内容简介
《数和数列》共分21讲,由浅人深,系统介绍了数、数列和初等数论的知识及数论学家的故事,讨论了中学生需要掌握的复数、数学归纳法、等差数列、等比数列、组合数与二项式定理,参加数学竞赛需要掌握的取整函数与抽屉原理、数的整除与一次不定方程、算术基本定理及其应用、中国剩余定理、Fermat小定理与Wilson定理、Euler函数与Euler定理等内容,系统地介绍了Fibonacci数、Bernoulli数、Fermat数、Mersenne数和Lucas数列等经典的数和数列,并讲述二次互反律、两平方和定理和四平方和定理等初等数论经典内容,最后一讲“数论史话”描述了从Fermat到Kummer的数论发展史和数论学家的故事。
《数和数列》是初等数论的入门读物,适合高中生、大学生、数学爱好者、数学教师与数论工作者阅读。
作者简介
孙智宏,男,1965年出生,淮阴师范学院数学科学学院教授,曾获全国师范院校曾宪梓教师奖(1999)、全国优秀教师(2007)等荣誉称号,主要研究领域为数论、图论与组合数学,在国际核心刊物(SCI)发表论文58篇,2004年起担任美国数学会(AMS)会员,2009年与2013年两次获国家自然科学基金面上项目资助。
内页插图
目录
前言
第1讲 数的扩张
1.1 数和数学的起源
1.2 复数与四元数
1.3 典型例题
习题
第2讲 数学归纳法
2.1 第一数学归纳法
2.2 第二数学归纳法
2.3 联立归纳法
习题
第3讲 等差数列
3.1 阶乘与求和记号
3.2 等差数列性质
3.3 典型例题
习题
第4讲 等比数列
4.1 等比数列概念及性质
4.2 典型例题
习题
第5讲 数的整除与一次不定方程
5.1 整除性质
5.2 辗转相除法
5.3 一次不定方程
习题
第6讲 素数
6.1 素数概念
6.2 素数无穷多的证明
6.3 素数判别
6.4 素数难题
习题
第7讲 算术基本定理及其应用
7.1 算术基本定理
7.2 最大公因子与最小公倍数
7.3 除数函数d(n)与因子和函数σ(n)
7.4 完全数
习题
第8讲 取整函数与抽屉原理
8.1 取整函数性质
8.2 阶乘中素数指数计算
8.3 抽屉原理
习题
第9讲 同余性质与同余方程
9.1 同余概念及性质
9.2 同余方程
9.3 分数同余
习题
第10讲 中国剩余定理
习题
第11讲 组合数与二项式定理
11.1 组合数概念及性质
11.2 二项式定理
11.3 组合恒等式
11.4 Lucas定理
习题
第12讲 Fermat小定理与Wilson定理
12.1 Fermat小定理
12.2 Wilson定理
习题
第13讲 Euler函数、Euler定理与素数原根
13.1 完全剩余系与简化剩余系
13.2 Euler函数
13.3 Euler定理
13.4 素数的原根
习题
第14讲 二次剩余的Euler判别条件
14.1 二次剩余概念
14.2 Euler-判别条件
习题
第15讲 二次互反律
15.1 Legendre符号
15.2 二次互反律及其证明
15.3 Jacobi符号
习题
第16讲 两平方和定理
习题
第17讲 四平方和定理
习题
第18讲 Fibonacci数
18.1 Fibonacci数的恒等式与Lucas定理
18.2 Fibonacci数的同余性质
18.3 Fibonacci数的应用
习题
第19讲 Bernoulli数
19.1 Bernoulli数和Bernoulli多项式的基本性质
19.2 Bernoulli幂和公式
19.3 Bernoulli数的同余式
19.4 Bernoulli数的其他经典结果
习题
第20讲 Lucas数列、Fermat数与Mersenne数
20.1 Lucas数列的恒等式
20.2 Lucas数列的同余性质、Fermat数与Mersenne数
习题
第21讲 数论史话——从Fermat到Kummer
21.1 Fermat
21.2 Euler
21.3 Lagrange和二元二次型
21.4 Legendre
21.5 Gauss和四次互反律
21.6 Eisenstein和三次互反律
21.7 Dirichlet,Jacobi和有理互反律
21.8 Riemann和Riemann猜想
21.9 Lucas
21.10 Kummer和Fermat大定理
参考文献
索引
前言/序言
数和数列的性质是数学的基础内容,高考题、数学竞赛题和数论问题都有各种类型和各种难度的整数或数列问题,本书是为中学生、大学生及数学爱好者写的讲解数和数列基础知识及解题技巧的著作,也可作为初等数论的教科书或数论的入门著作,亦可用于高考指导和初等数学竞赛辅导,本书从较低的起点开始,由浅入深,讨论了中学生需要掌握的复数、数学归纳法、等差数列、等比数列、组合数与二项式定理,参加数学竞赛的学生需要掌握的取整函数与抽屉原理、数的整除与一次不定方程、算术基本定理及其应用、同余性质与同余方程、Fermat小定理与Wilson定理、Euler函数与Euler定理、Fibonacci数。前18讲的其余部分为初等数论经典内容,包括素数原根、中国剩余定理、二次互反律、两平方和定理、四平方和定理;在第19讲和第20讲中,作者用独创的方式系统地介绍了Bernoulli数、Bernoulli多项式、Lucas数列、Fermat数和Mersenne数,其中包含了作者的一些研究成果。
本书特别注意介绍有关定理的历史背景与最新进展,收集了各种类型的相关例题和习题,有些例题和习题是作者所编,根据作者对数的感悟、研究成果和对数论史的了解,补充了许多其他书中见不到的命题、证明和习题,其中个别习题难度较大,作者力图使本书趣味可读,富有特色,便于自学,包含经典内容、经典例子,采用Erdos所说的“天书”中的最短证明,既讲解数学思想,又充分展示数学之美。为了激发读者对数论的兴趣和对数学的热爱,最后一讲“数论史话”介绍了从Fermat到Kummer的数论发展史和数论学家的故事。
为了照顾读者和便于教学之用,本书各有侧重,不可能面面俱到,所论述的题材也没有过分深入。书末附有17篇参考文献,既是作者写书时参考所用,又可供读者深入学习参考。
好的,这里为您构思了一份图书简介,其内容与您提到的《数和数列 [Numbers and Sequences]》主题无关,旨在详细描述另一本假想书籍的内容。 --- 书籍名称:古老的织锦:失落文明的符号与叙事 作者: 艾莉亚·文森特 (Aria Vincent) 页数: 约 480 页 出版社: 黎明之光学术出版社 --- 书籍简介 在人类文明的宏大史诗中,总有那些被时间尘封、几乎被遗忘的篇章。它们并非由宏伟的文字记录构成,而是镌刻在坚硬的岩石上、编织在古老的纤维中,或是描绘在蜕变的陶土之上。这些沉默的符号,是那些早已消逝的社会与他们的宇宙观进行对话的唯一媒介。《古老的织锦:失落文明的符号与叙事》正是一部深入挖掘这些失落的“语言”的开创性著作。 本书的作者,著名的符号学家与考古人类学家艾莉亚·文森特博士,耗费了近二十年的时间,足迹遍布安第斯山脉的偏远高地、湄索不达米亚的干涸河床,以及撒哈拉以南的古代贸易路线。她汇集了前所未有的跨学科研究,旨在解读那些构成古代世界底层逻辑的非文本性信息系统。 超越文字的语境 传统的历史研究往往将重点置于已知的书写系统,如楔形文字或古埃及圣书体。然而,文森特博士认为,在真正的“书写”出现之前,人类社会早已发展出复杂的符号编码体系来管理知识、规范仪式和构建社会秩序。本书的核心论点是:符号是文明的第一个内存条,其结构远比单个词汇更为稳定和持久。 《古老的织锦》的结构分为三个主要部分,层层递进地剖析了这些沉默的叙事。 第一部分:结构与形态——符号的物理学 本部分聚焦于符号的物质载体及其在物理世界中的布局。文森特博士没有将符号视为抽象的标记,而是考察它们如何与地形、建筑材料和天文现象相互作用。 岩画的定位语法: 深入分析北美原住民岩画群中点、线和几何形状的排列规则。研究表明,这些排列并非随意的装饰,而是精确的“位置地图”,指示了季节性的狩猎路径、水源分布,甚至可能是对星空事件的预测。书中详尽对比了来自犹他州峡谷地和澳大利亚阿纳姆地岩画的模式差异,揭示了不同地理环境如何塑造了具象符号的“句法”。 编织的记忆矩阵: 对秘鲁前印加时期帕拉玛(Parama)文明的彩色绳结(Quipu 的前身)进行了全新的解码尝试。这些绳结不仅用于计数,更被证明是一种基于色彩饱和度和结距的叙事结构。作者提出了一种“三维语法”,认为信息是通过触摸、视觉和生物反馈(绳结的张力)共同接收的。 陶器的几何宣言: 考察了地中海青铜时代早期陶器上重复出现的螺旋、同心圆和锯齿纹。本书通过流体力学和光学分析,论证了这些图案如何模拟水流和风的运动,充当了早期关于自然力量的“科学声明”。 第二部分:功能与领域——符号的社会功能 这一部分将研究从纯粹的视觉分析转向符号在社会生活中的实际应用,探讨它们如何维护权力结构、分配资源和界定身份。 边界的标记: 详细考察了小亚细亚铁器时代部落在牲畜皮带、工具手柄上刻画的微小标记。这些标记并非部落图腾,而是类似于现代的“质量保证印章”和财产所有权声明。作者首次提出了“微观所有权符号学”的概念,揭示了古代社会中对移动资产的复杂管理体系。 仪式的编码: 书中用大量篇幅分析了西伯利亚萨满教中使用的“灵魂路径图”。这些地图并非描绘地理,而是绘制了死后灵魂在不同宇宙层次间流动的流程图,其中的特定符号(如开口的眼睛、倒置的T形)是实现转换的“操作指令”。 身份的消隐: 与通常的身份标识相反,本书探讨了那些旨在“隐藏”身份的符号系统。例如,某些古老仪服上故意模糊面部特征的几何设计,其目的是将个体融入集体无意识,从而实现权力的去人格化。 第三部分:时间与演化——符号的迁移与变异 最后一部分审视了这些符号系统在历史长河中的生命力,以及它们如何在不同文化接触和冲突中发生转变。 符号的同化与误读: 案例研究集中在公元前一千年中期丝绸之路上,波斯符号元素如何被印度河流域的装饰艺术所吸收。文森特博士展示了当一种符号从其原始的“操作语境”中被剥离后,它如何迅速被新的意义所填充,有时甚至产生完全相反的解读。 失灵的符号: 探讨了当支撑符号的社会或环境结构崩溃时,符号本身如何失去效力。例如,某些特定于农耕雨季的符号,在环境剧变后,在后继文化中演变成了纯粹的装饰性元素,失去了其作为“祈求”或“指示”的功能。 结语:阅读沉默的遗产 《古老的织锦》挑战了我们对“历史”和“记录”的传统认知。它邀请读者放下对字母文字的依赖,转而学会一种更原始、更具触感的阅读方式。通过对这些失落符号的细致描摹与严谨分析,本书不仅重构了我们对古代世界的理解,更深刻地揭示了人类心智在面对未知和组织复杂性时,所展现出的惊人创造力与普遍性模式。这是一部献给所有对文明深层结构和人类思维的本质充满好奇心的读者的作品。 ---