An Introduction to Mathematical Reasoning

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出版者:Cambridge University Press
作者:Peter J. Eccles
出品人:
页数:362
译者:
出版时间:1998-01-28
价格:USD 42.99
装帧:Paperback
isbn号码:9780521597180
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 逻辑
  • Textbook
  • math
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具体描述

The purpose of this book is to introduce the basic ideas of mathematical proof to students embarking on university mathematics. The emphasis is on helping the reader in understanding and constructing proofs and writing clear mathematics. This is achieved by exploring set theory, combinatorics and number theory, topics which include many fundamental ideas which are part of the tool kit of any mathematician. This material illustrates how familiar ideas can be formulated rigorously, provides examples demonstrating a wide range of basic methods of proof, and includes some of the classic proofs. The book presents mathematics as a continually developing subject. Material meeting the needs of readers from a wide range of backgrounds is included. Over 250 problems include questions to interest and challenge the most able student as well as plenty of routine exercises to help familiarize the reader with the basic ideas.

《纯粹理性批判》简介 伊曼纽尔·康德 著 导言:哲学的宏伟殿堂与人类心智的边界 《纯粹理性批判》(Kritik der reinen Vernunft)是伊曼纽尔·康德于1781年首次出版的巨著,被誉为西方哲学史上最伟大的里程碑之一。它不仅仅是一部关于形而上学或认识论的论述,更是对人类心智能力及其局限性的系统性探究。康德在本书中试图回答一个根本性的问题:在经验之外,人类的心智究竟能够知道什么?他试图调和当时盛行的经验主义(知识来源于感官经验)与理性主义(知识来源于纯粹思辨)之间的深刻对立,并为科学知识的普遍性和必然性奠定坚实的哲学基础。 本书的写作背景,源于康德对大卫·休谟所带来的怀疑论的深刻反思。休谟对因果律的质疑,动摇了牛顿物理学乃至整个科学知识体系的根基。康德认为,要挽救科学的确定性,必须超越对经验的单纯依赖,转而考察知识得以可能的先天结构。 第一部分:先验美学——感性的形式(空间与时间) 康德在本书的开篇便确立了其著名的“哥白尼式革命”——知识并非完全由对象决定,而是由认识主体自身的结构所决定的。他首先考察了感性经验的先天形式,即感性论(Transcendental Aesthetic)。 康德指出,我们所能感知的一切经验,都必须服从于两种先天的直观形式:空间与时间。 空间(Space): 空间不是一个经验概念,而是我们必须以之为前提才能认识外部对象的先天形式。它不是一个可以被经验到的实体,而是我们对外部现象进行排列的必要框架。对康德而言,几何学(尤其是欧几里得几何学)的普遍性和必然性之所以成立,正是因为它基于对空间的这种先天的、纯粹的直观形式的认识。 时间(Time): 与空间类似,时间不是一个外在于事物本身的属性,而是我们内省经验(即对自身内在状态的感知)的先天形式。所有内部经验和外部经验,都必须按时间顺序排列。算术的必然性,正是建立在对时间序列的纯粹直观之上。 康德总结道,空间和时间是人类感性的“先验直观形式”。我们只能在这些框架内经验世界,因此,我们所经验到的世界(现象界)必然具有时空性。然而,这种时空性只适用于现象,而不适用于物自体(Thing-in-itself)。 第二部分:先验分析论——知性的范畴与判断的结构 在奠定了感性经验的先天基础之后,康德转向了知性论(Transcendental Analytic),探讨我们如何将感性材料组织成可理解的知识。知识不仅仅是感官的输入,更需要知性的主动加工。 知性的概念与判断: 康德认为,纯粹的知性概念,即范畴(Categories),是先天地作用于感性直观之上,使经验得以形成的普遍规则。这些范畴不是从经验中抽象出来的,而是先天地存在于我们理解力的结构之中。 康德将知性的范畴系统地组织在四个主要的类属下: 1. 量(Quantity): 统一性、复数性、全体性。 2. 性质(Quality): 实在性、否定性、限制性。 3. 关系(Relation): 实质与偶有性、原因与结果(因果性)、相互作用。 4. 情态(Modality): 可能性/不可能性、存在/非存在、必然性/偶然性。 先验演绎(Transcendental Deduction): 这是全书中最具挑战性的部分。康德在此论证了范畴的客观有效性。他证明了:若没有这些先天的范畴(例如因果性),感性经验将是杂乱无章、无法被认识的“万物流”(A blind flux of sensations)。范畴是统一我们所有经验的“思维的法则”,是使对象能被“思考”的必要条件。只有当现象被纳入这些范畴的框架时,它们才能成为我们知识的对象。 先验图式(Transcendental Schemata): 范畴是纯粹的、抽象的思维规则,而感性直观是具体的。康德引入了“图式”的概念来调和两者。图式是时间对纯粹知性范畴的“先验规定”。例如,“因果性”的图式是通过时间上继起的规则来理解的。 先验推理论(Transcendental Dialectic): 在分析论中,康德确立了科学知识的界限——知识只能存在于经验现象的范围内。推理论则探讨了当知性试图超越经验的界限,去把握“无经验的(经验界之外的)对象”时所产生的必然错误和幻象。 第三部分:先验辩证论——理性的僭越与三律性 当知性运用范畴去把握那些不被时空限制的、纯粹的思维对象时,就产生了理性(Reason)的“先验幻相”(Transcendental Illusion)。理性天然地追求对知识的完全统一性与无条件性,这导致了三大“先验理念”(Transcendental Ideas)的产生: 1. 灵魂(自我): 理性试图将自我理解为一个永恒、不可分割的实体(心理学的实体)。 2. 世界整体(宇宙论): 理性试图将宇宙作为一个整体来认识,导致关于宇宙有限性或无限性、以及关于宇宙的因果链条的无解争论(宇宙论的二律背反)。 3. 上帝(神学): 理性试图证明一个最高实在体的存在(本体论、宇宙论和目的论证明)。 二律背反(Antinomies): 在论证世界整体时,康德揭示了理性在纯思辨领域必然陷入的四组对立命题,即二律背反。例如: 第一律背反: 世界有一个开端(时间上有限)/ 世界是无限的(时间上无始无终)。 第二律背反: 世界由实体构成/ 世界中没有实体,只有永恒变化。 康德指出,这些二律背反的产生,是因为理性错误地将知性的范畴(原本只适用于现象的因果性)应用到了物自体或世界整体上。一旦我们认识到现象界是受时空和范畴限制的领域,而物自体是不可知的,这些看似矛盾的命题便可以同时在不同的层面(现象和物自体)上被接受,从而消除了哲学上的悖论。 超验理想论(Transcendental Idealism): 康德最终确立了“现象”与“物自体”的区分。我们只能认识现象——即被我们的先天认识形式塑形后的世界。物自体(Ding an sich)是独立于我们认识结构而存在的实在,但它永远处于我们认识范围之外。我们知道它存在,因为它必须是引起我们感官印象的原因,但我们永远无法知道它“是什么”。 结语:知识的界限与实践领域的开启 《纯粹理性批判》的最终目的,是为知识设定明确的界限。康德证明了:在纯粹理论理性下,我们无法获得关于上帝、自由、灵魂不朽等形而上学问题的确定知识。 然而,这种限制并非虚无。通过对理性僭越的批判,康德清除了形而上学的理论障碍,为实践理性(道德法则、自由意志的必然性)的领域开辟了道路。如果理论理性不能证明自由,那么自由就可以被视为道德行动的实践前提。 本书是一部结构严密、逻辑无懈可击的巨著,它重新定义了人类心智在认识世界过程中的能动性,确立了现代哲学认识论的基石,并以无可辩驳的论证划清了科学知识与超验思辨的界限。它要求读者放弃对绝对知识的幻想,转而承认我们认识的结构本身就是我们知识的界限。

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用户评价

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这本书的叙事风格也存在一些让我难以接受的地方。作者在阐述定理或定义时,往往采用一种非常简洁、甚至有些冷峻的语言,几乎不带任何修饰或解释性的词语。这固然体现了数学语言的精确性,但对于非数学专业或者数学基础相对薄弱的读者来说,却显得异常晦涩。很多时候,我需要反复阅读同一句话,甚至是一个段落,才能勉强捕捉到作者想要表达的核心意思。更让我感到沮丧的是,书中提供的例题和练习题,其难度跨度非常大,而且很多题目都并没有提供详细的解题思路,仅仅给出了最终答案。这使得我在尝试解决问题时,一旦遇到瓶颈,就很难找到突破口。我曾试图通过参考书中的解法来学习,但由于缺乏中间步骤的指引,我很难真正理解这些解法的逻辑。这种“留白”式的教学方式,对于希望通过练习来巩固知识的读者来说,是一种巨大的挑战,甚至可以说是一种挫败。

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我在阅读《An Introduction to Mathematical Reasoning》时,对于书中某些章节的逻辑组织方式,感到有些混乱。虽然我知道数学理论的构建需要严谨的逻辑顺序,但有些时候,作者在介绍一个新概念时,会突然插入一些与当前话题关联不大的旁征博引,或者直接跳跃到另一个更深层次的讨论。这使得我很难在脑海中构建起一个清晰的知识框架。我需要不断地在章节之间来回翻阅,试图将零散的信息串联起来,这极大地影响了我的阅读效率和学习体验。我更希望看到的是一种线性、流畅的知识传递方式,每一个概念的引入都与其前置知识紧密相连,每一个证明都能够层层递进,最终形成一个完整的理论体系。这种章节间跳跃式的组织方式,让我感觉像是在拼凑一幅被打乱了的拼图,虽然最终能拼出图案,但过程却异常艰难。

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我在阅读《An Introduction to Mathematical Reasoning》的过程中,对于书中一些证明的严谨性,产生了些许疑惑。虽然我理解数学证明的核心在于逻辑的连贯性和无懈可击,但书中某些证明的过渡部分,在我看来,似乎有些过于依赖读者的“直觉”或者“常识”。我曾多次尝试,在脑海中梳理证明的每一个步骤,但总会在某个环节感到一丝不确定,不知道作者是如何从前一步跳跃到后一步的。这让我开始反思,是不是我对于“合理性”的理解还不够深入,或者说,书中对于“显而易见”的界定,与我所理解的有所不同。我渴望看到更加详尽的逻辑推导,即使是那些看似 trivial 的步骤,也希望能被清晰地呈现出来,以确保我能够完全理解其背后的原理。这种模糊不清的边界,让我对数学推理的信心产生了些许动摇,我担心自己会因此养成一些不良的推理习惯,而这些习惯在未来的学习中可能会带来更大的麻烦。

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这本书在鼓励读者独立思考和探索方面,给我留下了一些遗憾。尽管书中提供了大量的练习题,但正如之前所提到的,很多题目缺乏详尽的解题思路。这使得我在尝试独立解决问题时,一旦遇到困难,很容易就放弃了。我曾期望这本书能够提供一些引导性的问题,或者一些“思考路径”的提示,来帮助我更好地分析问题,寻找解决问题的思路。而书中目前的做法,更像是将读者置于一个“盲人摸象”的境地,虽然提供了“象”的各个部分,但却很少有人能够将它们正确地组合起来。我希望作者能够在保持数学严谨性的前提下,更多地关注如何激发读者的主动性和探索精神,让读者在解决问题的过程中,真正地体会到数学推理的乐趣和成就感。

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这本书在引入一些非欧几何或者拓扑学等较为前沿的数学分支时,其介绍的方式让我感到有些不适应。作者似乎非常急于将读者带入这些新的领域,但对于这些领域的基础概念,以及它们与传统欧几里得几何之间的联系,解释得不够充分。我感觉自己像是被直接投入了一个陌生的国度,虽然看到了宏伟的建筑,但却不知道如何从基础的语言开始交流。我希望在介绍这些新的数学分支之前,能够有更充分的铺垫,能够清晰地解释它们是如何从已有的数学体系中发展而来,以及它们解决了哪些传统数学无法解决的问题。这种“拔苗助长”式的介绍,让我对这些新的数学领域产生了敬畏,但也同时感到了一些疏离和困惑。

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书中在介绍数学史料和背景信息方面,给我的感觉是“点到为止”,甚至可以说是“蜻蜓点水”。虽然作者在某些章节的开头或结尾,会简要提及某个数学概念的起源,或者某位数学家的贡献,但这些信息往往非常碎片化,缺乏深入的挖掘和系统的梳理。我本希望通过这本书,能够对数学推理的发展脉络有一个更宏观的认识,了解不同时期数学思想是如何演变的,以及这些演变背后所蕴含的社会和文化因素。然而,书中提供的这些信息,更像是为那些本身就对数学史有所了解的读者提供的“彩蛋”,对于我这样一个希望获得全面背景知识的读者来说,这些内容显得杯水车薪,甚至让人感到有些失落。我期待的是一种能够将数学推理的逻辑过程与其历史发展紧密结合的叙述方式,从而让学习过程更加生动有趣,也能帮助我理解数学知识是如何在历史的长河中逐渐完善和演进的。

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本书在讨论数学推理的“哲学”层面时,给我的感觉是“浅尝辄止”。作者在某些地方会提及数学证明的可靠性、数学真理的本质等问题,但这些讨论往往非常简略,没有深入地探讨这些哲学问题背后的复杂性和多样的观点。我本期望这本书能够在我学习数学推理的同时,也能引导我思考数学的本质,思考我们是如何确信一个数学结论是正确的。然而,书中提供的这些哲学思考,更像是一种“点缀”,并没有给我留下深刻的印象,也没有激发我进一步的探索欲望。我希望这本书不仅仅是一本教授计算技巧和证明方法的工具书,更是一本能够引发我对于数学本身产生深刻思考的引导者,让我不仅仅知其然,更能知其所以然。

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这本书的排版和插图设计,也存在一些令我不太满意的地方。虽然整体风格比较简洁,符合数学书籍的特点,但在某些关键的公式和符号的呈现上,清晰度有待提高。尤其是当公式变得复杂时,其嵌套的结构或者一些特殊的字体,有时会让我感到眼花缭乱,难以快速识别。此外,书中提供的图示,虽然旨在帮助理解抽象概念,但有些图示的设计却显得过于简化,甚至有些误导性。我曾多次试图通过图示来辅助理解,但最终发现,这些图示并没有真正地帮到我,反而增加了一些额外的解读负担。我理想中的数学书籍,应该在图文并茂方面做得更好,能够用清晰、准确的图示来有效地辅助读者理解复杂的数学概念,而不是让读者在解读图示时再产生新的困惑。

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我最近入手了一本名为《An Introduction to Mathematical Reasoning》的书,尽管书中涉及的内容远超了我的预期,也让我对数学的思考方式有了更深的理解,但有几点让我感到非常困惑,并且在阅读过程中不断浮现,甚至影响了我对书本整体价值的判断。首先,书中在解释一些基础概念时,似乎默认读者已经具备了相当程度的数学背景知识。例如,在引入集合论的某些证明时,作者并没有从最原始的公理系统出发,而是直接引用了一些在更高级的数学课程中才会出现的定理或者性质,这对于一个初学者来说,无疑是一道难以逾越的鸿沟。我花了大量的时间去查阅其他资料,试图理解这些“跳跃”式的解释,这极大地削弱了本书作为“入门”读物的初衷。我期望的是一种循序渐进的引导,能够让我从零开始,逐步建立起数学推理的基石,而不是在半空中就被抛下。这种感觉就像是在学习一门新的语言,但教材却直接跳过了字母表和基本词汇,直接开始讲解复杂的语法结构和文学作品。

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我在阅读《An Introduction to Mathematical Reasoning》时,对于书中一些“习以为常”的数学符号和表示法的引入,觉得有些粗糙。虽然这些符号在数学界已经非常普遍,但我认为,在“入门”级别的书籍中,仍然需要对它们的来源、含义以及使用规范进行清晰的解释。例如,书中在证明某些命题时,会直接使用一些复合的逻辑符号,而并没有花时间去解释这些符号的含义,或者它们是如何从更基本的逻辑关系推导出来的。这让我不得不花费额外的精力去查阅资料,来理解这些符号所代表的意义,这无疑增加了我的学习成本。我更希望看到的是一种更加细致入微的引导,即使是那些看起来“理所当然”的数学元素,也能被清晰地解析,从而确保读者能够真正地掌握每一个细节。

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难易程度请自动参考 天朝初中新课标版数学课本- -

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内容还是比较简单理解的,有利用建立一套标准的数学逻辑。

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呵呵

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难度确实和初中课本接近,但是内容是大一新生入门应该学的内容。最大的问题是过于简单,5天以内刷完比较合适。

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math300 au12

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