前程奥林匹克数学特训第二集

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具体描述

本系列介绍:

  去年第四十四届【国际数学奥林匹亚竞赛】在日本举办,我国的成绩优异,甚至出现国三应届生参加竞赛,所以也验证数学能力需提早扎根与培养,因为下一代的数学思考与能力,代表着国家的竞争力,故此,作者特别企划奥林匹亚特训,专为提升学生的数学逻辑、思考,与解决问题的能力所设计。

  系列分为四集,并编有详解,引导学生掌握解题诀窍。

特色:
★深度题型的练习,厚植学生应考与答题的实力。
★以系统的题型,加强学生问题分析的能力。
★题型变化多,增进学生正确解题的速度。

适用指标:
◎国小高年级、国中各年级。
◎训练逻辑、思考、解题能力。
◎课外补充辅助教材。

征途的序章:深度解析《星际探索与宇宙演化》 图书导言: 人类对宇宙的认知,是一部由好奇心驱动的宏伟史诗。从仰望星空中闪烁的微光,到如今发射探测器深入太阳系边缘,我们从未停止过对“我们从何而来,将往何处去”的终极追问。《星际探索与宇宙演化》并非一本枯燥的教科书,它是一扇通往浩瀚宇宙的观测窗,它旨在以一种引人入胜的方式,系统梳理并深入探讨当前天体物理学和宇宙学的前沿成果。本书内容侧重于宏观宇宙结构、星际物质的动态过程、行星系统的形成机制,以及对暗物质、暗能量本质的最新假说验证。它特别强调了近年来空间望远镜(如詹姆斯·韦伯太空望远镜)带来的革命性观测数据,并以此为基石,重构了我们对早期宇宙和星系演化历史的理解。 第一部分:星系的诞生与结构动力学(约350字) 本部分首先聚焦于宇宙中最大尺度的结构——星系。我们将详细剖析星系形成与演化的标准“ΛCDM”模型,并深入探讨星系在宇宙网中的分布规律。从矮星系到巨型椭圆星系,我们将解析不同类型星系在引力作用下的动态平衡。重点内容包括: 1. 早期宇宙的“种子”: 探讨宇宙微波背景辐射(CMB)的微小涨落如何成为初始引力坍缩的物质不均匀性,以及第一代恒星(Population III Stars)在早期宇宙中的形成与“再电离”过程。 2. 星系合并与演化轨迹: 运用N体模拟的结果,分析星系间的潮汐力、碰撞和并合事件如何塑造了我们今天观测到的旋涡和椭圆星系。特别关注超大质量黑洞(SMBH)在星系中心扮演的“引擎”角色,以及活动星系核(AGN)对宿主星系气体冷却的反馈机制。 3. 星系团与超星系团: 描述星系如何聚集形成星系团和更大尺度的结构,揭示宇宙网的纤维状、空洞状结构,并讨论引力透镜效应在测量这些结构质量分布中的关键作用。 第二部分:恒星的生与灭——从原恒星到致密天体(约400字) 恒星是宇宙中最活跃的工厂,它们合成重元素并最终决定了宇宙的面貌。本章将构建一条清晰的恒星生命周期路径图。 1. 分子云的坍缩与点燃: 详细阐述星际分子云内部密度波的触发机制,气体和尘埃在引力作用下向核心的聚集过程,以及原恒星阶段的喷流(Jets)和双极流出物的物理特性。 2. 主序与晚期演化: 深入探讨恒星内部的热核聚变反应链(如质子-质子链和CNO循环),并区分不同质量恒星的演化路径。对于大质量恒星,我们将详述红超巨星阶段的元素合成过程(如S-过程和R-过程),以及它们如何通过超新星爆发(Ia型和II型)将重元素播撒到星际空间。 3. 宇宙的残骸: 对中子星、脉冲星的极端物理状态进行分析,包括其超强磁场、高速自转及其辐射机制。同时,深入探讨黑洞的理论基础,特别是史瓦西半径、事件视界、以及观测到的双星系统中X射线双星和吸积盘的特性。 第三部分:太阳系外的世界——系外行星的发现与宜居性研究(约400字) 随着系外行星探测技术的飞速发展,我们对“我们是否孤独”这一问题的回答正在变得越来越具体。《星际探索与宇宙演化》用大量篇幅展示了系外行星研究的最新进展。 1. 探测的革命: 详细介绍凌日法(如开普勒/TESS任务)和视向速度法(多普勒频移)的原理、优缺点及数据处理方法。同时,探讨直接成像法在分析大型气态巨行星大气组成上的突破。 2. 行星的类型学与形成模型: 总结目前发现的热木星、超级地球、以及类地行星的统计特征。深入讨论气体吸积模型、核式增生模型和引力不稳定性模型,以解释不同轨道位置和质量的行星是如何形成的。 3. 宜居带与生物信号: 定义“宜居带”的传统概念,并拓展到更广泛的“宜居性”范畴,例如考虑潮汐锁定、行星磁场对大气保护的重要性。重点分析大气光谱学中寻找生物标记物(如氧气、甲烷、水蒸气)的前景与挑战。 第四部分:宇宙学的终极难题——暗物质与暗能量的探索(约350字) 宇宙的95%仍然是未知的,这部分内容将带领读者直面现代物理学最大的谜团。 1. 引力异常的证据链: 回顾证明暗物质存在的关键观测证据:星系旋转曲线的平坦性、星系团的维里里公式、以及宇宙微波背景辐射的极化模式。讨论弱引力透镜效应如何绘制暗物质晕的分布图。 2. 候选粒子的搜寻: 概述对WIMPs(弱相互作用重粒子)和轴子等暗物质候选体的直接探测(地下实验室)和间接探测(伽马射线、中微子)的实验设计和当前限制。 3. 宇宙加速膨胀: 阐述观测Ia型超新星如何揭示宇宙膨胀正在加速的事实,并由此引出暗能量的概念。讨论暗能量的标准模型(宇宙学常数Λ)及其替代理论(如第五元素、修正引力理论),以及未来任务(如欧几里得任务)将如何精确测定状态方程参数w。 结语:面向未来的观测与理论整合 《星际探索与宇宙演化》的最终目标,是激发读者对下一代大型地面望远镜(如ELT、TMT)和空间任务(如LUVOIR,HabEx)所将带来的科学突破保持期待。本书强调跨学科研究的重要性,即只有理论物理学家、观测天文学家和仪器工程师的紧密合作,才能最终揭示宇宙的深层结构和演化规律。本书内容严谨,立足于经同行评审的最新数据,为所有对宇宙学、天体物理学有深入求知欲的读者提供了一份兼具广度与深度的参考指南。

著者信息

图书目录

图书序言

  【奥林匹亚数学特训】顾名思义是属于一本高难度又富有思考性的数学问题。基本上介绍些数学的深厚的本质,在内容方面有些是高中程度的基本观念和各种【数学方法】以及隐藏甚多美妙的理论在其中,着重新观念、新方法做更宽广的效用,绝非市面上之单元教材或测验卷所能媲美。在意义上截然有所不同,是有意栽培对数学有浓厚的兴趣的学生的教师及家长的蓝本。

  资优生的培养除了靠先天的条件外,后天潜能的开发程度急周遭的机缘,往往也是影响其资优与否的条件,而家长的教育模式及管教态度,便是促使孩子潜能开发与决定孩子今后的道路。

  【奥林匹亚数学特训】先出版4集,展现在一般读者之前,指导时按照个别差异,因材施教,初学时一定困难重重,不要气馁,不要灰心,只要有信心,有毅力,半年后保证有意想不到的效果。

  作者服务国民教育,从教师、主任、校长一路走来最了解家长及儿童的需要,也关心孩子的前程,希望能就这方面有所贡献,期待下一代有惊世的成就。

图书试读

用户评价

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「前程奧林匹克數學特訓第二集」,光是聽到這個書名,就讓我感覺到一股強大的學術氣息撲面而來。在台灣,奧林匹克數學一直是許多家長和學生關注的焦點,它不僅代表著學術上的卓越,也往往與更廣闊的升學機會聯繫在一起。我認為,一本好的數學特訓教材,不僅僅是提供大量的題目,更重要的是能夠引導學生建立正確的數學思維方式。我過去在學習過程中,曾遇到一些數學教材,雖然題目很多,但解題思路卻不夠清晰,往往讓學生看了答案,也依然覺得「霧裡看花」。因此,我對這本書在解題思路的闡述上,有著非常高的期待。我希望它能夠用清晰、有邏輯的方式,一步步地引導學生理解題目的核心,並掌握解決問題的關鍵技巧。同時,我也想知道,這本書的題型設置上,會不會有一些獨具匠心的設計,能夠幫助學生克服在奧數學習中常見的難點?例如,是不是會針對某些特殊的幾何證明技巧,或者數論中的經典難題,提供特別的訓練方法?

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身為一個曾經參加過一些數學競賽的過來人,我對「前程奧林匹克數學特訓第二集」這個標題本身就充滿了期待。奧林匹克數學,這四個字代表著的不僅僅是高難度的題目,更是一種對數學深刻理解和靈活應用的能力。許多時候,我們在學校學到的數學,僅僅是工具,是計算的手段,但奧數則更像是探索數學世界的鑰匙,它教會我們如何從不同的角度去看待問題,如何找到隱藏在複雜數字背後的規律。我曾經為了準備一些數學挑戰賽,花了大量時間鑽研各種奧數題型,那種「啊哈!」的頓悟時刻,是任何其他學科都無法比擬的。當然,我也明白,要寫出一本真正優秀的奧數教材並不容易,它需要編者對數學有深入的洞察,對學生的學習心理有準確的把握。我希望這本書能夠提供一些真正具有啟發性的題目,引導學生進行深入的思考,而不是單純的題海戰術。同時,我也希望書中的解題思路能夠清晰明了,幫助學生逐步掌握解題技巧,進而能夠舉一反三。畢竟,學習的最終目標是能夠獨立解決問題,而不是被動地記憶答案。

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這本書的封面設計讓我想起小時候在書店裡看到的那些充滿希望的數學叢書,當年為了擠進升學窄門,多少個夜晚埋首書堆,希望透過這類型的練習能夠精進自己。雖然我當年並沒有機會接觸到「前程奧林匹克數學特訓」系列,但光是看到「第二集」這個標示,就足以勾起我當時的學習熱情。現代的學生實在太幸福了,有這麼多優秀的教材來輔助他們學習。我記得我那時候,數學的學習資源相對匱乏,很多題目都要靠自己摸索,或者跟同學討論,有時候一個觀念卡住,可能就要花上好幾天才能釐清。這本書的出現,我相信對於現在有志於數學競賽的孩子們來說,絕對是一劑強心針。它不僅僅是題目,更像是一種學習方法的引導,一種思維的啟發。我看過一些奧數教材,有些過於理論,有些又過於瑣碎,希望這本書能找到一個很好的平衡點,既能深入鑽研數學的精髓,又不至於讓學生感到枯燥乏味。我很好奇,這本書在題材的選擇上,會不會有一些讓台灣學生感到特別親切,或是能引發他們興趣的設計?畢竟,學習的動力很大一部分來自於投入和共鳴。

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看到「前程奧林匹克數學特訓第二集」的書名,我的腦海中立刻浮現出小時候補習班的場景。那時候,數學能力被認為是決定未來出路的重要因素之一,所以許多家長都會讓孩子們去參加各種數學特訓班。雖然當時的學習內容和現在的奧數可能略有不同,但那種為了追求更高的學術成就而努力付出的精神,卻是共通的。我對這本書的「特訓」二字特別感興趣,它暗示著這本書不只是理論知識的堆疊,更是一種實戰演練,一種能力的磨練。我想,對於那些想要在數學領域有所突破,或者對數學競賽有濃厚興趣的學生來說,這本書無疑是他們的一大助力。我很好奇,這本書的編寫者是如何在「奧林匹克數學」和「特訓」這兩個概念之間找到一個黃金分割點的?它會不會包含一些比較新穎的題型,或者是結合了近年來數學競賽的最新趨勢?我希望它能夠提供一些不同於課本上常見的解題思路,讓學生能夠跳脫框架,用更創新的方式去思考。

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這本書的書名「前程奧林匹克數學特訓第二集」瞬間勾起了我對年輕時期的回憶,那時候的升學壓力雖然沒有現在這麼誇張,但數學能力的強弱,仍然是許多家長關注的焦點。我記得自己當年也曾嘗試過一些數學競賽的準備,雖然最終沒有往這條路走,但那段為了解開一道難題而絞盡腦汁的時光,卻讓我對數學產生了更深的理解。現在回頭看,當時的許多教材,可能在編排和內容上,都還有進步的空間。我對「奧林匹克數學」這個詞彙一直抱持著相當高的敬意,它代表著一種對數學本質的探索,一種超越課本的思維訓練。我希望這本「第二集」能夠在前一集的基礎上,更加深入地探討一些奧數的經典題型,並且提供一些能夠讓學生真正理解其背後數學原理的解說。我尤其關注的是,書中的題目是否能兼顧難度和趣味性,讓學生在挑戰自我的同時,也能感受到數學的魅力,而不是單純的枯燥練習。

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