Beginning Algebra

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出版者:
作者:Miller, Julie/ O'Neill, Molly
出品人:
页数:745
译者:
出版时间:2006-12
价格:$ 224.31
装帧:
isbn号码:9780073312675
丛书系列:
图书标签:
  • 代数
  • 初等代数
  • 数学
  • 入门
  • 基础教育
  • 学习
  • 教材
  • 高等学校
  • 自学
  • 练习
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具体描述

Miller/O'Neill/Hyde, Teachers Just Like You, building on the success of the first editoin, Beginning Algebra 2/e continues to offer an enlightened approach grounded in the fundamentals of classroom experience. The practice of many instructors in the classroom is to present examples and have their students solve similar problems. This is realized through the Skill Practice Exercises that directly follow the examples in the textbook. Throughout the text, the authors have integrated many Study Tips and Avoiding Mistakes hints, which are reflective of the comments and instruction presented to students in the classroom. In this way, the text communicates to students, the very points their instructors are likely to make during lecture, helping to reinforce the concepts and provide instruction that leads students to mastery and success. The authors included in this edition, Problem-Recognition exercises, that many instructors will likely identify to be similar to worksheets they have personally developed for distribution to students. The intent of the Problem-Recognition exercises, is to help students overcome what is sometimes a natural inclination toward applying problem-solving algorithms that may not always be appropriate. In addition, the exercise sets have been revised to include even more core exercises than were present in the first edition. This permits instructors to choose from a wealth of problems, allowing ample opportunity for students to practice what they learn in lecture to hone their skills and develop the knowledge they need to make a successful transition into Intermediate Algebra. In this way, the book perfectly complements any learning platform, whether traditional lecture or distance-learning; its instruction is so reflective of what comes from lecture, that students will feel as comfortable outside of class, as they do inside class with their instructor. For even more support, students have access to a wealth of supplements, including McGraw-Hill's online homework management system, MathZone.

深入探索:代数思维的奇幻旅程 (请注意:以下内容为一本假想图书的详细简介,其内容完全独立于您提到的《Beginning Algebra》。这本书旨在引导读者进入一个超越基础代数运算的广阔领域,专注于代数思维的构建、高级应用以及与现代科学的连接。) --- 书名:代数心智的锻造:从抽象逻辑到现实建模 作者: [此处可替换为虚构作者名,例如:艾丽西亚·文森特 或 约翰·卡斯特罗] 页数: 约 750 页 (精装版) 目标读者: 对数学深层结构有好奇心、希望将代数工具应用于复杂问题解决的本科生、跨学科研究人员、以及寻求数学思维深化的自学者。 --- 内容概述:超越公式,直抵本质 《代数心智的锻造》并非一本传统的、着重于解方程技巧的教科书。它是一部关于“如何思考”的指南,将代数从孤立的计算体系提升为一种强大的认知工具。本书的核心在于剖析代数结构(如群论的初步概念、环与域的几何解释)如何映射到物理、经济和计算科学中的复杂现象。 本书假定读者已经掌握了基础的代数运算(例如线性方程组的求解、多项式的基础操作),并带领他们进入一个更具哲学深度和应用广度的领域。我们将探讨代数的“骨架”是如何支撑起整个现代科学大厦的。 第一部分:结构的涌现——从集合到映射的艺术 (约 200 页) 本部分将代数的基础概念提升到更高的抽象层次,不再将它们视为孤立的规则,而是作为描述关系和变换的语言。 第一章:论基础元素的再定义:集合论的严谨视角 我们从更严格的集合论出发,探讨集合上的二元运算如何定义“结构”。重点分析封闭性、结合律和交换律的真正意义——它们如何决定了一个代数系统是否“良好”或“对称”。引入函数作为连接不同结构的桥梁,并首次引入同构(Isomorphism)的概念,解释为何两个看似不同的系统可能本质上是相同的。 第二章:群论的微观世界:对称性的数学语言 本章是本书的基石之一。我们深入研究群的定义,但着重于其应用实例:晶体结构中的对称操作、置换群在密码学中的初步应用(如有限域上的运算)。我们将详细解析拉格朗日定理,并使用它来证明一些经典的数论结论,展示结构如何限制了可能的结果。 第三章:环与域的拓扑关联:代数几何的萌芽 本章将环(Ring)的概念与线性代数(向量空间)进行对接。我们探讨多项式环的性质,并引入初等理想理论。特别地,我们将用域(Field)的视角来解释为什么复数 $mathbb{C}$ 具有如此强大的代数完备性,并预示性地讨论伽罗瓦理论的宏伟目标——理解多项式方程的解与系数之间的内在关系。 第二部分:线性思维的深化——空间与变换的交织 (约 250 页) 本部分侧重于线性代数中的核心代数概念,但从更高维度的几何直觉和变换的性质入手。 第四章:向量空间的高级分解:子空间与投影的艺术 超越基(Basis)和维度(Dimension)的简单计算,本章聚焦于不变子空间(Invariant Subspaces)和正交投影。我们将探讨正交分解定理,并将其应用于信号处理中的傅里叶级数的代数基础。理解投影操作如何“简化”复杂空间,是掌握优化算法的关键。 第五章:特征值与特征向量:系统的动态描述 特征值/特征向量不再仅仅是求解矩阵方程的结果,而是描述系统“固有模式”的关键。我们将通过常微分方程组(ODEs)的稳定性分析来展示这一点,例如,分析人口增长模型或电路响应中的稳态行为。本章将深入探讨若尔当标准形(Jordan Canonical Form)的代数意义——即如何系统地处理不可对角化的情形。 第六章:双线性形式与张量:多维数据的代数编码 本章将读者从单纯的向量提升到双线性形式和度量空间。我们分析二次型(Quadratic Forms)如何通过矩阵的对称性来分类,并介绍张量(Tensor)的初步概念,展示它们如何作为描述多线性关系的数学对象,在微分几何和机器学习的表示学习中发挥作用。 第三部分:抽象思维的应用场域 (约 300 页) 最后一部分将抽象代数工具应用于当代科学和技术的具体问题中,展示代数思维的普适性。 第七章:有限域与密码学的坚实基础 本章将代数结构与信息安全直接挂钩。我们将详细构建伽罗瓦域 $GF(p^n)$,并展示其如何在现代公钥加密体系(如椭圆曲线加密)中提供必要的非线性复杂性。读者将理解,看似随机的密钥生成过程,实则依赖于严谨的群论和域论。 第八章:优化问题的代数几何视角 我们探讨线性规划(Linear Programming)和二次规划(Quadratic Programming)背后的代数几何原理。利用凸集理论和KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件,我们将代数优化问题转化为几何上的可行域分析。重点分析单体法(Simplex Method)的代数迭代过程及其收敛性保证。 第九章:代数与拓扑的对话:不变性的搜索 本章是全书的哲学高潮。我们探讨代数拓扑的初步思想,即如何使用代数不变量(如同调群的简化概念)来区分不同形状的空间。我们将通过举例说明,为何一个代数结构能够“记住”其在连续变换下保持不变的特性,从而为理解更高维度的空间结构打下基础。 --- 本书的独特价值 《代数心智的锻造》旨在培养读者的“结构洞察力”。它不要求读者记忆大量的解题公式,而是要求他们理解: 1. 一致性与限制: 为什么某些代数系统允许任意解(如复数域),而另一些系统则有严格的限制(如有限群的阶)。 2. 映射的威力: 如何通过同构和同态将一个难以处理的复杂问题,映射到一个结构更清晰、更易于分析的代数框架中。 3. 对称性的力量: 理解自然界和工程设计中的对称性是如何被代数结构精确描述和利用的。 本书的习题设计侧重于概念的证明和小型系统的结构分析,而非大量的数值计算,旨在真正地“锻造”读者的代数思维,使其能够适应更前沿的数学和科学挑战。

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读后感

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用户评价

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如果要从一个更宏观的角度来评价这本书的教学理念,我会说它非常注重培养读者的“代数思维”,而不是仅仅停留在“解题技巧”的层面。作者似乎一直在潜移默化地引导我们理解,代数不是一堆生硬的符号游戏,而是一种强大的、用来描述世界变化和关系的网络工具。在讲解函数(Function)的概念时,它没有急于展示复杂的函数图像,而是先花了很大篇幅去讨论“输入”和“输出”之间的确定性关系,用更哲学一点的方式去触碰这个核心概念。我发现,当我真正开始用这种思维去看待数学问题时,我处理复杂应用题的能力有了质的飞跃。我不再是看到一个应用题就先在脑子里搜索“应该用哪个公式”,而是先尝试用自然语言去建立起题目的内在逻辑结构,然后再将其翻译成代数语言。这种思维模式的转变,使得学习体验变得更加主动和有趣,我感觉自己不再是被动接受知识,而是在主动构建知识体系。

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这本书的封面设计确实挺抓人眼球的,那种深沉的蓝色调配上简洁的白色字体,给人一种既专业又平易近人的感觉。我拿到手的时候,首先被它纸张的质感吸引了,不是那种廉价的光滑纸,而是略带纹理的哑光纸张,翻起来手感很舒服,长时间阅读也不会觉得累。内页的排版也看得出是精心设计的,重点公式和概念都有用不同粗细的字体和背景色块突出显示,即便是初学者也能很快抓住核心要点。不过,说实话,我更关注的是内容本身带来的体验。这本书的目录结构非常清晰,从最基础的数字系统到线性方程组,循序渐进得仿佛有人在你身边耐心地引导。我记得我以前学代数时,总是在“负负得正”这种地方卡壳,而这本书在讲解这些基本运算时,用了非常生活化的例子来辅助理解,而不是单纯地扔下一堆冰冷的规则,这对我建立起对代数的信心起到了至关重要的作用。总而言之,从装帧到阅读体验的初步感受,这本书在“硬件”方面是下了功夫的,让人愿意把它放在手边,而不是束之高阁。

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我得坦诚地说,这本书的讲解风格对于我这种数学生疏已久的人来说,简直像是一股清流。它没有那种高高在上、假设你已经掌握了所有前置知识的傲慢感。作者在引入新概念时,总是先从一个非常贴近日常生活的场景切入,比如讨论如何分配家里的预算或者计算折扣,然后自然而然地过渡到代数表达式的构建。这种“情景化教学”的方式,极大地降低了抽象数学符号带来的压迫感。举个例子,它解释变量(Variables)时,不是直接给出一个定义,而是把它比喻成一个装有未知数量糖果的盒子,你不知道里面有多少,但你可以对这个“盒子”进行操作。我特别欣赏的是,书中穿插了大量的“误区警示”小方框,这些小方框精准地指出了初学者最容易犯的错误类型,比如混淆了减法和除法的运算顺序,或者在方程两边进行不一致的操作。这些细节的把握,体现了作者对学习者心理的深刻洞察,使得学习过程中的“试错成本”大大降低了,学习效率自然也就提高了。

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尽管这本书的优点非常突出,但从我个人的学习体验来看,它在某些特定领域似乎留有余地,这也许是为了保持全书的简洁性。比如,在涉及到一些稍微偏离传统标准代数框架的进阶主题,比如一些更抽象的集合论基础或者更复杂的证明方法时,这本书的处理显得相对保守和基础。我个人期待能看到更多关于证明的结构是如何构建起来的探讨,哪怕只是作为选读的拓展章节。另外,由于它过于侧重基础和清晰度,有时在一些非常前沿的数学应用领域(例如,在现代密码学或数据科学的底层是如何应用这些基础代数概念的),提及得相对较少,这使得一些对应用前景充满好奇的读者可能会在读完基础知识后,感到有一点“意犹未尽”和方向感的缺失。当然,这也许是它定位为“入门”教材的必然取舍,毕竟面面俱到往往意味着每方面都不够深入,但对于我这种渴望一窥全貌的学习者来说,这是一个可以思考的方向。

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这本书的习题设计,是我认为它最大的亮点之一,也是我愿意为它鼓掌的地方。不同于市面上很多教材,把简单和困难的题目混在一起,让人无从下手,这本书的练习题是按照严格的难度梯度来设计的。第一组通常是基础巩固,主要是让你机械地应用刚刚学到的公式,确保你记住了步骤;第二组开始引入一些小的变化,要求你进行简单的推理和转化;而最末尾的“挑战自我”部分,则往往是需要整合好几个章节知识点才能解决的综合题。这种设计的好处是,每当你感觉自己即将要懈怠的时候,它就会给你一个稍微有难度但绝对可以攻克的任务,让你获得即时性的成就感,从而形成一个良性的学习循环。而且,书后附带的答案解析部分也相当详尽,不仅仅是给出最终结果,而是会简要重述解题的关键步骤和思考逻辑,这对于那些独立学习者来说,简直是无价之宝,省去了我到处找人请教的麻烦。

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