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☆百度10萬會員大吧“數學吧”吧主幸福_狐狸真誠推薦!颱灣180餘所中學指定閱讀!
☆全日本“數學培訓學校”校長永野裕之全新力作!
☆衝破慣常的數學學習法,告訴你數學到底是個什麼東西,為什麼“越是死記硬背公式,就越學不好數學”;
☆詳盡介紹10種基本解題思路,隻要熟練掌握,就能輕鬆應對各種類型數學題,尤其是難度較高的高考真題;
☆《寫給全人類的數學魔法書》迴答瞭“怎樣聽課”“怎樣記筆記”“怎樣做練習冊”等讀者關心的問題,將作者多年學習數學的秘籍傾囊相授;
☆對數學公式和定理進行推理驗證,啓發讀者拋開刻闆的學習方法,不能“隻知其一,不知其二”,真正瞭解數學,對數學開竅。
內容簡介
《寫給全人類的數學魔法書》是一本能真正提高你的數學能力、快速拯救考捲分數的“數學寶典”。全書隻講解瞭10種基本解題思路,卻足夠你遊刃有餘地應對各種初高中數學難題,甚至連那些冷僻的高考試題你也可以輕鬆拿下。更重要的是,你將通過這10種解題思路,將所有的數學知識融會貫通,形成自己的學習方法,最終對數學開竅!
不要再死記硬背枯燥的數學公式和概念瞭。這本書將完全顛覆你自以為正確的學習方法,讓你真正會學數學,愛上數學!
作者簡介
永野裕之,擁有20多年教學經驗的“數學達人”,現任永野數學私塾校長。這是一所同時麵嚮在校學生和成年人開班的數學培訓學校,該校曾被NHK電視颱、《日本經濟新聞》、《商務雜誌》等多傢媒體報道,是三所日本全國“數學培訓學校”之一。作者反對死記硬背數學公式的傳統學習方法,提倡學通、學透,進而領略數學的魅力,真正提高數學能力。
內頁插圖
精彩書評
★“數學是人類知識活動留下來的頗具威力的工具,是世間萬象的根源。上帝必以數學法則建造宇宙。”
——笛卡兒
★無論遇到任何問題,你都可以搜集綫索(解題條件),明確目標(待解問題),運用邏輯判斷分析能力(計算過程)來加以解決。在確定問題得到解決之後,你還可以將具體的事情加以抽象分析,從而得齣經驗,並根據經驗歸納齣閤適的解決辦法,以備以後遇到類似問題時參考。這就是學習數學真正的用意。
——《寫給全人類的數學魔法書》
目錄
序言
為什麼你學不好數學?
學好數學的竅門
數學差生也能當數學傢
學好數學就靠方法
成年人為什麼還要學習數學?
重新感受數學的魅力
“文科生”更要學數學
本書的使用方法
第1部
應該怎樣學數學?
死記硬背要不得
學數學的訣竅——“記不住”
為什麼要學數學?
數學=枯煩燥乏味?
不要去記解題方法
代替死記硬背的方法
多想一想“為什麼?”
添加“新的語意”
不僅僅是“知識”,更要多一些“智慧”
對定理和公式進行驗證
定理和公式是“人類智慧的結晶”
在驗證的過程當中有所感動
通過驗證提高“數學的能力”
對勾股定理的驗證
對2次公式的驗證
找到靈光一閃的原因
“傾聽→思考→再教會彆人”的三步走
怎樣纔算是“明白瞭”
學習的三步驟
準備一本屬於自己的“數學筆記”
筆記是寫給自己將來看的
把筆記變成屬於自己的知識“寶庫”
通過記筆記,來積纍“教學”的經驗
“寶庫”筆記的記法
第2部
在解題之前應該掌握的知識
在數學當中,使用未知數的原因
算術和數學的區彆
演繹和歸納
規律性
使用未知數的好處
去除未知數
代入法
加減法
萬能的代入法
我們的口號是:“去除未知數!”
去除未知數的方法
2元2次聯立方程式的解題方法(附錄)
拿到數學練習冊的做題方法
“能看懂”和“能解答”是兩碼事
關於練習冊後麵的“答案”
這道題為什麼不會做?
怎麼樣纔能夠會答題?
當你會做這些題的時候
數學不好的人所欠缺的解題基本功
將應用題“數字化”
除法運算當中所包括的兩個含義
圖錶與聯立方程式之間的聯係
通過輔助綫,能不能獲得“更多有用的信息”
數學好的人,頭腦裏麵都裝瞭些什麼
數學不好的人的典型特徵
數學好的人,都掌握瞭“基本的解題思路”
“10種解題的思路”和相應的作用
歸納齣其中的原理、規則和定義,將復雜的問題進行分解
第3部
遇到任何數學題都能夠解答的10種解題思路
解題思路 1“降低次方和次元”
1開3次方
在幾何圖形當中,同樣可以降低“次元”
解題思路2“尋找周期和規律性”
找不著日曆也沒關係
同餘式
解題思路 3“尋找對稱性”
幾何圖形的對稱
對稱式
相反方程式
解題思路4“逆嚮思維”
“至少如何如何……”,遇到這種問題,我們不妨逆嚮思維
反證法
解題思路5“與其考慮相加,不如考慮相乘”
相關方程式的信息量
不等式的證明
解題思路6“相對比較”
相對比較=減法運算
無限循環小數
差分數列
解題思路7“歸納性的思考實驗”
代入具體的數字,能夠加深理解
加深印象,提齣猜想
不斷“實驗”
數學歸納法
解題思路8“數學問題的圖像化”
針對最大值和最小值問題的特效藥
在聯立方程式的解題過程當中應該想到的!
在亂石之上架起橋梁
解題思路9“等值替換”
在必要充分條件下(等值)
方程式的變形就是等值替換
意識到等值替換
在必要條件下,對充分條件加以討論
給想法命名
……
第4部
綜閤習題——10種
解題思路的運用
綜閤習題①
綜閤習題②
綜閤習題③
綜閤習題④
結束語
精彩書摘
應該怎樣學數學?
死記硬背要不得
學數學的訣竅———“記不住”
“學習數學都有哪些訣竅啊?”
每次有人提齣這個問題的時候,我都會這樣迴答:
“學習數學的訣竅就在於‘記不住’這三個字。”
我之所以會這麼說,是有深層次含義在裏麵的。
當人們想要記住某件事情的時候,他就不再思考瞭。
“為什麼是這樣?”
“為什麼要用這種方法解題?”
“真的是這樣的嗎?”
因為停止瞭思考,像這一類的疑問也就不再産生瞭。
很多人一想到數學就頭疼,認為學數學就是死背公式和解題方法。實際上,
通過記住數學公式和解題方法來解題,這和學習數學的本意是相背馳的,這樣是肯定學不好數學的。
為什麼要學數學?
“為什麼非得學數學呢?”
你是不是也有這樣的疑惑呢?
確實,在數學當中有很大的一部分內容,像三角函數、數列、嚮量這些東西,都和我們日常生活聯係不上。既然如此,為什麼幾乎所有的發達國傢都把數學列為義務教育當中的必修科目呢?
我認為,提高一個人的數學水平,就是在提高一個人的邏輯判斷能力。通過對數學的學習,使你能夠發現事物的內在規律和本質。
這是精神層麵上的提高和養成,使你能夠有條理地去思考每一件事情,我認為這纔是學習數學真正的目的,而三角函數也好,嚮量也好,因數分解也好,都是一種形式,其根本目的還是在於培養一個人的邏輯判斷能力,如果你養成瞭一
看到什麼就想背下來的毛病,那麼對邏輯判斷能力的提高是有很大阻礙的。
為瞭不失去學習數學的本意,理解數學學習的本質,請不要再“死記硬背”。
在這裏,請讓我引用一段我最喜歡的愛因斯坦的名言:
“能忘掉在學校學到的知識,纔算是教育。因為在校園裏接受的隻是最基礎的教育,學到的隻是書本上的知識。要想真正學到人生最有用的知識,就要自己去感悟,在實踐中獲得經驗與靈感。”
數學=枯燥乏味?
請你迴憶一下,學生時代的你,在每次快要考試之前,是怎樣學習數學的呢?
是不是每次都先去背那些定義、公式和解題方法,然後再大量做題?
像這種定期測驗的題目,往往和教科書以及練習冊上的題目大同小異。老師在齣題的時候,考慮到的不是學生們的數學能力,而是要檢測他們在這一段時間內的勤奮程度。至少,在曆年的高考數學當中,你是找不齣什麼“新氣象”的。
此外,強製性地去背那些數學定義和公式,它們就會失去原本的魅力,淪落為枯燥乏味的數字符號的排列。
沒有任何用處,又沒有任何意義的事情,自然就會令人覺得枯燥乏味。我想還沒有哪個人能把乏味的事情做得有聲有色。
不要去記解題方法
有沒有一種既能紮紮實實地學好數學,又能在學習過程當中盡可能讓人輕鬆愉快的方法呢?
答案是:有的,那就是你不要“總想著去記住它”。
也就是說,在你學習一樣新東西的時候,盡量不讓自己去刻意地死記硬背,而是要找齣它們背後所蘊含的“原理”。
想必大傢都知道求三角形麵積的數學公式,那麼我們就拿這個公式來舉例子,探討一下如何“不去刻意地記住它”。
求三角形麵積的數學公式:
底×高÷2
求三角形麵積的數學公式是這樣的吧?那麼為什麼通過這個公式就能求得三角形的麵積呢?
“這個問題我倒是沒有想過……”
“我上小學的時候,老師就是這麼教的……”
這就是錯誤的數學學習方法的開端。
當然,也有人會迴答:
“那是因為三角形的麵積是相對應的四邊形麵積的一半。”
那麼我又要問瞭:
為什麼四邊形的麵積運算公式就是“底×高”呢?
要想迴答齣這個“為什麼”,你就必須對計算麵積的數學定義有著深刻的理解和認識。
如果不想死記硬背數學定義和公式,那麼在一開始,你就必須要找齣它背後所蘊藏的“原理”。另外,你不能隻是理解這麼一個數學定義,還要搞明白它與其他的數學定義之間有著怎樣的聯係,這就需要你對這些原理有著全麵性的掌握。
再者,當你掌握瞭數學公式背後所蘊含的原理的同時,好奇心也得到瞭極大的滿足。你自然會感覺到:
“哦,原來是這麼一迴事!”
“還真是有意思啊!”
繼而覺得其實學習數學也很有趣,這也是“不死記硬背”的學習方法所能帶來的趣味性。當你搞懂瞭某個數學公式背後的原理之後,想一想,如何纔能活學活用,而不是刻意去死記硬背,這就是學習數學的關鍵訣竅。
……
前言/序言
《數的宇宙:從古老謎題到未來奇跡》 這是一本關於宇宙終極語言的探索之旅。 數,我們習以為常的符號,卻是宇宙最深刻的秘密。從遠古文明仰望星辰,試圖理解周期與規律,到現代科學傢利用數學模型預測黑洞的誕生,數,始終是我們洞悉宇宙運行法則的鑰匙。本書並非枯燥的公式堆砌,而是以引人入勝的故事、生動形象的比喻,帶領讀者穿越數學的漫長曆史,領略其無處不在的魅力。 第一章:當世界還在濛昧之時——數的起源與早期文明 在文字尚未成熟的年代,人類就已經開始用數字來標記和計數。從岩洞壁畫上的刻痕,到貝殼和骨頭上規律的符號,這些都是人類早期對數量進行抽象思考的痕跡。我們可以想象,在狩獵采集的時代,部落首領需要知道今天收獲瞭多少獵物,多少人在隊伍中,纔能做齣閤理的分配和規劃。這種最原始的計數需求,是數學誕生的土壤。 古巴比倫人,他們用六十進製來計量時間,至今我們仍在使用。當他們仰望星空,記錄行星的運動軌跡時,他們已經踏上瞭天文學和數學的漫漫長路。古埃及人,為瞭應對尼羅河周期性的泛濫,發展齣瞭測量土地和計算糧倉體積的幾何知識。這些早期的數學實踐,並非為瞭純粹的理論探索,而是為瞭解決現實生活中的生存問題,但正是這些務實的齣發點,孕育瞭數學最核心的邏輯。 我們也將觸及古希臘的輝煌。畢達哥拉斯學派發現瞭數與音樂和諧之間的神秘聯係,他們認為“萬物皆數”。歐幾裏得的《幾何原本》則以嚴謹的公理化體係,奠定瞭西方數學的根基,其影響直至今日。想象一下,在那個沒有計算機的時代,數學傢們如何通過邏輯推理和幾何作圖,一步步揭示圖形的奧秘,而這些知識,將指導古希臘人建造齣宏偉的帕特農神廟。 第二章:概念的躍進——數字的演變與抽象的力量 從具象的“一二三”,到抽象的“零”、“負數”以及“虛數”,數字的概念經曆瞭漫長而深刻的演變。零的齣現,是人類思維的一次巨大飛躍。它不僅僅是一個占位符,更代錶瞭“無”的概念,為代數學的發展打開瞭潘。負數的引入,則解決瞭許多在現實世界中看似不可能的問題,例如藉貸和溫度的零度以下。 我們會探討印度數學傢如何貢獻瞭我們今天廣泛使用的十進製計數係統,以及阿拉伯數字的傳播之路,它們如何改變瞭歐洲的商業和科學發展。負數和零的引入,是如何讓方程的求解變得更加完備,從簡單的加減乘除,到更復雜的方程組。 虛數的齣現,更是將數學推嚮瞭一個新的維度。最初,它似乎隻是一個解決特定數學難題的“工具”,但很快,數學傢們發現,虛數在描述現實世界的某些現象時,竟然有著不可思議的準確性。電磁學、量子力學,這些描述我們物質世界基本規律的學科,都離不開虛數的強大力量。我們將用生動的例子,解釋為什麼虛數並非“虛幻”,而是理解現實的必要工具。 第三章:變化的風景——代數與幾何的對話 代數,是描述數量之間關係的語言,它用符號代替具體的數字,讓我們可以處理更普遍、更抽象的問題。從解一元一次方程,到探索高次方程的奧秘,代數的力量在於其通用性。我們可以用簡潔的字母組閤,概括齣無數種情況下的規律。 而幾何,則通過圖形來展現空間關係和形狀。從勾股定理揭示直角三角形的秘密,到圓錐麯綫在天文學中的重要作用,幾何為我們提供瞭觀察和理解世界形狀的框架。 本書將重點描繪代數與幾何之間令人著迷的“對話”。笛卡爾的解析幾何,將兩者巧妙地結閤在一起,用代數方程來描述幾何圖形,用幾何圖形來可視化代數概念。這就像是給抽象的數字賦予瞭“形體”,讓它們不再是冰冷的符號,而是可感知的存在。我們將看到,拋物綫如何描述衛星的運行軌跡,橢圓如何描繪行星的軌道。這種跨領域的融閤,是數學發展的關鍵驅動力。 第四章:無窮的疆界——微積分的革命 想象一下,我們如何測量一個麯綫的長度?如何計算一個不規則形狀的麵積?如何在瞬息萬變的世界中捕捉“變化”本身?微積分,就是解決這些問題的利器。牛頓和萊布尼茨各自獨立發展瞭微積分,這標誌著數學的一個革命性飛躍。 微積分的核心思想在於“分割”與“逼近”。我們將用通俗易懂的語言,解釋“極限”的概念,它如何讓我們能夠處理無窮小的量,從而計算齣精確的瞬時速度和變化率。然後,我們再介紹“積分”,它是如何將無窮小的部分纍積起來,計算齣總的量,例如麯綫下的麵積。 微積分的應用範圍之廣,令人嘆為觀止。它不僅在物理學中描述物體的運動、能量的轉化,在工程學中指導橋梁的建造、飛機的設計,甚至在經濟學中預測市場趨勢,在生物學中模擬種群的增長,都扮演著至關重要的角色。我們將通過一些生動的案例,展現微積分如何讓“變化”變得可控,讓“動態”的世界得以被理解和預測。 第五章:概率的藝術——不確定性中的規律 生活充滿瞭不確定性,從拋硬幣的結果,到天氣預報的準確性。概率論,正是研究和量化這些不確定性的學科。它並非認為一切都是隨機的,而是試圖在隨機現象中找到潛在的規律。 我們將從簡單的概率概念開始,例如投擲骰子的可能結果,到組閤數學中的排列和組閤,理解計算事件發生可能性的方法。然後,我們將深入探討“大數定律”,它告訴我們,隨著試驗次數的增加,事件發生的頻率會越來越接近其理論概率。這意味著,即使單次事件充滿偶然,大量的重復也會展現齣可預測的趨勢。 概率論在現代社會的應用無處不在。賭場的遊戲規則、保險公司的風險評估、醫學的臨床試驗、甚至人工智能的機器學習,都離不開概率論的支撐。我們將探討,如何在看似隨機的數據中,提取有用的信息,做齣更明智的決策。 第六章:連接世界的紐帶——圖論與網絡 在這個高度互聯的時代,我們每天都在與各種各樣的網絡打交道:社交網絡、交通網絡、信息網絡。圖論,就是研究這些網絡結構的數學分支。它用“點”和“綫”來抽象地錶示事物之間的關係,例如城市之間的道路,人與人之間的社交聯係。 我們將探索圖論中的一些基本概念,例如節點、邊、連通性。我們還將瞭解著名的“七橋問題”,它如何催生瞭圖論的發展。然後,我們將看到,圖論如何在最短路徑問題(例如地圖導航)、網絡流量分析、甚至是解決NP-hard問題(例如旅行商問題)等方麵發揮著關鍵作用。 圖論不僅僅是一種抽象的數學理論,它更是理解我們現實世界中復雜聯係的有力工具。我們將看到,如何用圖論來優化物流配送,如何分析社交媒體上的信息傳播,甚至如何理解大腦神經元之間的連接。 第七章:模式的探尋——信息論與編碼 在信息爆炸的時代,我們如何有效地存儲、傳輸和理解信息?信息論,就是解決這些問題的科學。香農的信息論,將信息量進行瞭量化,為我們理解數據的本質奠定瞭基礎。 我們將探討“信息熵”的概念,它衡量瞭信息的不確定性。熵越高,信息量越大。然後,我們將介紹“編碼”的藝術,如何用最少的比特來錶示最多的信息,以及如何糾正傳輸過程中産生的錯誤。 信息論的應用,直接關係到我們今天生活的方方麵麵。互聯網的通信協議、數字壓縮技術(例如MP3、JPEG)、甚至是DNA的遺傳編碼,都蘊含著信息論的思想。我們將瞭解,這些看似高深的技術,是如何建立在對信息本質的深刻理解之上。 第八章:超越現實的邊界——混沌與分形 當經典數學在描述某些復雜係統時顯得力不從心時,混沌理論和分形幾何應運而生。它們揭示瞭看似隨機和無序的現象背後,隱藏著深刻的數學規律。 我們將用一個簡單的例子,例如“蝴蝶效應”,來解釋混沌係統的“對初始條件的敏感依賴性”。即使微小的擾動,也可能導緻截然不同的結果。這讓我們重新審視預測的局限性。 分形幾何,則描繪瞭自然界中普遍存在的“自相似性”。無論放大多少倍,都能看到相似的圖案。從海岸綫的形狀、雪花的晶體,到血管和肺泡的結構,分形無處不在。我們將看到,如何用數學的語言來描述這些“不規則”的自然之美,以及它們在圖像處理、科學模擬等領域的應用。 第九章:數學的未來——人工智能與宇宙的終極猜想 數學的演進從未停止。今天,數學正以前所未有的速度滲透到人工智能的各個領域。機器學習算法背後的統計學原理,深度學習網絡的神經網絡結構,都離不開數學的強大支撐。我們將探討,數學如何驅動著人工智能的發展,讓機器能夠學習、推理、甚至創造。 最後,我們將展望數學的未來。從黎曼猜想這樣的世紀難題,到探索宇宙起源和結構的數學模型,數學依然是人類探索未知、理解宇宙最根本的工具。本書的目的,並非讓你成為一名數學傢,而是點燃你對數的敬畏和好奇,讓你看到,在這看似枯燥的數字世界背後,隱藏著一個無限精彩、充滿魔法的宇宙。 《數的宇宙:從古老謎題到未來奇跡》,是獻給每一個對世界充滿好奇的人的禮物。它將帶領你,以全新的視角,去審視我們所生活的這個由數構成的奇妙世界。