數學的魔法

數學的魔法

《數學的魔法》一書展示了生活中無處不在的數學智慧!團結出版社出版發行。

內容簡介

分蛋糕、排身高、勝負競猜、 洗牌魔術……一切有關生活博弈的選擇問題,都可以用數學來解決。

卡夫曼獎得主劉炯朗,用簡單有趣的方式,揭秘藏在魔術、紙牌、體育運動中的數學思維秘訣,帶我們跨越數學的邊界,看透生活背後的真相與邏輯。

作者簡介

劉炯朗

◆2011年卡夫曼獎得主

◆麻省理工學院計算機學博士

◆美國電子電機工程師學會會士

享有卓越國際聲譽的科學家、教育家,其為青少年撰寫的科普著作,曾被馬英九推薦為青年暑期閱讀好書,多次入選中小學生優良課外讀物,也曾獲得金鼎獎、開卷好書獎。

目錄

前言:寶藏無限大,一切“從零講起”3
Part I日常生活中隱藏的數學4
“茶壺原理”:用已知推算未知4
01從數學家的思維出發5
02用數列輕鬆倒推薪水、存款或預算數6
03從綿延不絕的兔寶寶到斐波那契數列7
04按高矮排列8
05誰是海盜船上的幸運兒?8
06文學中的茶壺原理:頂真格9
Sperner定理:最公平的分配法10
01從切蛋糕到世界和平10
02 公平千百種,你選哪一種?11
03滿足的公平12
04沒有妒忌的公平13
05各得其所的公平14
06 Sperner定理15
07蛋糕切三段,首選各不同?16
數字知道答案:預測群蟬亂舞的年份17
01羽化登仙,遺世獨立18
02冰河時期的氣溫巨變19
03被打亂的生命周期20
04在特定年分對撞的 “質數蟬”21
“尋找千里馬”的量化法則21
01慧眼識“書豪”22
02從黃金比例挑俊男美女23
03美國運動員潛力的數據分析25
04尋找明日之星:打擊手篇26
05尋找明日之星:投手篇27
06量化指標與MVP29
《魔球》的啟示:打破慣性,締造傳奇29
01載浮載沉的球員比恩29
02總經理的新思維31
03來自計算機極客的分析32
04用統計數據締造20連勝33
延展閱讀:數學與科技時代的壓縮邏輯35
PartII魔術中的數學邏輯38
魔術和數學38
01 條條道路通羅馬:克魯斯卡算法39
02五子登科41
03狄布恩序列的另三種魔術44
04“三娘教子”與漢蒙洗牌44
05“模二值”與三套紙牌魔術47
排列的秘密48
01皇家同花順48
02五中取一49
梅花間竹式洗牌法50
01吉爾布雷斯原則51
02誠實和謊言52
03五神53
04第47頁54
蒙日洗牌54
01同性相吸55
02Ace在哪裡55
03慶祝婦女節56
延展閱讀:股票紅利魔術56
PartIII識破博弈背後的數學規律58
機率是什麼?58
主觀的機率和客觀的機率58
從賠率算出的必勝賭盤60
01穩賺不賠的運動博彩下注法60
02賭馬的數學必勝方程式61
03馬場為何能穩贏不賠?62
獨立事件的機率62
01如何預測同事的服裝搭配?62
02算算飛機上有炸彈的機率63
03為什麼賭客愛玩擲骰子遊戲?64
04預測黑白撲克牌的另一面66
05老二是男孩的機率有多大?66
06何先生的三門猜獎習題67
貝葉斯定律和事件先後的機率68
01互有影響的褲子襯衫搭配機率68
02用貝葉斯定律算林書豪被交易的機率68
03罹患乳癌的機率怎么算?69
04看醫生劃不划算?71
05電子郵件過濾器72
看穿賭博的勝敗規律74
01為什麼賭客一定會破產?74
02賭客的加碼策略76
03靠算牌打敗賭場76
04如何獨得樂透彩?77
05預測輪盤的贏錢數78
Part IV練好數學基本功80
數字之美:從零到無窮大80
01正整數與自然數80
02負整數81
03整數82
04有理數與無理數82
05代數數與超越數83
06實數和虛數84
07複數85
08規矩數86
09無窮大87
丟番圖方程式與郵票面額的配對89
01丟番圖方程90
02 弗羅貝尼烏斯數字91
03一個有趣的例子:水手分椰子92
04 一個古老的例子:阿基米德的牛93
勾股定理94
01 畢氏三元組94
02 費馬無窮遞降法95
03勾股定理的幾何的觀點96
04再談無理數97
費馬最後的定理98
01 丟失的費馬奇妙證明99
02來自女數學家傑曼的啟示100
03谷山豐、志村五郎的關鍵性猜想101
04時隔350年懷爾斯終於證明了費馬定理103

試讀

“茶壺原理”:用已知推算未知
在數學裡,有個有用且常用的解題法——“茶壺原理”(Tea Kettle Principle),這和清末民初國學大師辜鴻銘先生的“茶壺理論”無任何關聯。
話說有一位工程師和一位數學家,同時被要求解答下列問題。
問題A:在廚房地板上,有一個空的茶壺,請提供一個方法,煮一壺開水來泡茶。
工程師回答:把茶壺提起來,打開水龍頭裝滿水,將茶壺放在爐子上,點燃爐火,靜待水被燒開;數學家說:我的方法也一樣。
接著,他們被要求解答下列問題:
問題B:爐子上放著一個茶壺,裡面裝滿水,請提供一個方法,煮一壺開水來泡茶。
工程師回答說:點燃爐火,靜待水被燒開;數學家說:把茶壺從爐子上提起來,把茶壺裡的水倒光,再把空的茶壺放在廚房地板上,於是,問題B就化成已經知道怎樣解答的問題A了。
這雖然是一個笑話,但是把待解答的問題化成已經解答的問題,卻是在數學、科學裡,甚至在生活里,有用而且常用的方法。
這就是“茶壺原理”。

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