3小時讀通基礎數學

3小時讀通基礎數學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

根上生也
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具體描述

  學校學不到的超簡單數學!
  不需算式,看圖就能快速理解!
 
  對角線數目、畢氏定理證明、植樹問題……
  看完教科書的說明之後,還是一頭霧水嗎?
  讓數學偵探生也老師帶你從圖片破解數學,
  找齣題目中暗藏的玄機、發掘速算的訣竅、
  錶演數學魔術、鍛鍊三維感覺、證明定理,
  讓你一看就懂!
  這些解題法絕對會令你感嘆:「實在太炫瞭!」
 
  比魔術更令人驚嘆不已的數學!
  本書不堆砌數字、符號、公式來解析數學問題,即使是有關深奧原理的題目,也不須拼命背誦公式或做複雜的計算,隻要在紙上畫畫圖,就能輕鬆解題。
 
  看完本書,你會發現數學的奧妙之趣,並且有衝動想立即與人分享!也會讓你多瞭一付數學的眼鏡,從此能以不同的角度觀察四周,發現過去未能察覺的驚奇!
 
  隱藏在生活中的趣味數學
  ●A4紙的對角線等於B4紙的長邊
  ●名片跟名模一樣也擁有黃金比例
  ●500ml啤酒罐的腰圍比高度還長
  ●觸控式螢幕不需要觸碰也能操作
  ●衛星導航需要四顆衛星纔能定位
  ●線上刷卡輸錯一個號碼也沒關係
 
  第 1章 各種求和公式
  求和公式是依據某種規則,來錶示如何將一串數字加總起來的公式。這些基本公式有許多我們在高中時都學過,但數學課本所寫的說明你真的看得懂嗎?作者在書中會運用和數學老師完全不同的角度來說明求和公式。相信你看完之後,一定會覺得,「要是早用這種方式說明的話我就懂瞭……」裡麵也有些部分需要花點腦筋,但你學過以後一定會忍不住想馬上教和別人唷。
 
  第2章 數數的技巧
  算數.數學的基本,終究還是數東西的個數。但如果隻是一個個地數著1、2、3、4……,這樣一點也不有趣。在這一章作者將帶你從數學構造與原理下手,找齣各種高明的數數方法。這章介紹的題目,如果隻是要找齣答案其實非常簡單。但看過作者的解法,相信你一定會馬上大喊:「原來還有這招!」
 
  第 3章 數字的魔術
  本章集結瞭各種魔法般的神奇現象,但它們絕對不是魔術,隻是一些含有高深的數學的現象而已。隻要你知道這些招式的奧祕,一定會發現當中的數學原理比錶麵的現象更加有趣。
 
  第4章 神奇的立體形狀
  我們都住在三度空間中,也就是擁有長、寬、高等方嚮的空間。在這個空間裡充斥著許許多多的立體形狀,因此,我們可不能對這些立體形狀一竅不通喔。本章集結瞭各種與立體形狀相關的問題,剛開始請先依據你的直覺來迴答。但你也要小心,你的直覺可能會背叛你唷。
  
  第5章 漂亮的證明
  數學中最重要的就是「證明」瞭。證明就是將理論性的推測,歸納齣結論來。但是如果證明隻是列齣一堆複雜的符號,那也很無趣。你可曾想過能夠直接看齣問題的本質,將它一刀兩斷的漂亮證明嗎?你不需要自己靈光乍現突然想齣來,隻要看瞭本章所寫的證明會有所感動就好。因此,本章不叫「靈光乍現的證明」而叫「漂亮的證明」。
 
  第6章 隱藏在生活裡的數學
  本章為大傢介紹一些隱藏在日常生活中的數學,有些是在你能在周遭事物中發現的趣味,有些則是從這些發現發展齣來的、能讓你動動腦的話題,例如:A4紙的對角線等於B4紙的長邊、名片跟名模一樣也擁有黃金比例、500ml啤酒罐的周長比高度還長、觸控式螢幕不需要觸碰也能操作、衛星導航需要四顆衛星纔能定位、線上刷卡輸錯一個號碼也沒關係。
《數學思維的煉金術:從算術到邏輯的蛻變之旅》 內容提要: 本書旨在為讀者構建一個紮實、富有洞察力的數學思維框架,它超越瞭傳統教科書對公式和步驟的機械羅列,深入挖掘數學背後的本質邏輯與思維模式。全書共分為四個相互關聯的模塊,層層遞進,帶領讀者完成一次從具象感知到抽象思維的深刻蛻變。 第一模塊:直覺與具象的橋梁——“感官數學”的重建 本模塊聚焦於如何將抽象的數學概念與我們日常的直觀感知重新連接起來。我們不再將數字視為孤立的符號,而是將其視為對世界量化描述的工具。 1.1 數量感的重塑: 深入探討“數”的起源,從史前人類的計數棒到現代位值係統的演變。我們將通過實際的例子(如資源分配、時間估算),來訓練讀者建立對大數和小數的精確直覺判斷力,避免“數字盲區”。重點解析比率、比例和百分比在日常生活中的隱蔽應用,揭示隱藏在新聞報道和商業決策背後的量化真相。 1.2 形態與空間的感知: 幾何不再是枯燥的定理堆砌。本部分引導讀者通過空間想象力來理解二維和三維圖形的內在聯係。我們將探討分形幾何的魅力,展示自然界中普遍存在的重復與自相似結構,並介紹如何利用簡單的幾何工具(如尺規作圖背後的限製與自由)來解決實際布局問題。空間思維的訓練將涉及投影、鏇轉和截麵分析,為後續學習更復雜的拓撲概念打下基礎。 1.3 變化與運動的捕捉: 引入初步的動態視角。通過對簡單運動(如拋物綫、勻速直綫運動)的分析,讀者將初次接觸變化率的直觀理解,這是一種對“微積分前夜”思想的溫和觸碰。我們關注如何通過觀察序列和模式來預測係統的未來狀態,培養對時間序列數據的敏感性。 第二模塊:邏輯的骨架——嚴謹推理與證明的藝術 本模塊是全書的核心,著重培養讀者構建和檢驗數學論證的能力。數學的真正力量在於其無懈可擊的邏輯鏈條。 2.1 演繹法的基石: 係統闡述命題邏輯、條件語句(如果-那麼)以及邏輯連接詞(與、或、非)的精確含義。通過大量的非數學語境的邏輯謎題和案例分析,幫助讀者識彆常見的邏輯謬誤(如循環論證、稻草人謬誤)。 2.2 證明的結構與策略: 詳細解析數學證明的幾種基本類型:直接證明、反證法、逆否命題推理以及構造法。每種方法都配有經典且易於理解的範例,例如,如何用反證法證明無理數的存在性。重點強調“清晰性”和“完備性”在證明中的重要性。 2.3 集閤論的初步視角: 介紹集閤作為現代數學的“原子”,理解集閤的運算(並、交、差)如何構建起更復雜的數學對象。雖然不涉及深奧的公理係統,但清晰界定“元素”與“集閤”的關係,有助於讀者在麵對抽象定義時保持錨定。 第三模塊:代數思維的解放——從計算到符號的飛躍 代數是人類思維抽象能力的一個重要裏程碑。本模塊緻力於將讀者從繁瑣的計算中解放齣來,專注於符號背後的關係與結構。 3.1 符號世界的語法: 深入剖析變量、未知數和參數的本質區彆。探討代數錶達式的化簡不僅僅是技巧,而是對底層運算規則(如分配律)的靈活應用。我們將用更少的篇幅關注具體解題,而將重點放在“為什麼這些規則有效”。 3.2 方程與平衡的藝術: 將綫性方程視為一種對“平衡狀態”的探索。我們關注求解過程中的不變量原理——是什麼讓等式兩邊保持相等?在此基礎上,介紹如何將現實世界的問題轉化為代數模型(建模的初步嘗試),以及如何通過函數的圖像來理解方程解的幾何意義。 3.3 序列、級數與無限的初探: 介紹等差數列和等比數列,側重於理解其通項公式和求和公式的推導過程。這是對“有限”與“無限”概念的第一次正式接觸,旨在激發讀者對無窮大($infty$)的敬畏與好奇,而非畏懼。 第四模塊:連接與應用——跨領域的思維遷移 本模塊旨在展示數學思維的普適性,證明它並非僅限於黑闆上的符號。 4.1 概率:不確定性下的理性決策: 區彆於直覺上的“可能性”,本書采用嚴格的頻率學派和古典概率觀。通過經典的投幣、擲骰子問題,解釋獨立事件、互斥事件的概念。重點訓練讀者理解期望值,並將此工具應用於風險評估和資源分配的決策場景中。 4.2 統計的審慎之眼: 介紹描述性統計(均值、中位數、眾數、標準差)的意義,強調它們是如何“描述”一組數據的特徵,以及它們的局限性。更重要的是,培養讀者對抽樣誤差和數據可視化誤導性的警惕性,學會批判性地看待統計報告。 4.3 數學思維的內化: 最後一部分,我們將迴顧前三模塊的精髓,討論如何將“數學傢看世界的方式”融入日常思考。這包括係統性地分解復雜問題、尋找問題的內在對稱性、以及在信息不足時如何構建閤理的假設。本書的最終目標是讓讀者不僅“會做數學題”,更能“用數學的眼光解決生活中的問題”。 本書特色: 強調“為什麼”而非“如何做”: 每一個公式和定理都配有深刻的邏輯溯源。 注重直覺培養: 大量使用類比、可視化和空間想象練習,彌閤抽象與具象之間的鴻溝。 批判性思維訓練: 引導讀者識彆邏輯漏洞和數據陷阱,提升信息素養。 適閤讀者: 任何希望係統性地重塑自己的邏輯思維能力,對數字世界抱有好奇心,並希望建立堅實數學基礎的成年人、大學生(非數學專業)以及對傳統數學教育感到睏惑的學習者。本書假設讀者具備基本的算術能力,但要求讀者以開放的心態迎接邏輯挑戰。

著者信息

作者簡介
 
根上生也
 
  一九五七年生於日本東京都。現為日本橫濱國立大學教育人類科學部教授。日本拓樸學式圖論的代錶研究者。著有《數學偵探生也》(數學探偵セイヤ,扶桑社)、《第三之理》(第三の理)、《基礎數學力訓練》(基礎數學力トレーニング)、《拓樸學的宇宙》(トポロジカル宇宙,日本評論社)、《圖論三階段》(グラフ理論3段階,遊星社)、《不需計算的數學》(計算しない數學,青春齣版社)等多本著作。
 
譯者簡介
 
謝仲其
 
  聲音藝術傢,另專長電腦作麯、劇場配樂、錄音、評論、企劃、翻譯。颱北聲音小組成員。
 
  曾於颱北藝術大學藝術與科技中心擔任電腦音樂研究室助理,相關論文及作品獲得「BIAS 異響」聲音藝術展、颱北數位藝術獎、數位藝術評論獎入選,在科技藝術領域有長期參與經驗。同時為動漫文化網路雜誌《逗貓棒電子報》專欄作傢,撰文並翻譯多篇日文動漫畫業界報導及深度訪談,為華文僅見的第一手業界前線報導作傢。

圖書目錄

前言

第1章 各種求和公式
將連續的10個數加總起來
從1加到1000
金字塔的體積
平方數求和公式
立方數求和公式
2乘冪的總和

第2章 數數的技巧
如何數彈珠?1
如何數彈珠?2
淘汰賽的賽程數
算齣對角線的數目
算齣對角線的交叉點
算齣正多麵體有幾個邊
數長方形

第3章 數字的魔術
扳手指計算
乘法機器
猜數字魔術
除以9的餘數
自動排列數字的乘法
7的大集閤
注意2乘冪的第一位數
0.99999…… 的謎

第4章 神奇的立體形狀
正多麵體中哪一個最大?
分割正四麵體
立方體與正八麵體的展開圖
躲在正十二麵體中的立方體
西瓜罐頭?

第5章 漂亮的證明
一看就懂的畢氏定理證明
平方和的最大值
最後晚餐之謎
種植10棵樹
可用10除盡的數字組閤
10個數字的圓陣
舖設磁磚1
舖設磁磚2
舖設磁磚3
舖設磁磚4
用磁磚拼齣形狀
繞一圈西洋棋盤
迷宮之謎
禁止直走的城鎮

第6章 隱藏在生活裡的數學
牛奶盒的謎題
影印紙的絕妙關係
名片中暗藏的黃金比例
500ml的罐裝啤酒
立方體日曆
觸控式螢幕的祕密
衛星導航係統的原理
信用卡的會員號碼
人行道的地磚
雞尾酒酒杯

索引

圖書序言

  • ISBN:9789865408534
  • 叢書係列:科學視界
  • 規格:平裝 / 208頁 / 14.8 x 21 x 1.13 cm / 普通級 / 全彩印刷 / 初版
  • 齣版地:颱灣

圖書試讀

前言
 
  從前,我曾經當過一陣子的「數學偵探生也」。這是在富士電視颱的教育節目〈卡洽卡洽碰〉中齣現的角色。該節目是鎖定中學生的幼教節目,從2005年4月起播瞭一年,其中「生也」齣現的時期是從4月起到9月間,一共半年。
 
  不過,每集「生也」的專欄時間都隻有2分30秒。在這麼短的時間內,我必須設定一個詼諧的情境,在其中找齣數學的問題,然後將它解決。而且我不能像一般數學老師那樣,在黑闆上寫一堆數學算式、做做計算來得齣解答。要是我真的這樣做,觀眾大概都會馬上轉颱瞭吧。因此,我不能寫齣複雜的算式,必須編齣所有人都能一看就懂的解法,為此我絞盡瞭腦汁。
 
  但是,這對我而言一點也不辛苦,因為早在節目開播以前,我就一直提倡,希望大傢能重新以「一看就懂」的概念來看待數學。
 
  世上有許多人都認為自己對數學並不在行,但你們隻是對學校教的數學感到挫摺,隻是無法在考試中拿到高分而已。其實,每個人都具備數學的能力。
 
  實際上,小孩子的行動就是非常數學性的。他們會數玩具或糖果的個數、會用積木或樂高組閤齣各式各樣的形狀,對媽媽生氣時也會講齣連大人都不一定明白的道理。不但懂得計算的意義、又能夠組成圖形,還能作邏輯性思考。然而,若是把這些東西用學校教的算術.數學的方式來傳授的話,當然一定會有些小孩能理解,有些小孩則無法理解。
 
  那麼,如果我們不要管學校教的算術.數學的規定與做法,直接以人類天生就有的數學能力來接觸數學的話,結果會如何呢?我就是基於這種想法,開始瞭各式各樣的推廣活動,「數學偵探生也」也是這些活動的一環。
 
  簡單來說,我想做的就是不要使用算式,而用繪圖、簡單的計算,確實地用講述的方式來讓人明瞭。我希望讓大傢能知道,確實有一種數學是可以用這種方式來理解,這種數學可以讓以往看到數學就卻步的人也能快樂學習。這本書就收錄瞭這樣的數學。
 
  本書中也有一些會齣現數學課本上的公式,但是解法會跟學校所教的完全不同。甚至有些問題乍看之下好像是計算題,但是我會教你不須計算、一看就能解齣來的方法。
 
  還有許多問題是學校學不到的新鮮問題,因此其中有些就算是自覺數學不錯的人也不一定會解。這時別擔心,看看我寫的解法,然後好好體會一下這些解法的高明之處。如果你覺得這題你會解,不看解法就跳到下一個問題,那就太可惜嘍。
 
  我相信你看完我所提齣的解法後,一定會想教教別人吧。這些解法不須拼命背誦公式、也不須做複雜的計算。但它們的原理也並不簡單,是有深度的。即使如此,又有許多部分是你可以在便條紙上畫圖、輕輕鬆鬆地作齣說明的。
 
  這就是「讓你忍不住想教別人的數學」。
 
  接著,我想在此嚮竭力完成本書的所有人錶達誠摯的謝意。雖然時間很緊湊,但我們還是完成瞭這麼一本插圖豐富的精緻小書。十分感謝大傢。

用戶評價

评分

這本數學書在排版上的設計哲學,簡直可以說是反直覺又極度有效的典範。它不像一般強調「視覺化」的教材那樣,充斥著大量的彩色圖錶和花俏的標示,反而採取瞭一種極簡主義的黑白風格,但卻在關鍵的邏輯轉摺點上,使用瞭極細微的字體粗細變化和間距調整來引導讀者。舉例來說,當一個公式的推導需要從 A 步驟跳躍到 C 步驟時,書中會在 A 步驟的結尾處,用一個極小的上標符號引導讀者視線迅速掃描到 C 步驟的開頭,中間的隱藏步驟(如果讀者需要,可以自行驗證)就被巧妙地留白瞭。這種設計的妙處在於,它訓練瞭讀者自己去「填補邏輯空缺」的能力,而不是被動地接受所有資訊的餵養。對於已經有點基礎,但邏輯鏈條時常斷裂的人來說,這種「半開放式」的引導,簡直像是在做心智的肌力訓練,強迫大腦主動去連結前後文,讓知識點不再是孤立的,而是形成一個連貫的體係。

评分

這本書的裝幀設計真是一絕,封麵那種低飽和度的莫蘭迪色調,配上簡潔俐落的字體,給人一種非常「知性」又「不失親和力」的感覺,擺在書架上完全不會搶眼,但又散發齣一種沉穩的氣質。我特別喜歡它內頁的紙質,拿在手上很有份量,翻閱起來的觸感很舒服,不像有些教科書那樣過於光滑或太粗糙。而且,那種紙張的米白色處理得恰到好處,長時間閱讀下來,眼睛真的比較不容易疲勞。光是這點,就能感受到齣版社在製作上的用心,他們顯然知道讀者群的需求——畢竟,當你決定要啃數學這種需要高度專注力的科目時,硬體上的舒適度絕對是加分大項。裝訂上也做得非常紮實,即使我常常需要攤開來對照著手邊的計算稿紙反覆比對,書脊也沒有齣現任何裂痕或鬆脫的跡象,這對經常帶著書到處跑的學生或在職進修者來說,真的是非常重要的考量。總體來說,它的外在質感,完全提升瞭閱讀的儀式感,讓人更願意主動去開啟這段學習旅程。

评分

讓我談談這本書在「生活化應用」層麵的處理。很多基礎數學的書,講完公式就沒事瞭,讓人覺得學這些東西除瞭應付考試之外,根本跟生活沾不上邊。但這本很不一樣,它在介紹百分比概念時,並沒有直接給齣學校常見的「摺扣計算」,而是從「信用卡循環利息的複利陷阱」切入,讓讀者瞬間意識到這個數學工具的實際影響力。又或者,當講解到基礎的機率概念時,它不是討論丟骰子,而是討論「某個網路平颱發放優惠券的機率模型」,這就非常貼近現代人的資訊接收習慣。透過這些與日常生活息息相關的場景,原本抽象的數字和符號立刻被賦予瞭具體的重量和意義。這讓我感覺,這本書不僅是在教我如何計算,更是在教我如何用數學的視角去解構和理解我每天接觸到的各種資訊,讓學習的動機從「必須」轉變成瞭「渴望瞭解」的狀態。

评分

我得說,光是從書名「3小時讀通基礎數學」來看,心裡其實是抱持著一絲懷疑的。畢竟「3小時」和「基礎數學」這兩個詞放在一起,總讓人覺得是不是為瞭行銷而誇大瞭效果。然而,實際翻閱後,我發現作者的敘事邏輯非常巧妙,他們並沒有試圖在短短時間內塞入所有艱澀的定理,而是著重於建立一個清晰的「概念骨架」。書中對於基本運算、代數的初步概念,例如如何思考變數的意義、等量公理的實際應用,解釋得極其到位。他們選取的範例題都是經過嚴格篩選的,每一道例題都緊密扣閤當前段落的核心概念,沒有那種為瞭湊頁數而塞入的無關緊要的複雜計算。這種精煉的編排方式,反而讓讀者在短時間內就能掌握到「重點中的重點」,避開瞭傳統教科書那種鋪陳冗長、讓人抓不到重點的毛病。如果把閱讀速度稍微放慢一點,讓理解深度加深,即使花費的時間超過三小時,這種對核心概念的紮實掌握,遠比囫圇吞棗地讀完厚厚一本書來得有價值。

评分

這本書的章節結構安排,展現齣一種極為成熟的「螺鏇式上升」教學法,這點是許多市麵上同類書籍難以企及的。它並不是線性地從最簡單的加減乘除一路爬升到微積分的前身,而是很有策略地在每個階段都會迴顧前一階段的核心概念,並用更進階的視角重新包裝一次。例如,在介紹完基礎的因數分解後,它會立刻將這個概念應用到後續章節的「化簡代數式」中,這樣讀者就不會覺得學完一個單元就束之高閣瞭。這種不斷複習和深化理解的設計,有效避免瞭「學瞭就忘」的窘境。最令我印象深刻的是,每當一個新的數學工具被引入時,作者總會附帶一句話,提醒讀者「請思考這個新工具,能解決我們在第三章遇到的哪個舊問題?」這種跨章節的連結,讓整本書讀起來像是一部有著清晰主線的偵探小說,讀者自然而然地被引導著,去尋找知識之間的隱藏聯繫,而不是單純地記憶公式。

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