Mathematics Reading Strategies Student Edition 2001c

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作者:Globe 编译
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页数:0
译者:
出版时间:2000-5
价格:$ 49.44
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isbn号码:9780130237910
丛书系列:
图书标签:
  • Mathematics
  • Reading Strategies
  • Student Edition
  • 2001c
  • Education
  • Textbook
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具体描述

书籍简介:《代数精粹:结构与应用》 作者: [此处可以填写一个虚构的作者姓名,例如:艾伦·里德] 出版社: [此处可以填写一个虚构的出版社名称,例如:学术前沿出版社] 出版年份: 2023年 --- 内容概述 《代数精粹:结构与应用》旨在为学习者提供一个深入、全面且具有启发性的代数知识体系。本书超越了传统代数教材中对公式和解题步骤的机械罗列,而是将重点放在代数结构背后的深刻逻辑、概念的内在联系以及其在现代科学、工程与技术中的广泛应用。 本书结构严谨,内容涵盖了从基础线性代数概念到更高级抽象代数初步思想的过渡,特别强调了函数、关系、映射以及结构保持性这些核心思想的构建。我们相信,理解“为什么”比仅仅知道“如何做”更为重要。因此,每一章节都精心设计了大量的理论推导、几何直观解释和实际案例分析,帮助读者构建坚实的代数思维框架。 全书共分为六个主要部分,共计二十章,辅以丰富的附录和练习集。 --- 第一部分:代数基础与结构化思维的建立 (Foundation and Structural Thinking) 本部分是全书的基石,着重于从算术向代数抽象的平稳过渡。我们首先回顾了数系的扩展(有理数、无理数、复数),但重点在于理解这些扩展背后的封闭性、结合律和分配律等基本公理系统。 第一章:数系的公理化视角 详细阐述了域(Field)的概念,并以实数域 $mathbb{R}$ 为模型,讨论了序关系和完备性。引入了“结构”的概念,而非仅仅将代数视为解方程的工具。 第二章:变量、表达式与等价变换 深入探讨了变量作为未定量的角色,以及代数表达式的规范化。重点讲解了恒等式与条件等式的区别,强调代数变换的“保持性”——即变换如何保持方程或表达式的内在等价关系。此章引入了初级的函数符号表示法,将其视为一种二元关系。 第三章:线性方程组的几何与代数统一 本章将线性方程组的解法(高斯消元法)置于几何空间(二维平面和三维空间)的交点问题上进行解读。着重引入了向量和线性组合的初步概念,为后续的矩阵运算奠定了直观基础。 --- 第二部分:函数与映射:代数关系的驱动力 (Functions and Mappings) 本部分是本书的核心,详细阐述了函数作为连接不同集合的桥梁,是现代数学中最核心的工具之一。 第四章:函数的精确定义与性质 超越传统的 $y=f(x)$ 表示法,本章严格定义了函数的域、值域、单射、满射和双射。通过大量的集合论语言来精确描述函数的行为。 第五章:复合函数与逆运算 深入分析了函数的复合操作,探讨了复合运算的结合性。逆函数的概念被提升到双射性的必要条件上来理解,并讨论了在非双射情况下“广义逆”或投影的概念。 第六章:多项式函数与根的结构 探讨了多项式的代数性质,如除法算法、因子定理和余数定理。重点放在了多项式的根的分布和对称性上,通过 Vieta's Formulas 揭示系数与根之间的深层结构关系。 第七章:指数与对数:动态关系的建模 将指数函数和对数函数置于“增长率与累积量”的关系下进行分析,而非仅仅是求解工具。探讨了自然对数 $e$ 的结构起源,并将其与微积分中的极限概念进行了初步的、非严格的联系,以展示代数在建模连续变化中的潜力。 --- 第三部分:矩阵代数:多维空间的语言 (Matrix Algebra) 本部分将重点转向线性代数的早期理论,将其视为处理多重变量和系统变换的有效工具。 第八章:矩阵的定义与基本运算 矩阵被定义为线性变换的一种表示,而非仅仅是数字的方阵。详细介绍了矩阵的加法、数乘以及关键的矩阵乘法,强调乘法不满足交换律的结构特性。 第九章:逆矩阵与线性系统的解 系统地推导了逆矩阵的必要性与充分条件,并使用伴随矩阵和行列式来计算逆矩阵。此章将高斯消元法与矩阵求逆联系起来,展示了不同的求解路径如何收敛于相同的结构结果。 第十章:行列式:变换的尺度因子 行列式的引入不再是基于繁琐的代数公式,而是基于其几何意义——线性变换对面积或体积的缩放因子。严格证明了行列式乘法定理,并讨论了特征性质(如行/列的线性相关性)。 --- 第四部分:向量空间与线性变换的抽象化 (Vector Spaces and Abstraction) 本部分是本书从具体计算转向纯粹代数结构的关键飞跃。 第十一章:向量空间的公理化定义 严格定义了向量空间(Vector Space)的十条公理,并提供了各种非直观的例子(如函数空间、矩阵空间)来展示其普遍性。 第十二章:子空间、生成集与线性无关性 深入探讨了向量空间的内部结构:子空间。明确区分了线性无关集(L.I.)和生成集(Spanning Set),并以此为基础定义了基(Basis)和维度(Dimension)。强调了基的选择不唯一,但维度是唯一的结构不变量。 第十三章:线性变换的核与像 将第二部分中对函数性质的讨论提升到向量空间的层面。定义了核空间(Kernel/Null Space)和像空间(Image/Range),并严格证明了秩-零化度定理(Rank-Nullity Theorem)。 --- 第五部分:特征值与特征向量:系统动态分析 (Eigenvalues and System Dynamics) 本部分关注于在线性变换下保持方向的特定向量,它们揭示了系统的内在稳定性与演化模式。 第十四章:特征值的确定与代数重数 定义了特征值和特征向量,并展示了如何通过求解特征多项式来找到它们。详细分析了特征多项式的根的性质。 第十五章:对角化:结构的简化 探讨了可对角化的条件——是否存在一组线性无关的特征向量。通过矩阵相似性,展示了对角化如何简化复杂系统的迭代计算。 第十六章:相似变换与坐标系变换 将特征值与坐标系变换的几何直觉紧密联系起来。理解相似矩阵如何描述同一个线性变换在不同基下的表示,从而保持了变换的本质不变性。 --- 第六部分:向抽象代数迈进的桥梁 (Bridge to Abstract Algebra) 本部分是对前面所有结构概念的提炼和概括,为读者进入更深层次的抽象代数(如群论、环论)做好准备。 第十七章:同构与结构保持 通过双射和同态的概念,严格定义了“同构”(Isomorphism)。通过一系列例子(如 $(mathbb{R}, +)$ 与 $(mathbb{R}^+, imes)$ 的关系),展示了不同数学结构之间可能存在的等价性。 第十八章:模(Module)的初步概念 在向量空间的基础上,引入了模的概念,讨论了放松“系数域必须是域”这一限制后可能带来的结构变化(例如,非域系数下的线性相关性问题)。 第十九章:环与域的结构性对比 将多项式环 $mathbb{F}[x]$ 视为一个重要的代数结构,并将其与实数域 $mathbb{R}$ 进行对比,初步探讨了整环(Integral Domain)和域的属性。 第二十章:正交性与内积空间 在抽象向量空间中引入内积的概念,引出施密特正交化过程。强调了正交性在理解几何投影和最小二乘法中的结构性作用。 --- 教材特色 1. 理论与直觉的平衡: 每引入一个代数概念,都会立即辅以其在几何空间(如 $mathbb{R}^2, mathbb{R}^3$)中的直观表述,确保读者既能理解计算,又能掌握背后的几何意义。 2. 应用驱动的案例: 书中穿插了如信号处理中的滤波器设计、图论中的邻接矩阵、经济学中的投入产出模型等真实案例,展示了代数结构在解决实际问题中的威力。 3. 强调证明与逻辑: 本书要求读者参与到关键定理的证明过程中,培养严谨的数学逻辑思维。附录中提供了构建严密证明的指导方针。 4. 批判性思考练习: 练习题不仅包含计算题,更有大量要求推导、反驳或比较不同数学模型的“思考题”,旨在挑战学习者对基本概念的理解深度。 《代数精粹:结构与应用》不仅仅是一本代数教科书,它更是一部引导读者进入现代数学思维方式的指南,为后续学习微分方程、抽象代数或应用数学打下坚实且灵活的基础。

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读后感

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用户评价

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关于工具书属性的考量,这本书的“可检索性”给我留下了深刻印象。目录的设计非常详尽,索引部分(虽然我只是扫了一眼)似乎也覆盖得相当全面。在学习过程中,我们难免会遇到需要快速回顾某个特定定义或定理的时刻,一本好的工具书必须能让你毫不费力地找到所需信息。这本书在这方面的细致程度,让我有理由相信,它不仅仅是一本用来从头读到尾的书籍,更是一本可以常年陪伴在学习桌旁、随时待命的参考手册。每一个关键术语似乎都得到了恰当的标注和组织,这表明编者在设计时充分考虑到了“查阅”这一核心需求。这种对实用性的极致追求,让它在众多学术资料中脱颖而出,成为一个可靠的知识库,而不是仅仅提供一次性的阅读体验。

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这本书的整体结构给我的感觉是非常有逻辑性和层次感的,它似乎遵循着一种循序渐进的教学思路,即便我只是粗略地浏览了目录,也能感受到作者在构建知识体系时所展现出的深厚功力。章节之间的衔接处理得如同精密的齿轮咬合,你知道下一步要学什么,而且清楚地知道它与上一步的关系是怎样的递进或深化。这种结构上的严谨性,对于任何试图系统性掌握某一领域知识的人来说,都是至关重要的“骨架”。它不像有些教材那样东拉西扯,而是将知识点牢牢地固定在一个坚实的框架内。我个人认为,这种对宏观结构的重视,远比堆砌零散的知识点要来得有价值得多。它提供了一个清晰的地图,让学习者在探索复杂的数学概念迷宫时,始终知道自己身处何方,以及如何到达最终的目的地。我期待着深入阅读后,这种结构化的优势能真正地体现在解决实际问题和提升思维深度上。

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这本书的整体气质似乎透露着一种对“理解而非死记硬背”的推崇。我注意到其中某些起始部分的引导性文字,似乎更侧重于阐述某个数学分支诞生的历史背景或者它在现实世界中的应用价值,而不是立刻抛出公式。这种做法的用意很明显,它试图先为读者建立起学习的内在动机——“为什么我要学这个?”。如果知识的学习是从回答这个问题开始的,那么后续的钻研过程就会更有目的性。我期望书中后续的内容能够贯彻这种“应用导向”的思维,将理论与实践紧密结合起来,让读者在掌握“如何做”的同时,也能深刻理解“为何要这么做”。这种强调底层逻辑和实际意义的教学方法,是真正培养独立思考能力的关键所在,而非仅仅是应试的技巧训练。

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作为一本面向学生的版本,我发现这本书在语言风格上似乎采取了一种非常鼓励和引导的基调,而非那种高高在上、不容置疑的权威口吻。从引言和部分导读的措辞中,我能感受到一种邀请读者参与思考的姿态,仿佛一位经验丰富的导师在旁边低声细语,启发你的思路,而不是直接给你灌输答案。这种亲切的沟通感,对于初学者来说简直是一剂良药,它能有效降低面对“高深学问”时的心理门槛。我注意到它似乎很擅长使用生活化的比喻来类比抽象的数学概念,这无疑是拉近读者与学科距离的有效手段。如果教材能够持续保持这种“陪伴式”的叙事风格,那么枯燥的学习过程想必也会变得生动有趣起来。这种对学习者心理状态的细腻捕捉和尊重,体现了编纂者深厚的教育学素养,而非仅仅是学科知识的堆砌者。

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这本书的装帧和设计真的非常用心,封面采用了沉稳的深蓝色调,搭配着简洁的白色字体,透露出一种学术的严谨感,但又不失亲和力。内页的纸张质量也相当不错,摸起来有一种温润的质感,长时间阅读眼睛也不会感到特别疲劳。排版方面,作者显然花了不少心思去考虑读者的阅读体验,章节的划分清晰明了,每部分之间的过渡都处理得十分自然流畅。我尤其欣赏它在图表和示例的呈现方式上所下的功夫,那些复杂的数学概念通过精美的插图和图示得到了极佳的视觉化表达,使得原本晦涩难懂的部分一下子变得直观起来。有时候,光是看着那些精心设计的版面,就让人对接下来的学习内容充满了期待。尽管我还没有深入到具体的章节内容,但仅凭这第一印象,我就能感觉到这是一本真正为学习者着想的优秀教材,看得出来出版方在制作过程中投入了大量的精力和资源,力求在形式上就先给读者一个积极的信号:这是一本值得信赖的学习伙伴。这种对细节的执着,在今天的出版物中已经不多见了,非常值得称赞。

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