【初等数论】 01 - 数学的皇后

  数学的主题是数和形,它们是最基础、最久远的数学概念。克罗内克说过:“上帝创造了自然数,其它都是人的作品”,所以我们选择从数开始说起。数论(Number Theory)专门研究自然数(或整数),这个看似无意义的智力游戏,其实不光是数学家们的思维乐园,它更是孕育新思想、新方法的肥沃土壤。即使我们已经有了耀眼的成就,却好像还不曾见过她的真面目,在其简单的外表下,总有不为人知的深邃。高斯曾经说过:“数学是科学的皇后,而数论则是数学的皇后”,不管你觉得数论“有用”与否,她至高无上的威严是无法撼动的。

  数论最开始的称号就是我们所熟悉的算术,在古希腊时期就有了初步的发展。欧几里得的《几何原本》中就有了一些经典的结论,比如素数有无穷多个,还有大家熟悉的辗转相除法。包括同时期的素数筛选法,对后来的数论研究都很有启发性。古希腊末期的丢潘图唯独偏爱不定方程,所著的《算术》对数进行了超乎想象的讨论。也正是这本书,为今后的数论埋下了神奇的种子。当欧洲文明在中世纪进入漫长的沉寂时,中国数学界却异常地活跃,主要的数学著作中有很多是数论相关的。只可惜中国人不善于将方法转化成理论,从而也就止于各种方法技巧,并未得到比较深刻的理论体系。

  文艺复兴时期,数论迎来了它短暂的萌芽。百无聊赖的律师费马,将他的所有业余时间都花在了科学上(主要是数学),而丢潘图的《算术》更是让他深深地陷入了数论的泥潭。仅靠他在书页空白处的笔记,就已经得出了丰富而深刻的结论以及各种奇妙的方法,著名的费马猜想更是足足困扰了后人三百多年。十七、十八世纪是分析学的天下,所有学科都在微积分阴影的笼罩之下。然而全能王欧拉凭借其超人的才华,得到了更多数论方面的深刻结论,并开始挖向了解析数论的宝藏。

                    

Fermat(1601 - 1665)            Euler(1707 - 1783)          Gauss(1777 - 1855)

  至此,数论已经有了非常丰富的结论,但缺乏一个完整的理论体系,这也限制了它进一步的发展。高斯的《算术研究》集前人的成就于一体,提出了同余理论并扩展了整数的概念,为代数数论提供了理论储备。尤其是得到了被称为“数论之酵母”的二次互反律,一下子将数论带进了崭新的邻域。《算术研究》标志着数论作为一个学科的建立,并直接将其带入了现代意义的数论。

  接下来,沿着解析数论和代数数论两个不同的方向,数论在现代数学的道路上飞奔。当与近代最尖端的代数几何相结合时,数论步入了其最深刻的阶段,这就是当今的“算术代数几何”(注意!这是一门学科)。同时,数论还摆脱了以往纯数学的帽子,延伸出了多个应用分支,包括编码学、计算数论、组合数论等,这门古老的学科终于开始服务大众了。

  也许没有一个学科像数论这样,在理论数学、应用数学甚至娱乐数学中都扮演者重要的角色。令人欣慰的是,只要有小学数学的知识,我们就可以开始这段旅程。前方的路坎坷而漫长,也许我们进不了那最终的圣殿,但如果能欣赏到了路边的风景,其实也就足够了。当然还是要冷静地提醒你,这里只是初等数论,仅仅包含了整除、同余、不定方程等最基础的数论概念。在学会奔跑之前,先要学会爬行,那就让我们从这里开始匍匐前进……



【前序学科】 实数系统

【参考资料】

[1] 《初等数论》(3rd),潘承洞,2013

  国内最好、使用最广泛的初等数论教材,注重思想和理论体系的建立。结构清晰合理,表述严格精准。大量的习题不仅能巩固知识,还具有启发性和挑战性,可以看作是教材的延伸部分。

[2] 《数论导引》,华罗庚,1957

  不得不说是国内的一部经典教材,它深刻而广泛地介绍了当时数论的各个分支。语言简练,结构清晰,但内容却极其丰富。因为年代久远,专业名词还未统一,所以读起来会稍微不畅。

[3] 《初等数论》(3rd),闵嗣鹤,2003

  表述简洁却不失精准,内容组织合理精巧,难度恰当,非常适合初学者。如果你只是想了解初等数论的基本思想,但又不要过于肤浅,可以从这本书看起。

[4] 《初等数论》,于秀源,2002

  不错的入门书籍,内容平实,但例题比较新奇,难度不大却较有趣。

[5] 《初等数论(I,II,III)》,陈景润,2012

  内容非常初等,适合只有初中基础的人学习。而且有很多趣味数学的内容,整体感觉是套科普书。

[6] 《初等数论及其应用》,阎满富,1999

  比较普通,不是很看重理论的建立,有点奥数的倾向。内容浅显,中学生搞奥数的可看看。

[7] 《初等数论难题集(I)》,刘培杰,2009

  初等数论的奥数习题集,题量巨大,难度不低,作者欲出3卷,还未出完。数论习题不仅对奥数和数论本身有利,更是整个数学思维不可或缺的一部分。我暂时还没有时间做,先收藏并推荐!

[8] 《初等数论100例》,柯召,2011

  一本习题集小册子,可作练习用。大部分问题只用到整除和同余的概念,搞奥数的可以做一做。

[9] 《数论妙趣--数学女王的盛情款待》,H.贝勒,2000

  收集了历史上大量初等数论的趣味故事和问题,以及对问题的各种解法,其中也夹杂一些初等数论的重要结论。作者参考了大量的著作,可作为趣味数论的参考资料,也可以用作数论算法的参考书。

[10] 《谈谈素数》,王元,1978

  关于素数的一个科普小册子,前半部分较初等,入门可读,后半部分属高级内容,读来消遣也不错。

[11] 《A Introduction to The Theory of Numbers》(6th),G.H.Hardy,2008

  经典巨著,涵盖了数论的大部分重要内容和结论。内容紧凑,材料丰富,既有基础定义和结论,也有大量的扩展材料。

[12] 《A Friendly Introduction to Number Theory》(3rd),J.H.Silverman,2005

  非常棒的入门书籍,写作方法清新流畅,可读性强。集科普与入门于一体,为非专业人士而写,工科生可以先从这一本看起。

[13] 《Elementary Number Theory》(7th),D.M.Burton,2010

[14] 《Elementary Number Theory》(2nd),U.Dudley,2008

[15] 《Elementary Number Theory with Applications》(2nd),T.Koshy,2007

[16] 《Elementary Number Theory and Its Applications》(6th),K.H.Rosen,2010

  几本不错的英文版入门书,内容比较基础但很丰富,偏应用。

时间: 2024-10-14 01:47:36

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【博客目录】

这里是个人的学习笔记,主要目标是数学和算法.内容比较紧凑,仅供学习交流使用,并无意展开为详细教程. 因为有大量的数学公式,建议使用Chrome浏览器,公式上右键可设置放大的方法(比如单击放大). 数学_代数 [集合论] 01 - 集合还要论? 02 - 集合与自然数 03 - 序集和序数 [初等数论] 01 - 数学的皇后 02 - 整除与公约数 03 - 同余和剩余系 04 - 同余方程 05 - 指数和原根 06 - 不定方程 数学_分析 [实数系统] 01 - 万物皆数 02 - 实数构造

【分享】近4000份数学学习资源免费分享给大家

一直以来喜欢收集数学类的教程资源,于是费了好大劲从万千合集站上扒拉了下来,总结归类了一下,一共有将近4000本电子书.经测试,均可免费下载,可能会弹出小广告,可不必理会之.[仅供学术学习和交流,请无用于商业用途.]另外,如有可能,还请尽量支持正版纸质书.   数学史(54)     数学史.rar 55.6 MB   数学的起源与发展.rar 4.3 MB   费马大定理—一个困惑了世间智者358年的谜.pdf 9.5 MB   通俗数学名著译丛14-无穷之旅:关于无穷大的文化史.pdf 14.

SQL SERVER 多表操作 内连接、外连接

MSSQL 数据库分为 自然连接.内连接.外连接 1.自然连接和内连接基本相同.不同之处在于,自然连接“=”两侧的列属性值必须相同,内连接可以不同,只要读取数据相同即可. 自然连接 eg. select worker.职工号,depart.部门 from worker,depart where worker.部门编号 = depart.部门编号 2.内连接.一般使用INNER JOIN 关键字来表示内连接,INNER不是必须的可以不写.除了JOIN 关键字,还必须使用ON 或者using关键字

SQL中inner join、left join、right join、outer join之间的区别

举个例子你就能知道了! A表(a1,b1,c1)      B表(a2,b2) a1   b1   c1       a2    b2 01   数学 95       01    张三 02   语文 90       02    李四 03   英语 80       04    王五 select A.*, B.* from A inner join B on(A.a1=B.a2) 结果是:  www.2cto.com a1   b1   c1       a2    b2 01   数学

inner join、left join、right join、full join

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