你夢到過長除法嗎?復(fù)雜方程的解法會(huì)讓你莞爾一笑嗎?你每年三月會(huì)慶祝π日嗎?如果是,這本《數(shù)學(xué)極客》就是為你而生的!有了這本指南,你可以在用從未想過的方式探索大自然的同時(shí),更加了解數(shù)學(xué)的力量和美。從椰菜花到肥皂泡再到地鐵路線圖,每一頁都能讓你以大數(shù)學(xué)家的眼光去認(rèn)識(shí)世界,探索如何將他們發(fā)現(xiàn)的定理和方程應(yīng)用到萬事萬物中。這本書包羅了幾十個(gè)你*喜歡的數(shù)學(xué)主題,你將從中找到下面這些有趣的問題的答案:
地鐵線路圖遺漏了什么?
雨滴和淚珠的形狀為什么不同?
谷歌翻譯的工作原理是什么?
糖果消消樂里藏著一個(gè)什么樣的數(shù)學(xué)難題?
如何讓包裹配送更加高效?
為什么多修公路反而會(huì)使交通更擁堵?
為了躲雨,你應(yīng)該走還是跑?
這本《數(shù)學(xué)極客》里滿是引人入勝的數(shù)學(xué)解釋,揭開了深藏在日常生活中的神奇的數(shù)學(xué)世界。讓你體會(huì):學(xué)數(shù)學(xué)就像看日落、讀小詩、或聽你*喜歡的樂隊(duì)演唱一樣,它有一種能吸引你駐足欣賞的魅力。換句話說,學(xué)數(shù)學(xué)不只是為了在測驗(yàn)中考個(gè)好成績,而是為了充實(shí)自己的人生。
作者簡介
拉斐爾·羅森(Rapheal Rosen),在美國舊金山的科學(xué)、藝術(shù)和人類歷史實(shí)踐博物館——探索科學(xué)博物館工作期間,迷上了科學(xué)寫作,曾為美國國家航空與航天局、《華爾街日報(bào)》和Space.com撰稿,還寫過一本關(guān)于外太空的兒童讀物。他獲得了美國威廉姆斯學(xué)院的哲學(xué)學(xué)士學(xué)位和南加州大學(xué)的專業(yè)新聞學(xué)碩士學(xué)位,目前住在紐約。
第一部分形狀
1奇妙的羅馬花椰菜 /
2測量海岸線的長度 /
3有趣和有效的肥皂泡 /
4波洛克的畫里有數(shù)學(xué)嗎 /
5科赫雪花 /
6你生活在第四維空間嗎 /
7造出更好的傳送帶 /
8鞋帶與DNA的數(shù)學(xué)聯(lián)系 /
9地鐵線路圖遺漏了什么 /
10日本折紙藝術(shù) /
11繩結(jié)背后的數(shù)學(xué) /
12自行車齒輪為什么大小不同 /
13雨滴與淚珠的形狀是不同的 /
14交通標(biāo)志為什么有不同的形狀 /
15五角大樓為什么是五角形 /
16三角形 /
17井蓋為什么是圓的 /
18樂高積木 /
19會(huì)飛的四邊形 /
20皰疹和食鹽有什么共同點(diǎn) /
21高爾夫球表面為什么有凹痕 /
22高斯與比薩 /
23短程線穹頂 /
24數(shù)學(xué)幻想小說 /
25足球不只是一個(gè)球 /
26魯比克魔方——玩具還是數(shù)學(xué)奇跡 /
27紙張尺寸 /
28用地圖描繪地球的不同方式 /
29M&M巧克力豆 /
30七巧板 /
31天鵝絨繩的數(shù)學(xué)問題 /
32吊橋是如何承重的 /
第二部分行為
33公交車為什么成群出現(xiàn) /
34讓你在賭場不再輸錢 /
35怎樣讓電影贏得奧斯卡獎(jiǎng) /
36如何不被雨淋 /
37最快的結(jié)賬排隊(duì)法 /
38怎樣準(zhǔn)備圖靈測試 /
39六分儀 /
40分?jǐn)偡孔?/
41公平切蛋糕 /
42讓包裹配送更高效 /
43算法對互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)有什么影響 /
44解釋蒙提霍爾問題 /
45拋球雜耍背后的數(shù)學(xué) /
46納什均衡 /
47椋鳥群背后的數(shù)學(xué) /
48讓堆放井然有序 /
49法庭中的數(shù)學(xué) /
5040%的降水概率究竟是什么意思 /
51基于數(shù)學(xué)的應(yīng)試策略 /
52免疫系統(tǒng)也會(huì)做數(shù)學(xué) /
53谷歌翻譯的工作原理 /
54不要緊跟前車行駛 /
55巴西果效應(yīng) /
56路多不代表流量少 /
57一張紙能折多少次 /
58真的有更好的登機(jī)方法 /
第三部分圖案
59鋪嵌 /
60領(lǐng)帶的177 147種打法 /
61音樂與數(shù)學(xué)鮮為人知的關(guān)聯(lián) /
62圍棋 /
63棋盤與麥子 /
64漢諾塔 /
65鴿巢原理 /
66迷宮 /
67解開數(shù)獨(dú)需要幾條線索 /
68梵高畫里的數(shù)學(xué)圖案 /
69穿過一個(gè)房間堪稱數(shù)學(xué)壯舉 /
70信息論 /
71社交媒體的嫉妒 /
72錄音如何變成數(shù)字音樂文件 /
73一張地圖需要幾種顏色 /
74數(shù)學(xué)創(chuàng)造了孩子最喜歡的電影 /
75糖果消消樂 /
76你是否呼吸過愷撒的最后一口氣 /
77計(jì)算機(jī)的工作原理 /
78同一天生日的概率 /
79教堂鐘與數(shù)學(xué) /
80貝葉斯統(tǒng)計(jì) /
81棒球與自責(zé)分率 /
82細(xì)菌分裂 /
83星盤 /
84休止角 /
第四部分特 殊 數(shù) 字
85讓人大驚小怪的π /
86質(zhì)數(shù) /
87網(wǎng)絡(luò)安全 /
88無窮性的奇跡和挫敗 /
89自然中的斐波那契數(shù) /
90杜威十進(jìn)分類法 /
91隨機(jī)數(shù)真的是隨機(jī)的嗎 /
92十的次方 /
93公制單位 /
94阿秒 /
95藝術(shù)與建筑中的黃金比例 /
96DNA中的黃金比例 /
97用孩子的玩具來畫外次擺線 /
98尋找外星人的數(shù)學(xué)原因 /
99蟬會(huì)用數(shù)學(xué)保護(hù)自己的物種嗎 /
100二進(jìn)制 /
前言
什么是數(shù)學(xué)極客?也許,以前上學(xué)的時(shí)候,你很喜歡數(shù)學(xué)課,現(xiàn)在閑暇時(shí)也會(huì)玩些邏輯游戲;也許,你對有關(guān)數(shù)學(xué)的通俗書籍很感興趣,如《證明》《數(shù)字追兇》《模仿游戲》《美麗心靈》等,想了解更多知識(shí);也許,你是一名工程師或物理學(xué)家,每天都在利用高等數(shù)學(xué)知識(shí)工作;也許,你在數(shù)學(xué)上吃了不少苦頭,但渴望了解這個(gè)讓許多人著迷的領(lǐng)域;也許,你已經(jīng)是某種意義上的極客,畢竟,就像數(shù)學(xué)定理一樣,數(shù)學(xué)極客也是各式各樣的。
不論你屬于哪種,通過這本書,我想讓你知道:數(shù)學(xué)絕不僅僅是一大堆需要死記硬背的公式。你不用背任何東西,最后也沒有考試,我希望讓你相信,數(shù)學(xué)來源于現(xiàn)實(shí)——各種各樣的形狀、圖案、數(shù)字、參數(shù),當(dāng)然,還有一些小彩蛋?傊,數(shù)學(xué)就在你呼吸的空氣里,在你走過的人行道上,和你每天上班坐的公交里。什么意思呢?要想知道答案,請繼續(xù)讀下去。
除了讓你知道數(shù)學(xué)就在我們每天生活的世界里,我還想讓你知道,數(shù)學(xué)很美妙。不是說紙上的公式看著有多優(yōu)美,或者加號(hào)、減號(hào)多像書法,而是說,學(xué)數(shù)學(xué)就像看日落、讀小詩,或聽你最喜歡的樂隊(duì)演奏,它有一種能吸引你駐足欣賞的魅力。你是否曾在看過一部好電影后,深深嘆服于它絕佳的表演、布景和攝影?不論你相信與否,數(shù)學(xué)也是一樣。有些數(shù)學(xué)家提出,數(shù)學(xué)和戲劇、音樂、繪畫一樣,也應(yīng)被當(dāng)作文化精粹,他們認(rèn)為,學(xué)數(shù)學(xué)是必要的,不學(xué)數(shù)學(xué)就像沒讀過《哈姆雷特》一樣,簡直是犯罪。換句話說,學(xué)數(shù)學(xué)不只是為了在學(xué)業(yè)能力傾向測驗(yàn)(SAT)是高中生升入大學(xué)必須通過的測驗(yàn),相當(dāng)于中國的高考。——譯者注。如無特殊說明,本書腳注均為譯者所做。中考個(gè)好成績,而是為了充實(shí)自己的人生。
數(shù)學(xué)在我們的日常生活中隨處可見,從比薩到甜甜圈,從網(wǎng)購到智能手機(jī)里的GPS功能。在這本書里,我將解釋為什么你在等公交的時(shí)候,覺得公交永遠(yuǎn)不會(huì)來,可卻突然一下子來了兩三輛;帶你重新審視超市里奇奇怪怪的蔬菜,了解音樂如何被轉(zhuǎn)換成iPod里的文件;還會(huì)解釋一些你不熟悉的悖論,比如,為什么多修公路反而會(huì)使交通更擁堵。
一旦了解了這些隱藏在日常生活中的有趣的數(shù)學(xué)概念,你會(huì)更加喜歡數(shù)學(xué),等下次公交再晚到,你就可以和身邊的人分享這些有趣的數(shù)學(xué)概念。