Рафаель Роузен - Математика для гиков

Математика для гиков
Название: Математика для гиков
Автор:
Жанры: Математика | Научно-популярная литература | Зарубежная образовательная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2016
О чем книга "Математика для гиков"

Возможно, вам казалось, что вы далеки от математики, а все, что вы вынесли из школы – это «Пифагоровы штаны во все стороны равны». Если вы всегда думали, что математика вам не понадобится, то пора в этом разубедится. В книге «Математика «для гиков» Рафаэля Розена вы не только узнаете много нового, но и на практике разберете, что математикой полон каждый наш день – круглые крышки люков круглы не просто так, капуста Романеско, которая так привлекает наш взгляд, даже ваши шнурки, у которых много общего с вашей ДНК или даже ваша зависть в социальных сетях имеет под собой математические корни.

После прочтения вы сможете использовать в разговоре такие термины как классификация Дьюи, Числа Фибоначчи, равновесие Нэша, парадокс Монти Холла, теория хаоса, подготовитесь к тексту Тьюринга, узнаете, как фильм получает Оскар, и что это за эффект бразильского ореха.

Бесплатно читать онлайн Математика для гиков


© Виктория Тен, перевод

© ООО «Издательство АСТ»

* * *

Посвящается Натаниэлю, Джолине и всем остальным членам моей семьи


Благодарность

Я бы не смог написать эту книгу без помощи множества людей. Я бы хотел выразить особую благодарность профессору математики в Университете штата Канзас Дэйву Окли, а также президенту Математической ассоциации Америки и профессору математики в колледже Харви Мадд Френсису Су за их время и помощь. Когда я потерялся в математических дебрях, их простые объяснения помогли мне найти из них выход. И конечно, я хотел бы поблагодарить моих редакторов, которые поддерживали меня на протяжении всего писательского процесса.

Я также хочу выразить благодарность Джолине и Натаниэлю за их терпение, пока я часами работал над завершением данного проекта. Моя любовь к вам безгранична.

0. Вступление

0.1. Что значит быть помешанным на математике?

Возможно, вам нравились уроки математики в школе, а сейчас вы разгадываете логические головоломки в свободное время. А может, вас заинтересовали разные отсылки к математике из поп-культуры – Доказательство, Числа, Игра в имитацию, Игры разума – и вы хотите узнать о ней больше. Может быть, вы инженер или физик и ежедневно используете сложные математические принципы. Возможно, вам сложно дается понимание этой науки, но вы стремитесь хоть одним глазком взглянуть на мир, который многие люди считают завораживающим. А может, вы своего рода гик: в конце концов, существует столько же разновидностей математических гиков, сколько и различных теорем.



Кем бы вы ни были, на страницах этой книги я надеюсь показать, что математика – это не только ряд механических упражнений, которые вы выполняете в классе. Вам не придется ничего запоминать, и никакого теста в конце не будет. Я надеюсь убедить вас, что математика – это то, что встроено в структуру реальности: коллекция фигур, примеров, чисел, доказательств и, скажем, маленьких сокровищ. Математика находится в воздухе, которым вы дышите, на тротуарах, по которым вы ходите, и в автобусах, на которых вы каждое утро добираетесь до работы. Что это значит? Чтобы узнать это, вам придется продолжить чтение.



Кроме того, что я хочу показать, что математика – это живая составляющая мира, в котором мы живем, я также надеюсь убедить вас, что математика прекрасна. Я не имею в виду, что уравнения хорошо смотрятся на бумаге или что знаки «плюс» и «минус» похожи на каллиграфию. Я говорю о том, что изучение математики похоже на любование закатом, на чтение стихотворения или на прослушивание вашей любимой группы. В математике есть красота, от которой может перехватить дыхание. Вы когда-нибудь выходили из кинотеатра после потрясающей драмы, которая полностью захватила ваше сознание актерской игрой, декорациями и операторской работой? Хотите верьте, а хотите нет, но математика именно такая и есть. Некоторые математики даже убеждают, что эта наука должна быть включена в список культурных эталонов, куда входят Шекспир, Моцарт и Микеланджело. Эти математические знатоки считают, что все люди должны изучать математику, так как не изучение ее было бы преступлением, которое можно приравнять к не чтению Гамлета. Другими словами, люди не должны изучать математику, только чтобы получить хорошую оценку на экзамене. Вместо этого они должны изучать ее, чтобы обогатить свою жизнь.

Наше путешествие по поиску математики в нашей повседневной жизни приведет нас от пиццы к пончикам, от онлайн-покупок к системе навигации в наших смартфонах. Мы ближе ознакомимся с ситуациями, когда вы целую вечность стоите на остановке, но автобусов так и нет, а потом вдруг два или три автобуса приезжают одновременно. Мы остановимся на изучении странных овощей из вашего ближайшего супермаркета и поймем, как музыка преобразовывается в файл на вашем iPod. Мы даже разберемся с тем, почему дополнительные дороги могут только ухудшить пробки.



Как только вы узнаете об этих завораживающих математических понятиях, которые скрываются в мире вокруг, вы начнете ценить эту науку еще больше, настолько, что сможете поделиться этим с другим пассажиром, когда автобус будет опаздывать… опять.


1. Часть 1. Фигуры

1.1. Красота капусты Романеско

Математическое понятие: самоподобие

Вы когда-нибудь рассматривали фрукты и овощи в местном супермаркете? Некоторые из них выглядят просто жутко: например, желтый цитрон пальчатый выглядит как осьминог из произведения Г. Ф. Лавкрафта. Другие же странным образом прекрасны. Сладкий картофель обладает замечательной неоднородной формой, похожей на бесформенные глыбы земли; в луке есть такие же кольца, которые можно найти в стволах деревьев; а если разрезать яблоко поперек, можно увидеть, что семена расположены в форме звезды. Это каким-то чудным образом доставляет удовольствие. Даже декоративная капуста – которая продается в садовых магазинах – имеет особую геометрическую привлекательность.



Но ничто не может сравниться по красоте в овощном отделе с капустой романеско. На самом деле, от нее трудно отвести взгляд. Романеско – это один из сортов Brassica oleracea, или просто капусты, она имеет форму сосновой шишки, но на ее поверхности находится изобилие других шишек меньшего размера, а на поверхности этих меньших шишек находятся еще шишки и так далее. Каждая шишка меньшего размера выглядит как и исходная, самая большая шишка, так что если вы решите срезать с изначальной шишки маленькую шишку и сфотографируете ее, а потом положите это изображение рядом с фотографией целого соцветия, то вы просто не сможете определить, где какая шишка.

Математики скажут, что форма капусты романеско самоподобна. Если вы увеличите изображение капусты и внимательно присмотритесь к деталям, то увидите то же самое, что бы вы увидели, не увеличивая это изображение. При самоподобии объект выглядит одинаково, несмотря на его масштаб. Это также отличительная черта фракталов, которые изучал математик Бенуа Мандельброт, благодаря которому они получили широкую известность. Его книга «Фрактальная геометрия природы» (1982) помогла представить этот вид объектов миру. (Эта книга, по сути, стала переработкой его книги «Фракталы: форма, случайность и размерность» 1977 года.) Мандельброт выявил множество форм в природе, которые имели самоподобную структуру: изрезанная береговая линия, облака и изысканный узор жилок в листьях. Кажется, что природа любит самоподобные формы; чем больше вы будете их искать, тем больше вы их найдете.


Бенуа Мандельброт также изучал то, что сейчас называется множеством Мандельброта, это множество комплексных чисел в последовательности, которая не уходит в бесконечность. Когда вы изображаете множество Мандельброта на графике, оно приобретает округлую выпуклую форму, которая интересна математикам отчасти оттого, что чем больше вы увеличиваете какую-то часть, тем больше деталей вы видите. На самом деле, когда вы увеличиваете изображение, вы вновь и вновь начинаете видеть исходную форму множества Мандельброта.


С этой книгой читают
496 примеров на деление натуральных чисел с ответами.Задания отсортированы по возрастанию трудности вычислений.Книга будет полезна при подготовке к ВОУД, ВПР, ГИА, ЕНТ, ЕГЭ, SHL-тестам, Formatta, "Числовые тесты", "IQ тесты" для успешной сдачи экзаменов и трудоустройства в в Big4, Procter & Gamble, Schlumberger, Mars, Unilever, BAT, Pepsi, Nestle, Henkel, JTI, Philip Morris и другие компании.
Целью изучения курса алгебры в 7 классе является овладение системой алгебраических знаний и умений, необходимых для применения в практической деятельности, изучения смежных дисциплин, продолжения образования; формирование элементов алгоритмической культуры; развитие интереса к алгебре, формирование любознательности; подведение к понятию значимости математики в развитии общества.Контрольные работы являются отличным средством для контроля УУД обуча
В начальной школе многих родителей мучает один вопрос – как выучить таблицу умножения, чтобы ребенок ее запомнил и понял.Благодаря этой книге вы сможете помочь ребенку понять и выучить таблицу умножения за 7 простых и эффективных шагов.
Сборник моих первых конкурсных рассказов и миниатюр. И эпилог в форме самой сложной школьной задачи. За 5 лет с момента её публикации и ещё за годика два обработки черновиков ни одного правильного и чёткого ответа не поступило. Поэтому и публикую её ещё раз здесь.
Если логопед поставил вашему ребенку диагноз – это не повод для отчаяния! Это повод для того, чтобы задуматься, как вы можете помочь своему малышу научиться говорить чисто и правильно. А для этого вам нужно знать, что означает тот или иной логопедический диагноз; к каким специалистам в первую очередь следует обратиться; как в домашних условиях организовать веселые и интересные занятия по исправлению дефектов речи; как правильно разговаривать с ре
В книге рассказано об основных, наиболее распространенных заболеваниях, поражающих желудок и пищевод, об анализах и методах диагностики, которые может назначить врач, о том, какое лечение обычно проводится. Приведены основные правила лекарственной безопасности, дана краткая характеристика основных препаратов, которые используются в лечении заболеваний желудка и пищевода. Большое внимание уделено правильному питанию и специальным диетам.Описаны вс
Он – когда-то был трудным ребёнком, и с годами ничего не изменилось. Его жизнь – череда импульсивных решений и громких гитарных рифов. Она – мамина-папина дочка, которая видела только успех рассказанных на табуретке стишков и награды на полочках. Ей стоит бежать от него так далеко и так быстро, как только возможно. Пока его одержимость не сорвала её розовые очки, втоптав девичьи воздушные мечты в грязь. Но, кажется, уже слишком поздно, и шаг к ос
Рядом со своей сестрой Давинией Жозефина выглядит неприметной и обычной, находясь всегда в тени ее красоты. Согласно желанию их матери Давиния должна любой ценой выйти замуж за принца Рафаэля и получить корону.В то время как мать сестер отчаянно строит планы, король, отец Рафаэля, настроен не менее серьезно. Он намерен женить сына, таким образом осуществив свои замыслы. Всем троим приходится строго следовать указаниям, не имея при этом возможност