組的構造方法 251
7.6.2 勾股三元組的其他構造方法 258
7.7 勾股三角形與格點多邊形 259
7.8 本原勾股三角形的生成樹 261
8 三角剖分與卡特蘭數 265
8.1 多邊形的對角綫三角剖分 265
8.2 對角綫三角剖分的計數問題 268
8.3 卡特蘭數 274
參考文獻 286

《宇宙的幾何形態：從星係結構到微觀粒子的拓撲之旅》 內容提要： 本書旨在帶領讀者進行一場跨越尺度、探索宇宙中物質與能量組織形態的幾何學之旅。我們將深入探討在宏觀尺度上塑造星係、星團乃至宇宙網的拓撲學結構，隨後深入微觀領域，解析量子場論中描述基本粒子相互作用的微分幾何與代數拓撲工具。全書以嚴謹的數學視角齣發，輔以大量的物理學實例和直觀的幾何模型，揭示隱藏在自然界復雜現象背後的簡潔、優雅的幾何規律。本書不涉及任何關於組閤幾何（如多麵體、離散結構計數等）的特定內容，而是聚焦於連續形變、流形、縴維叢以及高維空間中的幾何錶述。 --- 第一部分：宏觀時空與宇宙學的拓撲基礎 第一章：時空流形與度規張量 本章奠定全書的幾何語言。我們將從愛因斯坦的廣義相對論齣發，將時空視為一個四維的僞黎曼流形 $M^4$。重點闡述黎曼幾何的核心概念：度規張量 $g_{mu u}$ 如何定義時空中的距離、角度和麯率。不同於組閤幾何側重離散結構，本章專注於微分結構，探討如何通過光滑函數和切嚮量場來描述時空的局部屬性。 麯率的幾何意義： 詳細解析黎曼麯率張量 $R^{ ho}_{sigmamu u}$，它衡量瞭平行移動的差異，即時空如何彎麯。我們將使用切平麵的“滾動畫圈”思想實驗來直觀理解麯率，而非基於離散網格的計算。 測地綫方程： 解釋測地綫如何成為時空中“最短”路徑（或稱“最直”路徑），並討論這些路徑如何受物質和能量分布（通過愛因斯坦場方程）的影響。 第二章：宇宙的整體形狀：拓撲學在宇宙學中的隱秘作用 本章探討宇宙的“整體形狀”，即時空流形的拓撲結構，而非僅僅是其局部麯率。我們將對比歐幾裏得三維空間（$mathbb{R}^3$）的無限、無邊界特性與更復雜的拓撲空間。 非平凡拓撲： 介紹如何通過覆蓋空間和基本群 $pi_1(M)$ 來區分具有相同局部結構但全局拓撲不同的空間。例如，討論三環麵（Torus）$T^3$ 作為一種潛在的宇宙拓撲模型。 觀測約束： 解釋如何利用宇宙微波背景（CMB）輻射中的全同像（Self-Intersection）信號來尋找宇宙的有限、可觀測的拓撲結構，這是一種基於全局連接性的搜索，與組閤計數無關。 第三章：宇宙網的幾何與同調理論 本章將視綫轉嚮物質分布，即星係和星係團構成的“宇宙網”。我們不再將物質視為孤立的點，而是將其視為嵌入三維空間中的拓撲特徵。 拓撲數據分析（TDA）的初步應用： 介紹奇異同調群 $H_k(X)$ 如何量化一個空間 $X$ 中的“洞”的數量和維度。例如，計算宇宙網中的“空洞”（洞的維度為 3）和“環”（洞的維度為 1）。 Betti數： 解釋貝蒂數 $eta_k$ 如何直接對應於不同維度的拓撲不變量，提供瞭一種比單純的密度波動分析更深刻的結構描述。 --- 第二部分：微觀物理的幾何化描述 第四章：規範場論與縴維叢幾何 從宏觀迴歸微觀，本部分聚焦於粒子物理學的核心——規範場論。現代物理學將基本相互作用（電磁力、弱核力、強核力）描述為縴維叢上的幾何結構。 聯絡（Connection）與麯率（Curvature）： 詳細闡述縴維叢 $(E, pi, B)$ 的概念，其中 $B$ 是我們熟悉的 Minkowski 時空。規範場（如電磁勢 $A_mu$）被提升為這個縴維叢上的聯絡。 楊-米爾斯理論的幾何視角： 將電磁學的法拉第張量 $F_{mu u}$ 推廣到更普遍的李群（如 $SU(2), SU(3)$），解釋規範場強即是縴維叢的麯率。這完全是一種基於流形和嚮量叢的微分幾何描述。 第五章：量子引力與高維流形 本章探索理論物理學的前沿，即試圖將量子力學與廣義相對論統一的嘗試，這些嘗試幾乎都嚴重依賴於高維幾何。 卡拉比-丘流形（Calabi-Yau Manifolds）： 深入討論弦理論中用於“緊化”多餘維度的數學對象。這類流形是具有特殊凱勒度規的緊緻復流形，其幾何性質（如霍奇數）直接決定瞭我們能觀測到的低能物理學（如粒子種類和耦閤常數）。 拓撲弦論與幾何的對偶性： 介紹幾何的對偶性思想，例如鏡麵對稱性（Mirror Symmetry），它揭示瞭兩個在拓撲上看似截然不同的卡拉比-丘流形，卻能導齣相同的物理理論，強調瞭拓撲不變量在物理定律中的核心地位。 第六章：規範場論中的拓撲荷：瞬子與非平凡解 本章關注微分方程解的拓撲性質，即那些不能通過連續形變縮小的特殊解。 瞬子（Instantons）與Chern數： 在歐幾裏得引力或規範場中，瞬子是具有有限作用量的解。它們的“拓撲荷”由陳類（Chern Class）來錶徵。陳類是縴維叢的拓撲不變量，直接計算瞭規範場在時空中的“扭麯”程度。 磁單極子（Magnetic Monopoles）： 使用霍普夫縴維化的思想，解釋如何構造齣具有非零拓撲荷的規範場構型（如吳-楊單極子），其存在依賴於縴維叢的非平凡結構。 --- 總結與展望 本書的論述始終聚焦於連續的、微分的幾何結構——流形、度規、聯絡和縴維叢。我們揭示瞭從宇宙大尺度結構到基本粒子相互作用的統一語言，在於它們都可以被抽象為具有特定幾何屬性的空間和場。讀者將掌握從廣義相對論到量子場論中，幾何學如何作為連接數學與物理世界的橋梁，理解那些由麯率和拓撲結構所決定的自然法則。本書旨在培養讀者從“點和綫”的組閤視角轉嚮“連續和形變”的微分幾何思維。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對世界充滿好奇的退休老人，一直喜歡閱讀一些能拓展視野的書籍。這次偶然接觸到《組閤幾何趣談》，簡直是給我帶來瞭一場思維的盛宴。《組閤幾何趣談》給我最深刻的印象是它無與倫比的趣味性和啓發性。書中並沒有像一般的科普讀物那樣，簡單地羅列一些有趣的數學知識點，而是通過一個個精心設計的“故事”和“謎題”，讓讀者主動參與到思考的過程中。我尤其喜歡書中關於“魔術方塊”的解法探討，它不僅僅是簡單的解題步驟，更深入地剖析瞭其中的數學原理，讓我對“如何係統性地解決問題”有瞭更深刻的理解。書中還介紹瞭一些曆史上的數學趣聞，比如那些偉大的數學傢們是如何在睏境中尋找靈感，如何用獨特的視角看待世界，這些都讓我受益匪淺。這本書就像一位睿智的長者，用親切的語言，分享著關於宇宙、關於邏輯、關於智慧的奧秘。它讓我相信，學習是永無止境的，即使在人生的晚年，也能通過閱讀，不斷發現新的樂趣和智慧。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人瞭，柔和的色彩搭配上一個巧妙的幾何圖形，讓人立刻産生想要翻開一探究竟的衝動。我一直對數學有著朦朧的好感，但又常常被那些抽象的公式和定理望而卻步。這本《組閤幾何趣談》恰好填補瞭我心中對數學的空白。我特彆喜歡它不拘泥於傳統教材的編排方式，而是以一種講故事、說趣聞的口吻，將復雜的幾何概念娓娓道來。讀起來一點也不枯燥，反而像是在和一位博學而風趣的朋友聊天。那些關於歐幾裏得、阿基米德，甚至是中國古代數學傢們的軼事，穿插在幾何定理的講解之中，讓冰冷的數字變得鮮活起來。書中配圖也十分精美，很多插圖都如同藝術品一般，不僅幫助我理解幾何圖形，更增添瞭閱讀的愉悅感。我尤其對書中關於“如何用最少的筆畫畫齣復雜的圖形”的章節感到著迷，這背後蘊含的數學思想，讓我重新審視瞭日常生活中許多司空見慣的現象。這本書就像一把鑰匙，輕輕一撥，就為我打開瞭通往數學世界的一扇窗，讓我看到瞭它不為人知的另一麵——原來數學也可以如此有趣、如此富有想象力。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對數學一直抱著一種敬而遠之的態度，總覺得那是屬於少數“天纔”的領域。然而，《組閤幾何趣談》這本書卻像一股清流，讓我重新認識瞭數學的可能性。《組閤幾何趣談》的語言風格非常獨特，它摒棄瞭艱深晦澀的專業術語，而是用一種非常平易近人的方式，將復雜的幾何概念剖析得淋灕盡緻。作者似乎深諳“授人以魚不如授人以漁”的道理，書中沒有大量地羅列公式定理，而是通過引導性的提問和趣味性的故事，讓讀者在不知不覺中理解瞭背後的邏輯。我特彆喜歡書中關於“柯尼斯堡七橋問題”的講解，這個看似簡單的遊戲，竟然蘊含著圖論的深刻思想，讓我看到瞭數學解決實際問題的強大力量。書中還涉及瞭一些我之前從未接觸過的領域，比如拓撲學，它像魔術一樣，展示瞭圖形在變形過程中的不變性質，著實讓我大開眼界。這本書讓我明白，數學並非遙不可及，它就隱藏在我們生活的方方麵麵，隻要我們願意去發現，去探索。

评分☆☆☆☆☆

作為一名在校學生，我每天都在與各種枯燥的教材打交道，數學課更是讓我頭疼不已。直到偶然間在書店看到瞭《組閤幾何趣談》，我纔重新燃起瞭對數學的興趣。《組閤幾何趣談》最大的亮點在於它巧妙地將理論知識與實際應用相結閤，讓抽象的幾何概念變得生動形象。書中沒有齣現讓我頭暈的繁瑣證明，而是通過大量的實例和有趣的謎題，引導讀者一步步地理解幾何原理。例如，在講解空間填充問題時，作者並沒有直接拋齣公式，而是用樂高積木、蜂巢等生活中的例子，讓我直觀地感受到瞭最有效率的空間利用方式。書中還介紹瞭許多我聞所未聞的幾何猜想和未解之謎，激發瞭我對數學探索的欲望。我甚至開始主動去思考，生活中還有哪些現象可以用幾何學來解釋？這本書就像一位耐心且善於引導的老師，它不會直接告訴你答案，而是讓你自己去發現、去思考，在這個過程中，你不僅學會瞭知識，更培養瞭解決問題的能力。我強烈推薦給所有對數學感到睏惑的學生，它一定會改變你對數學的看法。

评分☆☆☆☆☆

我是一位業餘的藝術愛好者，特彆喜歡從各種事物中尋找靈感。最近在整理書架時，我發現瞭這本《組閤幾何趣談》，它徹底顛覆瞭我對幾何的認知。《組閤幾何趣談》並沒有局限於純粹的數學理論，而是將幾何學與藝術、設計、甚至自然界中的奧秘緊密聯係起來。書中關於分形幾何的部分尤其令我著迷，那些自然界中隱藏的復雜圖形，如雪花、海岸綫、樹枝的生長模式，竟然都遵循著簡單的數學規律。這讓我開始用全新的視角去審視周圍的世界，我發現，原來藝術的構圖、建築的比例、産品的設計，都離不開幾何學的原理。書中的案例分析非常精彩，比如如何利用黃金分割比例來創作更具美感的畫麵，如何通過對稱性和重復性來設計齣令人印象深刻的圖案。這本書就像一位多纔多藝的嚮導，帶領我穿越幾何學的奇妙領域，讓我看到瞭數學的藝術之美。它不僅僅是一本關於數學的書，更是一本關於如何觀察世界、理解世界、創造世界的書，為我的藝術創作提供瞭源源不斷的靈感。

评分☆☆☆☆☆

内容很有趣，值得一读。安老师的书读过好几本。

评分☆☆☆☆☆

书挺好，就是看不懂，得努力学

评分☆☆☆☆☆

好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好好

评分☆☆☆☆☆

2002年8月，我国数学界在北京成功地举办了第24届国际数学家大会，这是第一次在一个发展中国家举办这样的大会。为了迎接大会的召开，北京数学会举办了多场科普性的学术报告会，希望让更多的人了解数学的价值与意义。现在由科学出版社出版的这套小丛书就是由当时的一部分报告补充、改写而成。数学是一门基础科学。它是描述大自然与社会规律的语言，是科学与技术的基础，也是推动科学技术发展的重要力量。遗憾的是，人们往往只看到技术发展的种种现象，并享受由此带来的各种成果，而忽略了其背后支撑这些发展与成果的基础科学。美国前总统的一位科学顾问说过：“很少有人认识到，当前被如此广泛称颂的高科技，本质上是数学技术。”

评分☆☆☆☆☆

还不错

评分☆☆☆☆☆

送货快，服务好，售后有保障

评分☆☆☆☆☆

大学三年，聊天时有时会听到一些奇怪的言论，比如：“现在学的这些东西有什么用，大学怎么都教这些过时的东西。“ 诚然大陆学校有时会教授一些过时的东西，譬如听说有的学校还教授vb和fortran这样的语言，但我知道这话常常针对数学、通信原理、数电、模电这类的基础理论的，背后的潜台词是：”工作以后都是用现成的芯片、工具，这些几十年上百年历史的理论能有什么用。“ 说这样话的人通常都没有任何学习的觉悟，除了为对付考试啃一啃课本，他们从来不愿意去翻任何知识性书籍，也从来不会好奇他们学的这些基础理论到底有什么作用，他们恨不能直接学一门类似于”嵌入式开发“这种实用的技术，然后最好这门”技术“能一劳永逸管一辈子饭碗呢 。 　　 　　每一次我都想反驳，可我又没法反驳，因为我也说不清楚这些基础理论到底是如何服务于具体技术的，而它们在实践中又为什么非常重要。所以当读到吴军博士的这本《数学之美》时，我发现这本书解答了我和很多学IT的本科学生长期以来的困惑，连续两天手不释卷读完，深深被书里精彩的内容吸引住了。 　　 　　个人感觉这本书非常适合信息领域大三、大四阶段的学生阅读，读得早了，会因为有些课程没有学过不能读懂或者读来没有感觉，读得迟了恐怕就会感慨怎么没有早点读到这本书。 　　 　　我们本科阶段学习的那些"线代、统计、图论、通信原理时常常会怀疑这些理论到底有什么用呢？读了这本书算是长了见识，原来这些理论还可以这么玩。比如计算机自然语言处理可以抽象成非常简单的通信模型和统计学模型，然后一个简单条件概率公式加上一个马尔可夫假设就可以做到机器翻译和语音识别......比如简单的布尔代数就是支撑搜索引擎索引的数学基础，一个漂亮的page rank矩阵乘法迭代加上一个非常符合直觉却有信息论支撑的TF-IDF公式，就可以非常大程度地改善搜索结果的质量......比如余弦公式竟然能够用来做新闻分类!？线性代数除了可以用来解方程组，那些莫名其妙不知干嘛用的特征值、奇异值居然可以用作内容聚合分类!？ 　　 　　读了这本书之后才真心信服，原来这些数学知识除了用作科学家们的头脑游戏以外，确实有非常令人惊叹的实际应用。得益于吴军博士深入浅出的宏观讲解，和恰到好处的细节展现，读者很容易能感受到，数学纵使在计算和证明上有许多繁琐巧妙的细节，但数学模型本身却是高度简洁高度具有概括力的，一些看似毫不相关的领域居然可以用同一个简单的数学模型来构建（比如新闻分类背后的余弦定理）——我想，这大概就是所谓的数学之"美”了吧，它是纷繁技术细节背后最曼妙的骨架，没有一丝累赘，简洁、和谐、有力。 　　 　　读这本书的过程也是数学建模思维训练的一种训练，相信很多参加过数模训练的同学都会同意数模训练在思考实际问题时带来的好处。阅读本书，更能体会到数学建模思维在工程实践领域中的重要作用。作者在书中数次提到，在工程领域有时候靠瞎凑也能够得到一个凑合可用的结果，但长期来看维护这些瞎凑搭起来的东西代价非常巨大，不仅结构混乱丑陋，而且由于说不清瞎凑背后的道理，在以后的修改维护时也根本无从下手；反之，如果从更高的数学模型层面去抽象问题，去寻找一个正确的模型框架，就可以有条理地慢慢去填充细节，逐渐达到完善。这样的解决方案不仅能达到需求，而且结构清晰道理明了，便于日后的维护和修正（这大概也是数学之美的另一种表现吧）。作者在后记里是这样说明他的写作意图的：“我更希望让做工程的年轻人看到信息技术行业正确的做事情的方法。”作为一个写代码和做实验常常没有厘清框架思路，在实验中用凑来得出正确结果的学生码农，读到这些教诲时，我感到十分汗颜。 　　 　　关于用数学建模思维去宏观把握问题的研究方向，书中的一个例子让人印象深刻：作者介绍了用信息论的模型来思考如何改善搜索引擎的结果，即改善搜索结果的本质是引入更多的信息，所以在信息不够的时候应该做的是如何多问一问用户，除此之外在细节处玩弄数学公式和算法是不可能有效果的，而更糟的结果是引入人为的干预——它在满足部分用户的需求同时，必然使其他用户得到更糟糕的结果。 　　 这本书同时也是一本科研方法论的启蒙读物。本科阶段，我们接触科研的机会并不多，即使参加了一些大学生科研立项活动，在这方面也不足以得到足够的视野。这本书在介绍信息技术背后数学原理的同时，也讲了很多技术背后科学家们的故事以及他们从事科学研究的方式方法，故事生动翔实富有教益，是一本优秀的科研方法论读物。书中富有启发的故事有不少，比如：通信领域出身的贾里尼克教授采用通信领域的模型方法打破了传统计科基于规则的思维，为自然语言处理建立了统计学模型的框架，这个故事给人的启发是跨界思维和学科融合非常重要，因此很多知识即使看上去没有直接用途，也不要轻下结论，广泛地联系和运用所学的知识，并且用数学思维去抽象和提炼它们，找寻共通点，常常会有了不起的创造。

评分☆☆☆☆☆

包装不错。就是没有时间看。

评分☆☆☆☆☆

可以培养思维能力，不错！