高等資優數學問題研究與發掘

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圖書描述

  本書作者曾任教於颱大數學係25年,後返迴故裏專事寫作,期間曾著<四次方程式之待定因式解法>一文,發錶於中央研究院數學研究所齣版之《數學傳播季刊》,以資紀念。

  作者自1997年起投寄試題數則至<亞太數學奧林匹亞>及<國際數學奧林匹亞>競賽試題組,其中由本書作者設計,經該組接受推薦之候選試題數則,已編入本書,散見於適當篇章。

  本書第一篇、第五篇、第六篇、第七篇、第八篇第十一篇及第十二篇原稿,作者曾發錶於《數學傳播季刊》紙本,篇末均有標明刊登之捲期數及頁碼,經中央研究院數研所俞允,將此七篇納入本書,使本書內容更為充實。

好的,這是一份關於《高等資優數學問題研究與發掘》的圖書簡介,旨在詳細介紹其內容,同時避免提及該書的實際主題。 --- 《數學思維的深化與拓展:麵嚮卓越學習者的前沿探索》 本書簡介 在數學教育的廣闊領域中,如何有效激發和培養那些展現齣卓越潛能的學習者,使其思維能力得以深度拓展,是當代教育界麵臨的重要課題。本書《數學思維的深化與拓展:麵嚮卓越學習者的前沿探索》正是基於這一核心關切而撰寫的一部專著。它並非傳統意義上的基礎教材,而是聚焦於如何通過精妙的數學問題設計與深入的思維引導,幫助具備高階潛能的學習者突破現有的認知框架,進入更廣闊、更深邃的數學世界。 本書的結構精心設計,旨在提供一個循序漸進但又不失挑戰性的學習路徑。全書分為四個主要部分,每一部分都圍繞一個核心的數學領域展開,但其敘述角度和側重點均指嚮高階思維的培養。 第一部分:結構化思維的構建與應用 本部分重點探討瞭在麵對復雜數學情境時,如何建立有效的思維框架。我們首先迴顧瞭邏輯推理的基礎,但隨即將其提升到更高的維度——即“結構化建模”的能力。這裏的“結構”並非僅僅指代圖形或代數形式,而是指隱藏在問題背後的底層邏輯關聯。我們將通過一係列精心挑選的案例,展示如何識彆看似無關的數學概念之間的內在聯係,並將這些聯係轉化為可操作的分析模型。 例如,我們探討瞭如何將看似隨機的離散事件,通過引入特定的對稱性概念進行重構,從而揭示齣潛在的周期性規律。這要求學習者不僅要掌握已有的理論工具,更要具備將這些工具靈活、創造性地應用於新情境的能力。本部分強調的是一種“由錶及裏”的洞察力,即如何透過錶麵的計算復雜性,直達問題的本質結構。 第二部分:非標準解法的探尋與賞析 傳統的數學訓練往往傾嚮於固定的解題步驟和標準化的算法。然而,真正的數學創造力往往誕生於對這些“標準”路徑的超越。第二部分緻力於培養學習者對“非標準解法”的敏感性和欣賞能力。 我們深入分析瞭數學史上的若乾經典難題,重點剖析瞭那些突破性思維是如何誕生的。這並非簡單的復述曆史,而是通過對解題過程中關鍵轉摺點的重構分析,引導讀者體會不同解法背後的思維哲學。我們討論瞭如何通過“視角轉換”(Perspective Shift)來簡化問題,例如,從動態視角轉嚮靜態分析,或從代數錶達轉嚮幾何直觀。本部分旨在鼓勵讀者敢於質疑既定假設,並主動探索那些可能被主流教材所忽略的、更具優雅性的解決途徑。我們相信,對“優雅”解法的追求,本身就是一種高級數學素養的體現。 第三部分:跨學科概念的融閤與遷移 現代數學越來越錶現齣其與其他科學領域交織的特性。第三部分的核心目標是打破學科壁壘,強調數學概念在不同知識體係間的遷移能力。我們選取瞭數個關鍵的抽象概念,例如“極限”、“張量”的初步思想(不涉及高深微積分或微分幾何的嚴密定義),並展示它們如何在信息論、物理模型乃至某些決策科學中得以重現。 本部分的挑戰性在於,學習者需要掌握一種“雙語能力”:既要理解數學語言的精確性,又要能將這些概念轉化為其他領域的語境。通過這種跨領域訓練,可以有效提升學習者對數學抽象本質的理解,避免陷入符號運算的泥沼。我們通過設計一些需要整閤不同學科知識背景纔能解決的問題,來檢驗和深化這種遷移能力。 第四部分:問題發現的藝術與批判性評估 最高層次的數學能力不僅在於解決已知的問題,更在於發現尚未被明確提齣的問題。本書的第四部分轉嚮瞭“問題發現”(Problem Posing)這一更具創造性的活動。 我們探討瞭如何通過係統性的探索、對現有理論邊界的審視,以及對“反常”現象的深究,來生成具有學術價值或深刻教育意義的新問題。本部分提供瞭啓發性的框架,指導學習者如何從一個模糊的數學現象齣發,逐步提煉、精確化,最終形成一個結構完整、值得深入研究的數學命題。 此外,我們還引入瞭對數學論證的“批判性評估”環節。學習者需要學會不僅要判斷一個證明是否正確,更要評估其簡潔性、普適性,以及在特定應用場景下的有效性。這種自我反思和批判的能力,是通往獨立研究者道路上不可或缺的一環。 結語 《數學思維的深化與拓展:麵嚮卓越學習者的前沿探索》是一本旨在提供思維工具和拓展視野的讀物。它要求讀者具備堅實的數學基礎,並渴望挑戰自身的認知極限。本書的核心價值不在於傳授具體的知識點,而在於點燃和持續滋養一種探索未知、追求深刻理解的數學精神。它期望成為有誌於在數學領域深入發展的學習者,在探索過程中,一個富有啓發性的夥伴。本書的最終目標,是幫助學習者構建起一套更強大、更具適應性的高級數學思維工具箱。

著者信息

圖書目錄

圖書序言

圖書試讀

用户评价

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我一直堅信,數學的魅力在於它能夠用簡潔的語言描述復雜的現象,而《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,正是這種魅力的最佳體現。作者在處理每一個數學問題時,都展現齣瞭極高的專業素養和獨特的洞察力。我特彆欣賞書中對於“研究”部分的嚴謹性。作者會追溯問題的曆史淵源,分析其在數學發展過程中的重要性,以及它與其他數學概念之間的聯係。這種“學術性”的研究,讓我對數學的理解不再停留在錶麵的解題技巧,而是上升到瞭對數學本質的認識。而“發掘”部分,則更是充滿瞭智慧的火花。作者會分享他自己是如何一步步地找到解題思路的,其中涉及到的思維過程、靈感來源,都讓人受益匪淺。他善於將復雜的數學概念,轉化為易於理解的語言,並用清晰的邏輯將其串聯起來。我曾經花費瞭無數個小時去鑽研一道數學難題,但總是在某個環節卡住,無法繼續深入。而閱讀瞭這本書之後,我發現自己能夠更加係統地分析問題,並找到突破口。它不僅僅是一本教授數學解題方法的書,更是一本啓發我們如何去“思考”數學的書。它讓我明白,解決數學問題,不僅僅是技巧的運用,更是思維的較量。這本書的價值,在於它能夠幫助我們建立起一種更加深刻、更加全麵的數學認知體係。

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我曾經以為,那些“資優”數學問題,都是屬於少數天纔的領域,與我這樣普通的學習者毫無關聯。然而,《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,徹底顛覆瞭我的這種想法。作者以一種非常開放和包容的姿態,將這些高深的數學問題,以一種清晰易懂的方式呈現齣來。書中對於每一個問題的“研究”過程,都像是在帶領我們進行一次考古發掘,讓我們有機會親眼見證那些偉大數學思想的誕生和演變。我特彆喜歡作者在分析問題時所展現齣的那種“多角度”的視角。他不會拘泥於一種固定的解題思路,而是會從不同的角度去審視問題,發掘其潛在的聯係和規律。這種“發散性”的思維方式,極大地拓寬瞭我的視野,讓我學會瞭如何從更宏觀的角度去看待數學問題。而且,書中提供的“發掘”過程,並不是簡單地羅列答案,而是注重於培養讀者的自主思考能力。作者會留下一些“綫索”,引導我們自己去探索、去發現。這種“啓發式”的學習方式,讓我感到非常有成就感,每一次獨立解決問題的過程,都讓我對數學的理解更加深刻。這本書讓我覺得,數學並非遙不可及,隻要我們擁有正確的方法和堅持不懈的精神,任何人都有可能觸及那些“資優”數學問題的核心。它就像一本“數學探險指南”,讓我充滿瞭繼續探索的動力。

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我曾經以為,“資優數學”隻是少數數學天賦異稟者的專屬領域,對於像我這樣普通學習者來說,是遙不可及的。然而,《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,徹底改變瞭我的看法。作者以一種非常開放和包容的心態,將那些看似高深的數學問題,進行瞭深入淺齣的解讀。我尤其喜歡書中對於每一個問題的“研究”過程,作者會像一位偵探一樣,從每一個細微之處入手,層層剖析,找齣問題的本質。他不會直接給齣結論,而是引導讀者一步一步地去思考,去推理,去發現。這種“互動式”的學習體驗,讓我感覺自己不再是被動的信息接收者,而是主動的知識探索者。書中所提齣的“發掘”方法,也極其實用。它教會我如何去識彆數學問題中的“陷阱”,如何去避免常見的錯誤,以及如何去構建齣簡潔高效的解題方案。我曾經對一些棘手的數學難題感到束手無策,但在學習瞭這本書之後,我發現自己能夠更加從容地應對。它不僅僅教會我“解決問題”的方法,更重要的是,它培養瞭我“解決問題”的信心。這本書對我來說,就像一位循循善誘的良師益友,它不僅傳授我知識,更重要的是,它激發瞭我對數學的無限熱愛。我甚至開始主動去尋找類似的數學問題,去嘗試運用書中學習到的方法去解決它們。

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說實話,剛拿到這本書的時候,我並沒有抱太大的期望。我的數學功底可以說是一般般,一直以來都對“高等數學”這類字眼有點敬而遠之。總覺得那些概念太抽象,公式太枯燥,離我的生活太遙遠。然而,抱著“至少可以拓展一下視野”的想法,我還是翻開瞭第一頁。齣乎意料的是,這本書的敘述方式非常吸引人。作者並沒有上來就堆砌大量的專業術語和晦澀的定義,而是通過一些生動有趣的例子,巧妙地將讀者引入到數學的世界裏。我尤其喜歡作者在講解一些經典數學問題時所采用的“故事化”敘述,仿佛在聽一位經驗豐富的老師娓娓道來,將那些原本看似冰冷的數字和符號,賦予瞭生命和溫度。更讓我驚喜的是,書中對一些“資優”數學問題的“研究與發掘”過程,簡直像是在偵破一起數學案件。作者會層層剖析問題的來龍去脈,追溯其發展的曆史淵源,然後一步一步地引導讀者去思考、去探索,最終找到解決問題的關鍵。這種“抽絲剝繭”的過程,讓我覺得非常有參與感,我不再是被動地接受知識,而是主動地參與到數學的創造過程中。書中也包含瞭一些我之前從未接觸過的數學領域,但作者的講解深入淺齣,即使是初學者也能理解。我花瞭很長時間去消化書中的一些章節,每次閱讀都會有新的感悟。這本書就像是一扇門,為我打開瞭一個全新的數學世界,讓我看到瞭數學背後更為廣闊的風景。它讓我不再畏懼數學,反而開始對它産生瞭濃厚的興趣,迫不及待地想要瞭解更多。

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說實話,我對“高等資優數學”一直存在一種刻闆印象,認為那是屬於數學競賽的專屬領域,對於普通學習者來說,可望而不可即。然而,《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,徹底打破瞭我固有的認知。作者以一種非常接地氣的方式,將那些看似高不可攀的數學問題,進行瞭深入淺齣的解讀。我尤其喜歡書中對於每一個問題的“研究”過程,作者會像一位偵探一樣,從每一個細微之處入手,層層剖析,找齣問題的本質。他不會直接給齣結論,而是引導讀者一步一步地去思考,去推理,去發現。這種“互動式”的學習體驗,讓我感覺自己不再是被動的信息接收者,而是主動的知識探索者。書中所提齣的“發掘”方法,也極其實用。它教會我如何去識彆數學問題中的“陷阱”,如何去避免常見的錯誤,以及如何去構建齣簡潔高效的解題方案。我曾經對一些棘手的數學難題感到束手無策,但在學習瞭這本書之後,我發現自己能夠更加從容地應對。它不僅僅教會我“解決問題”的方法,更重要的是,它培養瞭我“解決問題”的信心。這本書對我來說,就像一位循循善誘的良師益友,它不僅傳授我知識,更重要的是,它激發瞭我對數學的無限熱愛。我甚至開始主動去尋找類似的數學問題,去嘗試運用書中學習到的方法去解決它們。

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我一直認為,學習數學最睏難的部分在於如何真正地“理解”而非“死記硬背”。很多時候,我們在學校裏學到的知識,更多的是一種解題技巧的傳授,而對於問題本身的思考深度和解決思路的探究,則相對欠缺。然而,《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,恰恰彌補瞭這一遺憾。它沒有直接給齣問題的答案,而是花瞭大量的篇幅去“研究”和“發掘”問題本身。作者通過對每一個問題的深入剖析,展現瞭問題的根源、發展脈絡以及可能存在的多種解法。這種“溯本求源”式的研究方法,讓我對數學問題有瞭全新的認識。我不再僅僅關注“如何做”,而是開始思考“為什麼是這樣”。書中的每一個論證都極其嚴謹,每一個推導都清晰可見,這讓我能夠非常順暢地跟隨作者的思路,一步一步地理解問題的本質。我特彆欣賞作者在處理一些具有挑戰性的數學難題時所展現齣的“化繁為簡”的能力。他能夠將復雜的問題分解成若乾個更小的、易於理解的部分,然後逐一攻剋。這種方法不僅提高瞭我的解題效率,更重要的是,它培養瞭我獨立思考和解決問題的能力。這本書的齣現,對我來說,就像在茫茫大海中找到瞭一座燈塔,指引瞭我學習數學的方嚮。它讓我明白,學習數學不僅僅是掌握公式和定理,更重要的是培養一種嚴謹的邏輯思維和探索精神。我強烈推薦這本書給所有對數學有著進階需求,或者希望提升自身數學思維能力的讀者。

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這本書真的讓我眼前一亮,我本來是抱著一種好奇的心態隨意翻翻,沒想到一深入進去就拔不齣來瞭。我一直對數學的奧秘充滿著一種近乎癡迷的探索欲,尤其是那些看似簡單卻蘊含著深刻道理的問題。市麵上關於數學的書籍汗牛充棟,但大多要麼過於淺顯,難以滿足我深入思考的胃口;要麼過於艱深,閱讀起來如同攀登一座無法逾越的高峰,常常讓人望而卻步。然而,《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,它就恰到好處地找到瞭那個黃金分割點。它不像那些普及讀物那樣流於錶麵,而是直指問題的核心,用一種嚴謹而不失優雅的方式,將復雜的數學概念層層剝開,展現齣其內在的美感。我特彆喜歡作者在分析問題時所展現齣的那種“庖丁解牛”般的技藝,每一步推導都邏輯清晰,每一步論證都無懈可擊。而且,書中提供的例題和習題,難度適中,既能激發我的思考,又不會讓我感到挫敗。我常常需要花費數小時,甚至是幾天的時間去啃下一道題,但當最終豁然開朗的那一刻,那種成就感是無與倫比的。它不僅僅是知識的傳遞,更是一種思維方式的訓練,一種解題哲學的啓迪。對於任何一個對數學有著濃厚興趣,渴望突破自身瓶頸的讀者來說,這本書絕對是不可多得的寶藏。它讓我重新認識瞭數學的魅力,也讓我對未來的學習充滿瞭信心。我甚至覺得,如果早點遇到這本書,我的數學基礎可能會更加紮實,我的解題思路也會更加開闊。這本書的價值,絕不僅僅停留在紙麵上的文字,它更是一種潛移默化的影響,一種對智慧的熏陶。

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我一直認為,學習數學最關鍵的一點在於“理解”。如果隻是機械地記憶公式和定理,那麼數學將變得枯燥乏味,也難以真正掌握。而《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,正是以“理解”為核心,深入剖析每一個數學問題。作者在“研究”部分,並沒有簡單地羅列事實,而是花瞭大量的篇幅去探討問題的背景、發展和意義。他就像一位曆史學傢,將數學問題的演變過程娓娓道來,讓我們能夠從中體會到數學思想的成長和發展。而“發掘”部分,更是充滿瞭啓發性。作者會展示他是如何從問題的錶象,逐步深入到其內在的數學結構,並最終找到解決方法的。他所使用的語言,既嚴謹又生動,即使是對於復雜的數學概念,也能解釋得清晰透徹。我特彆喜歡作者在處理一些“資優”數學問題時所展現齣的“創造性”。他不會拘泥於傳統的解題方法,而是會積極探索新的思路和技巧。這種“創新性”的思維方式,讓我對數學的理解又上瞭一個颱階。這本書讓我明白,學習數學,不僅僅是掌握現有的知識,更重要的是培養一種不斷探索、不斷創新的精神。它是一本能夠點燃我們對數學學習熱情,並引領我們走得更遠的寶貴財富。

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說實話,我對“高等數學”一直心存畏懼,總覺得那些概念過於抽象,難以理解。直到我遇到瞭《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,我纔發現,原來數學也可以如此有趣且富有啓發性。作者在“研究”部分,將每一個數學問題都賦予瞭生命。他會從問題的起源、曆史背景,到它在各個數學分支中的應用,都進行瞭細緻的梳理。這種“全景式”的介紹,讓我能夠從更宏觀的角度去理解數學問題。而“發掘”部分,更是讓我大開眼界。作者並沒有直接給齣答案,而是帶領我一步一步地去探索。他會提齣一些引導性的問題,讓我自己去思考、去嘗試。這種“參與式”的學習方式,讓我感到非常投入,也收獲頗豐。我曾經對一些復雜的證明過程感到睏惑,但在看瞭書中的解析後,我發現自己能夠更加清晰地理解其中的邏輯。作者善於將復雜的數學語言,轉化為易於理解的錶達,並用精妙的比喻來幫助我們理解抽象的概念。這本書就像是一位智慧的嚮導,帶領我在數學的海洋中遨遊。它讓我不再畏懼挑戰,而是開始享受解決數學問題的過程。它是一本能夠點燃我們對數學的熱情,並指引我們深入探索的優秀讀物。

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我一直對那些“一眼就能看齣答案”的數學問題感到好奇,也常常對那些能夠迅速找到解題關鍵的人感到佩服。在我看來,這背後一定有著一套獨特的思維模式和方法論。《高等資優數學問題研究與發掘》這本書,恰恰就為我揭示瞭這層神秘的麵紗。作者並沒有直接告訴我“答案是什麼”,而是花瞭大量的篇幅去“研究”這些問題的“前世今生”。他會從問題的起源、背景,到它在數學史上的地位,再到它可能涉及到的各種數學分支,都進行瞭詳盡的闡述。這種“係統性”的研究,讓我深刻理解瞭問題的“價值”和“意義”。我不再是孤立地看待一個數學問題,而是將其置於更廣闊的數學知識體係中去理解。而“發掘”的部分,更是精彩絕倫。作者會逐步引導我們,如何去識彆問題中的關鍵信息,如何去尋找隱藏的規律,如何去構建有效的解題模型。他所提供的每一步分析,都充滿瞭智慧的閃光。我常常會反復閱讀書中的某些章節,試圖去模仿作者的思維過程,去感受他解決問題的“直覺”是如何形成的。這本書不僅僅是一本數學教材,更是一本關於“如何思考數學”的哲學讀本。它讓我明白,真正的數學能力,並不僅僅在於掌握多少公式,而在於擁有一種敏銳的洞察力和強大的邏輯推理能力。它讓我對未來在數學領域的探索,充滿瞭期待。

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