本書從幾個(gè)著名數(shù)學(xué)問(wèn)題出發(fā),深入淺出地講解了與我國(guó)初高中的教學(xué)實(shí)際緊密聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識(shí),并把知識(shí)內(nèi)容與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)結(jié)合起來(lái)。在這條知識(shí)主線的周邊,穿插介紹知識(shí)內(nèi)容的歷史發(fā)展過(guò)程,對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)分支在數(shù)學(xué)史上的地位進(jìn)行深入思考,并輔之以數(shù)學(xué)文化、趣味知識(shí)、數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)悖論等茂盛枝葉。全書共6章,第1章介紹無(wú)處不在的楊輝三角;第2章介紹當(dāng)我們談?wù)撜襟w時(shí),我們能夠談?wù)撔┦裁矗坏?章介紹了神奇的 2;第4章介紹斐波那契數(shù)列與黃金分割;第5章介紹圓錐曲線面面觀;第6章介紹感悟數(shù)學(xué)的魅力與威力。
本書根據(jù)中學(xué)生的實(shí)際需要,并結(jié)合 500多幅精美的插圖進(jìn)行講解,全書講解清晰自然、特色鮮明,非常適合初高中學(xué)生、初高中數(shù)學(xué)教師、數(shù)學(xué)愛(ài)好者閱讀。
邵勇
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邵勇,畢業(yè)于北京大學(xué),現(xiàn)任高等教育出版社數(shù)學(xué)首席編輯,2014年創(chuàng)建“數(shù)學(xué)教學(xué)研究”微信公眾號(hào),至今,已推送高質(zhì)量數(shù)學(xué)精品文章近1300篇,閱讀量數(shù)百萬(wàn)。專注數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育,著眼數(shù)學(xué)知識(shí)的普及與提高,傳播數(shù)學(xué)文化,弘揚(yáng)數(shù)學(xué)思想。譯著有:《莫斯科大學(xué)列寧格勒大學(xué)劍橋大學(xué)牛津大學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算數(shù)學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》《微積分》《多元微積分》《數(shù)學(xué)軟件Mathematica入門》《交互式數(shù)學(xué)課程》等。
第1章 無(wú)處不在的楊輝三角
一、楊輝三角簡(jiǎn)史
二、楊輝三角、二項(xiàng)式定理、組合數(shù)
三、三角形數(shù)和四面體數(shù)
四、楊輝三角之高爾夫球桿定理
五、楊輝三角與概率
六、楊輝三角中的斐波那契數(shù)列
七、分離系數(shù)法構(gòu)造楊輝三角
八、楊輝三角行列式
九、楊輝三角與素?cái)?shù)判定
十、楊輝三角與費(fèi)馬小定理
十一、魔術(shù)般的數(shù)學(xué)公式
十二、楊輝三角與高階等差數(shù)列
十三、數(shù)學(xué)探究活動(dòng)(完全圖)
十四、容斥原理與楊輝三角
十五、楊輝三角中的分形、楊輝三角中的完全數(shù)
十六、楊輝三角與卡塔蘭數(shù)
第2章 當(dāng)我們談?wù)撜襟w時(shí),我們能夠談?wù)撔┦裁矗?
一、正方體與其他正多面體的關(guān)系
二、切割正方體所得截面是什么?
三、歐拉示性數(shù)
四、畫正方體的截面圖形及空間作圖問(wèn)題
五、空間解析幾何解題很有效
六、如何作出球內(nèi)接正方體?
七、在空間中解決平面問(wèn)題
八、正方體可以從同樣大小正方體上的洞中穿過(guò)
九、數(shù)學(xué)探究活動(dòng)(共有多少種六色正方體)
十、蜂房結(jié)構(gòu)與菱形十二面體
十一、從中國(guó)古代對(duì)正方體的切割想到完全數(shù)
十二、三個(gè)視圖都一樣的立體
十三、超立方體與完全幻方
十四、在正方體內(nèi)構(gòu)造正八面體
第3章 從[2]說(shuō)開(kāi)來(lái)
一、[2]矩形
二、神秘的對(duì)角線
三、任何小數(shù)形式的有理數(shù)都可以化為分?jǐn)?shù)
四、[2]的連分?jǐn)?shù)表示及四年一閏是怎么回事?
五、[2]的近似計(jì)算
六、從[2]引出的幾個(gè)趣味題
七、對(duì)稱多項(xiàng)式、一元二次方程、二元一次方程組
八、趣味數(shù)學(xué)——神奇的數(shù)學(xué)餐桌
九、有趣的“冪塔”
十、超越數(shù)π的表達(dá)式的最內(nèi)層是代數(shù)數(shù)[2]
十一、數(shù)學(xué)表達(dá)式的嚴(yán)謹(jǐn)之美
十二、數(shù)學(xué)對(duì)稱美與帶飾
十三、用幾何方法解決代數(shù)問(wèn)題(花剌子米的成就)
十四、用幾何方法研究代數(shù)問(wèn)題(海亞姆的成就)
第4章 斐波那契數(shù)列與黃金分割
一、面積少了1個(gè)單位——這個(gè)數(shù)學(xué)謬誤是怎么產(chǎn)生的?
二、兔子繁殖問(wèn)題與斐波那契數(shù)列
三、斐波那契數(shù)列與蛙跳問(wèn)題及多個(gè)有趣的生活實(shí)例
四、斐波那契數(shù)列的通項(xiàng)公式竟然是用無(wú)理數(shù)表示的!
五、連分?jǐn)?shù)、斐波那契數(shù)列、黃金數(shù)
六、斐波那契點(diǎn)與斐波那契雙曲線
七、正五邊形中的黃金分割
八、數(shù)學(xué)探究活動(dòng)(星狀多邊形)
九、游戲與黃金數(shù)與斐波那契數(shù)(兩例)
十、有趣的斐波那契數(shù)列的數(shù)論性質(zhì)
十一、斐波那契數(shù)列與幾何圖形和三角公式
十二、類角谷猜想
十三、[5]的近似計(jì)算
十四、黃金分割的三種作圖方法及黃金矩形
十五、菠蘿中的斐波那契數(shù)
第5章 圓錐曲線面面觀
一、圓錐曲線的定義和基本性質(zhì)
二、豐富多彩的橢圓作圖法及其背后的理論依據(jù)
三、用離心率的統(tǒng)一觀點(diǎn)講述橢圓、拋物線和雙曲線
四、準(zhǔn)圓、準(zhǔn)線、動(dòng)圓(橢圓、拋物線、雙曲線)
五、圓錐曲線與圓錐的關(guān)系
六、與橢圓切線相關(guān)的豐富知識(shí)
七、與橢圓相關(guān)的平面幾何證明題(邏輯思維訓(xùn)練)
八、圓柱、橢圓周長(zhǎng)、正弦曲線
九、斜二測(cè)畫法畫圓,你畫對(duì)了嗎(橢圓的仿射幾何學(xué)畫法)
十、等軸雙曲線內(nèi)接三角形的垂心軌跡、九點(diǎn)圓相關(guān)知識(shí)
十一、借助圓錐曲線及其他特殊曲線解決三大作圖不能問(wèn)題
十二、阿基米德計(jì)算拋物線弓形區(qū)域面積與窮竭法
十三、安全拋物線(包絡(luò)線)
十四、拋物線、反演、心臟線,太神奇了!
十五、拋物線與蔓葉線
十六、解題思路可以明確一些——每一步在做什么
第6章 感悟數(shù)學(xué)的魅力與威力
一、圓周率π竟然隱藏在不等式的變形中
二、圓周率π的無(wú)窮級(jí)數(shù)表示、無(wú)窮乘積表示及連分?jǐn)?shù)表示
三、復(fù)利與歐拉數(shù)e
四、eπ與πe誰(shuí)大?
五、兩個(gè)重要極限與兩個(gè)重要常數(shù)
六、求球體積的牟合方蓋方法、阿基米德方法和微積分方法
七、數(shù)學(xué)讓人精細(xì)——從正三角形到正方形的剖分
八、神奇的骰子
九、神奇的復(fù)數(shù)
十、費(fèi)馬數(shù)與正多邊形的尺規(guī)作圖
十一、正多邊形的平面密鋪問(wèn)題與單位分?jǐn)?shù)
參考文獻(xiàn)。ㄎ业臄(shù)學(xué)書單——100部)