趣味數學叢書：魅力魔方 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳鶴齡 著

圖書標籤:

• 數學
• 益智
• 魔方
• 趣味數學
• 兒童
• 科普
• 遊戲
• 思維訓練
• 挑戰
• 解謎

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030249920

版次：1

商品編碼：11936089

包裝：平裝

叢書名： 趣味數學

開本：16開

齣版時間：2009-08-01

用紙：膠版紙

頁數：218

字數：220000

正文語種：中文

內容簡介

　　《趣味數學叢書：魅力魔方》在簡要迴顧瞭魔方的曆史、介紹瞭魔方的內部結構以後，重點圍繞以下幾個方麵展開：魔方六麵還原法；在魔方上形成美麗圖案；魔方遊戲中的難題；魔方中的數學。內容豐富，生動有趣。在魔方六麵還原方麵，《趣味數學叢書：魅力魔方》除把數學傢辛格馬斯特提齣的方法作為基本方法，作瞭詳細介紹外，還簡要介紹瞭其他學者提齣的4種不同方法，讀者可根據自身條件予以選用。
　　《趣味數學叢書：魅力魔方》集知識性、趣味性和實用性於一體，寓教於樂，圖文並茂，對廣大魔方愛好者有啓迪作用和參考價值，適閤小學高年級以上文化程度的學生、教師、科技工作者和廣大數學愛好者使用。

作者簡介

　　吳鶴齡，1937年5月齣生乾上海市金山區。北京理工大學教授。1998年退休後從事科普創作，已先後齣版《ACM圖靈奬》、《IEEE計算機先驅奬》、《好玩的數學》、《七巧闆、九連環和華容道》、《囚徒的睏境》、《迷宮趣話》、《魅力魔方》、《走齣推理的迷宮——福爾摩斯探案評說》等8部圖書，曾獲2009年國傢科學技術進步奬二等奬、第三屆颱灣吳大猷科普著作奬翻譯類佳作奬、第1屆中國科普作傢協會科普作品提名奬、北京市第四屆科普作品奬、“科學時報讀書杯”科學文化·科學普及奬等多項奬勵，《七巧闆、九連環和華容道》入選2008年文化部、財政部“送書下鄉工程”，《迷宮趣話》入選國傢新聞齣版總署第二屆“三個一百”原創圖書齣版工程。2010年被評為北京市高校“育人標兵”，2011年被評為北京市和全國教育係統“關心下一代工作先進工作者”。

內頁插圖

目錄

重印說明
前言

1 魔方的曆史
1．1 魔方誕生記
1．2 魔方也瘋狂
1．3 魔方也學術
1．4 “魔友”與“魔網”
1．5 魔方在中國

2 小魔方的大工藝
2．1 尺寸和外觀
2．2 “解剖”魔方
2．3 材質和工藝

3 魔方預熱
3．1 定義魔方
3．2 魔方標記法
3．3 魔方操作入門
3．4 魔方運動的基本規律
3．5 魔方的另類操作

4 六麵還原基本法
4．1 魔方還原的基本原理
4．2 還原底層的4個邊塊
4．3 還原底層的3個角塊
4．4 還原中層的3個邊塊
4．5 還原剩餘的5個邊塊
4．6 讓剩餘的5個角塊各就各位
4．7 將有扭轉的角塊“正”過來
4．8 魔方六麵還原法總結

5 魔方操作中的“魔法”
5．1 等效過程
5．2 恒等過程和逆過程
5．3 n循環的性質
5．4 一些有用的過程
5．5 交換過程
5．6 利用共軛過程由老過程建立新過程

6 升級六麵還原基本法
6．1 底層邊塊的還原
6．2 底層3個角塊的還原
6．3 中層邊塊的還原
6．4 頂層邊塊的還原
6．5 讓最後5個角塊各就各位
6．6 給角塊糾偏

7 名傢妙“方”
7．1 劍橋數學傢康韋的方法
7．2 “神奇小子”博賽特的方法
7．3 群論專傢喬伊納的“先角後邊法”
7．4 計算機科學傢考爾夫的方法
7．5 妙“方”點評

8 魔方之美
8．1 魔方圖案的美學基礎
8．2 博賽特的創造
8．3 康韋夫人的花樣
8．4 德國人的發明
8．5 馬可先生的創作
8．6 對魔方圖案的分析和討論

9 魔方難題
9．1 六色同堂
9．2 180°
9．3 超級魔方

10 魔方中的數學
10．1 什麼是群論？
10．2 群的定義和基本性質
10．3 循環群
10．4 子群
10．5 置換的結構
10．6 魔方群的階和魔方群中元素的階

參考文獻
附錄1 魔方頂麵變換法
附錄2 國內外魔方網站（網頁）一覽

前言/序言

　　英文“magiccube”有兩個意思，一是指三維的幻方（3Dmag-icsquare），國內學術界一般稱之為“幻立方”，筆者在《好玩的數學——娛樂數學經典名題》一書中已作過詳盡介紹。另一個是指一種3x3x3的立體智力玩具，國外常常根據其發明人的名字把它叫做“魯比剋立方體”，國內一般稱為“魔方”，這就是本書所要討論的對象。
　　魔方是在20世紀70年代中發明的，因此隻有三十幾年曆史。它的發明人埃諾·魯比剋是匈牙利的雕刻傢、建築師和大學教師。他通過十分巧妙的設計，把27個外錶塗以各種顔色的小立方體結閤成一個絢麗多彩的大立方體，這個大立方體既不會輕易散架，又能靈活地轉動。這個小小的玩具問世後，很快風靡全球，成為最暢銷的智力玩具。魔方中蘊含的數學問題和算法問題以及它同粒子物理中某些現象之間驚人的相似關係則成為數學傢和計算機科學傢以及物理學傢研究的熱點之一，至今興盛不衰。
　　筆者1980年到法蘭剋福大學做訪問學者時在德國同事傢中第1次見到魔方，立即就被它深深地吸引。但由於學習和工作的壓力，在很長一段時間裏，並沒有為它花費很多時間和精力。退休以後有瞭閑暇，這纔重拾魔方，享受遊戲的無窮樂趣。寫這本書，一是為瞭嚮喜歡魔方，但苦於不會玩魔方的讀者介紹入門的知識；二是為瞭和“魔友”們交流心得，以期共同提高；三是為瞭普及魔方中的數學知識。筆者深知，對魔方而言，“入門殊不易，精通難上難”。因此，本書將盡可能用通俗的語言，用淺顯易懂的實例，闡明復雜的魔方操作過程和魔方中蘊含的數學問題，為讀者提供一本看得懂、用得上，既能指導實踐又有理論價值的魔方初級教材。此外，本書還提供瞭有關魔方的大量信息和豐富資料，因此，對魔方愛好者而言，它也極具參考價值和收藏價值。
　　筆者對魔方中的數學十分癡迷，平時也喜歡玩玩魔方，但畢竟水平有限，因此，書中難免存有不妥之處，熱誠歡迎“魔友”和讀者批評指正。

趣味數學叢書：魅力魔方 《趣味數學叢書：魅力魔方》並非一本單純的數學書籍，它是一扇通往奇妙數字世界的大門，一場激發無限探索欲的智力冒險。本書將抽象的數學概念，以最生動、最有趣、最貼近生活的方式呈現給讀者，旨在打破數學的刻闆印象，讓學習數學的過程充滿樂趣與發現。 本書的核心在於“魅力”，它不僅體現在數學本身的內在邏輯之美，更在於它如何巧妙地與我們的生活經驗相連接，如何成為解決實際問題、理解世界規律的強大工具。我們希望通過這本書，讓讀者領略到數學並非冷冰冰的符號和公式，而是充滿活力、邏輯嚴謹又富於創造性的語言，是理解宇宙運行、社會發展乃至個體成長的關鍵。 內容亮點與深度解析： 第一部分：數學的“第一眼”——從生活齣發的驚喜 這一部分將數學的觸角延伸到我們熟悉的日常生活中，通過一係列引人入勝的案例，揭示數學的普遍存在性和實用性。 “超市裏的數學遊戲”： 我們會探討在購物時如何利用數學知識做齣更明智的選擇。例如，比較不同包裝的商品哪種更劃算，如何計算摺扣和滿減優惠，甚至如何理解促銷活動的背後是否隱藏著商傢的小心思。這部分將涉及比例、百分比、平均數等基礎概念，但會用遊戲化的方式呈現，例如“挑戰比價王”等小環節，讓讀者在實踐中掌握計算技巧，培養節約意識。 “廚房裏的幾何魔法”： 烹飪過程中充滿瞭幾何學的應用。切菜的形狀、烘焙模具的體積、食材的擺放，都與幾何學息息相關。我們將通過製作一個簡單的蛋糕或切分一個水果來講解麵積、周長、體積等概念，讓讀者理解數學如何幫助我們更精確地完成烹飪任務。例如，如何計算需要多少麵粉纔能填滿一個特定形狀的容器，或者如何將一個披薩公平地切成幾份。 “遊戲中的概率博弈”： 許多遊戲都與概率有關，從擲骰子到抽卡牌，概率無處不在。本章將以生動有趣的遊戲場景為例，講解概率的基本概念，如可能性、頻率、期望值等。讀者將學習如何分析遊戲中的勝率，如何做齣更優的策略選擇，從而在娛樂中提升邏輯思維能力。我們將通過“猜數字遊戲”、“撲剋牌概率分析”等互動性強的例子，讓概率變得易於理解。 “路途上的導航數學”： 無論是日常齣行還是長途旅行，導航係統背後都離不開數學的支持。本章將簡單介紹坐標係、距離計算、最優路徑規劃等基本原理，讓讀者瞭解數學如何幫助我們“指點迷津”，找到最快、最省力的路綫。我們將用地圖和簡單的路綫規劃問題來模擬，讓讀者直觀感受數學的應用。 第二部分：思維的“探險隊”——解鎖數學思維的奧秘 這一部分將深入挖掘數學的思維方式，培養讀者的邏輯推理、抽象思考和創新能力。 “邏輯偵探社：解開謎題的鑰匙”： 邏輯思維是數學的基石。本章將通過一係列精心設計的邏輯謎題，例如“誰是真凶”、“真假判斷”等，訓練讀者的演繹推理、歸納推理和排除法等能力。我們將引導讀者一步步分析綫索，找齣隱藏的規律，最終得齣正確的結論。這部分將強調“為什麼”，讓讀者理解解題過程中的邏輯鏈條。 “數字的魔法語言：模式與數列的發現”： 數學世界充滿瞭各種各樣的模式和數列，它們蘊含著深刻的規律。本章將帶領讀者一同探索斐波那契數列、等差數列、等比數列等，並展示它們在自然界和藝術中的體現。讀者將學習如何發現和理解這些模式，並嘗試預測數列的下一項。例如，我們將展示嚮日葵的種子排列、鸚鵡螺的殼形，來印證斐波那契數列的美妙。 “空間的形狀：從二維到三維的暢遊”： 幾何學不僅僅是圖形的描繪，更是對空間關係的理解。本章將從基本的點、綫、麵開始，逐步過渡到多邊形、多麵體，以及更復雜的空間圖形。我們將通過摺紙、積木搭建等活動，讓讀者直觀感受圖形的性質，理解對稱性、相似性、全等性等概念。例如，我們將講解如何從一張紙摺齣一個立方體，或者如何用簡單的形狀組閤齣復雜的物體。 “圖與網：連接世界的秘密”： 圖論是研究對象之間連接關係的一門分支。本章將以通俗易懂的方式介紹圖論的基本概念，例如節點、邊，以及經典的“七橋問題”、“旅行商問題”。讀者將瞭解圖論如何應用於網絡設計、交通規劃、社交關係分析等領域。我們將用簡單的圖示來展示問題，讓讀者理解連接的意義。 第三部分：創造的“遊樂場”——用數學點亮生活 這一部分將展示數學在創意領域的無限可能，激發讀者的想象力和創造力。 “藝術中的數學之美：比例、黃金分割與和諧”： 藝術創作常常與數學原理不謀而閤。本章將探討黃金分割在繪畫、雕塑、建築中的應用，以及如何運用比例關係創造齣和諧、優美的作品。我們將分析名畫、雕塑的構圖，讓讀者體會數學如何成為藝術的“幕後推手”。 “編程的入門：數字與指令的舞蹈”： 簡單的編程思維與數學緊密相連。本章將以非常基礎的編程概念為例，例如順序、循環、條件判斷，展示如何用數學的邏輯指令來控製計算機完成任務。讀者將體驗到通過編寫簡單的代碼來解決問題，從而體會到數學的實踐性和創造性。我們將使用類Scratch的圖形化編程界麵，讓學習過程更加直觀有趣。 “數學模型：模擬現實世界的工具”： 數學模型是將現實世界的問題抽象成數學錶達式，並通過數學方法求解的過程。本章將介紹一些簡單的數學模型，例如人口增長模型、傳染病傳播模型，讓讀者瞭解數學如何幫助我們預測和理解復雜的社會現象。我們將用圖錶和簡單的公式來解釋，強調模型的簡化性和有效性。 “玩轉魔方：不止是簡單的轉動”： 作為本書的壓軸，我們將深入探討魔方的奧秘。這不僅僅是介紹還原魔方的方法，更將涉及魔方背後的數學原理，例如群論（以一種非常簡化的形式呈現）、排列組閤等。讀者將理解魔方為何能夠被還原，還原過程中隱藏的數學邏輯，以及如何通過理解數學原理來提高還原速度和策略。我們將從魔方的基本構成、轉動方式，到更高級的復原算法，循序漸進地引導讀者。 本書的特色： 趣味性與互動性： 全書貫穿趣味盎然的語言風格、生動形象的比喻，以及大量的插圖、圖錶和互動練習。我們鼓勵讀者動手實踐，邊學邊玩。 由淺入深： 從最基本的生活常識齣發，逐步深入到抽象的數學概念，確保不同數學基礎的讀者都能找到自己的學習節奏。 強調“為什麼”： 不僅僅告訴讀者“是什麼”，更注重解釋“為什麼”，讓讀者理解數學概念的由來和應用邏輯。 啓發式教學： 鼓勵讀者獨立思考，主動探索，培養解決問題的能力，而非被動接受知識。 跨學科融閤： 將數學與生活、藝術、遊戲、編程等領域相結閤，展現數學的廣泛應用和無窮魅力。 《趣味數學叢書：魅力魔方》不僅僅是一本書，它是一次邀請，邀請您與我們一同走進數學的奇妙世界，發掘數字的無限可能，點亮智慧的火花。無論您是初次接觸數學的孩子，還是希望重新發現數學樂趣的成年人，本書都將是您理想的夥伴。讓我們一起，在轉動魔方的過程中，感受數學的邏輯之美，在解開謎題的喜悅中，體會思維的無限力量。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到《深度學習框架TensorFlow實戰指南》時，內心是有些忐忑的，畢竟我對編程的理解還停留在比較基礎的階段。然而，這本書的編排邏輯，簡直是為初學者量身定製的良心之作。它沒有一上來就拋齣復雜的數學公式和晦澀的代碼塊，而是非常耐心地從“為什麼需要深度學習”這一哲學高度切入，逐步過渡到TensorFlow的基本架構。每一章的知識點都像搭積木一樣，層層遞進，前置知識點會用簡短的篇幅迴顧，確保讀者不會掉隊。書中大量采用瞭可視化的案例分析，比如構建一個簡單的神經網絡來識彆手寫數字，每一步的輸入輸齣變化都被清晰地標注齣來，這使得抽象的概念瞬間變得具象化。我特彆欣賞作者在代碼實現中加入的“思考題”，它們不要求你立刻給齣答案，而是引導你去思考不同參數調整可能帶來的後果，這種互動式的學習體驗極大地增強瞭我的參與感和解決問題的能力。對於任何想要係統入門AI領域的朋友來說，這本書無疑是最好的領路人。

評分☆☆☆☆☆

最近讀瞭一本名叫《宇宙的奧秘：從星係到黑洞》的書，真是讓人大開眼界。作者以極其生動的筆觸，將那些原本深奧晦澀的天體物理概念，描繪得如同科幻小說般引人入勝。我原以為瞭解黑洞的奇點或者暗物質的本質會是一件枯燥乏味的任務，但這本書完全顛覆瞭我的認知。它從我們熟悉的太陽係開始講起，逐步引導讀者穿越光年，去探索那些遙遠星係的誕生與消亡。尤其是關於引力透鏡效應的闡述，作者配上瞭精美的插圖和直觀的比喻，讓我這個對物理學知之甚少的普通讀者，也能清晰地想象齣光綫是如何被巨大天體扭麯的景象。書中對宇宙大爆炸理論的梳理也格外有條理，它不是簡單地羅列時間綫，而是深入剖析瞭支撐這些理論的關鍵觀測證據，比如宇宙微波背景輻射的“漣漪”。讀完後，我感覺自己像是剛剛完成瞭一次宏大的星際旅行，對腳下這顆藍色星球的渺小和宇宙的浩瀚，都有瞭全新的敬畏感。這本書的價值在於，它成功地架起瞭一座科學與大眾之間的橋梁，讓科學的魅力不再高高在上。

評分☆☆☆☆☆

我剛剛翻完瞭《舌尖上的非物質文化遺産：中國傳統烹飪技藝探秘》，這本書簡直是美食愛好者的聖經，但它超越瞭一般的食譜書，更像是一部流動的曆史畫捲。它沒有簡單地羅列食材和步驟，而是深入挖掘瞭每道菜肴背後蘊含的地域文化和曆史變遷。比如，書中對川菜中“鑊氣”的解析，簡直細緻入微，從火候的掌握到油溫的控製，作者幾乎是手把手地教你體會那種火焰與食材瞬間交融的魔力。更讓我震撼的是對那些瀕臨失傳的古老技藝的記錄，像是徽州傳統的“燙皮”豆腐製作，那種對時間、溫度近乎苛刻的把控，體現瞭匠人精神的極緻。閱讀過程中，我仿佛能聞到空氣中彌漫的各種香料的復雜氣息，耳邊似乎還能聽到傳統竈颱燃燒木柴的劈啪聲。它不僅僅是關於“吃”，更是關於“傳承”和“記憶”。作者的文字功底也極其紮實，描述食物的段落，如同散文般優美，讓人在閱讀時就已經垂涎欲滴，極大地激發瞭我親自去探索和實踐這些古老風味的衝動。

評分☆☆☆☆☆

最近沉迷於一本名為《維多利亞時代的城市迷霧：社會變遷與文學反思》的學術專著。這本書的視角非常獨特，它沒有停留在對狄更斯等大文豪作品的錶麵解讀，而是將文學作為一麵鏡子，去映照十九世紀英國工業化進程中，社會階層、公共衛生和道德觀念的劇烈衝突。作者引用瞭大量的城市規劃報告、醫療記錄和諷刺漫畫作為佐證材料，使得文學分析有瞭堅實的社會學基礎。比如，書中對“霧霾”這一自然現象如何被文學作品符號化，進而成為階級隔離和道德敗壞的隱喻，這個論述讓我耳目一新。行文風格非常嚴謹，但絕不枯燥，作者總能巧妙地將冰冷的數據和富有感染力的文學片段結閤起來，讓曆史的厚重感撲麵而來。讀完後，我對現代都市化進程中齣現的許多問題，如環境汙染和貧富差距，都有瞭更深層次的理解，它讓我意識到，文學不僅僅是娛樂，更是我們理解自身社會演變軌跡的重要工具。

評分☆☆☆☆☆

我周末終於看完瞭《沉默的森林：北歐神話中的英雄與混沌》。這本書最吸引我的地方，在於它對北歐神話體係的重構和深入挖掘，它不僅僅是關於雷神托爾和洛基的冒險故事，而是一部關於“存在主義”的史詩。作者拋棄瞭傳統那種浪漫化的敘事，轉而聚焦於世界末日“諸神黃昏”的必然性，以及在這種宿命麵前，英雄們所展現齣的那種悲壯而清醒的反抗精神。書中對“命運三女神諾恩”（Norns）的論述尤為精彩，她們編織的命運之網，比奧丁的權力更具決定性，這種對“無力感”的深刻剖析，非常貼閤現代人的精神睏境。語言風格非常凝練，充滿瞭一種北歐特有的冷峻和力量感，讀起來不像在讀神話故事，倒像是在閱讀一部哲學的寓言。特彆是對“英靈殿”的探討，它不是天堂，而是一個不斷為最終決戰做準備的軍事訓練場，這種對死亡的功利化處理，極大地拓寬瞭我對神話中“來世”概念的理解。這本書讓我感受到瞭遠古人類麵對不可抗拒的自然和命運時的那種高貴與絕望。