《大自然是个数学老师》梁进著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《大自然是个数学老师》

【作　者】梁进著

【页 数】 154

【出版社】 长江少年儿童出版社 , 2020.04

【ISBN号】978-7-5721-0551-7

【价 格】48.80

【分 类】数学课-中小学-课外读物

【参考文献】 梁进著. 大自然是个数学老师. 长江少年儿童出版社, 2020.04.

图书封面：

图书目录：

《大自然是个数学老师》内容提要：

大自然是美的，更是慷慨的，然而沉默的大自然真的是可以忍受人类的为所欲为吗不！大自然只要小小地一皱眉，就让人类狼狈不堪，如海啸，如地震。所以我们应该做的不是无限制地向大自然索取，而是要寻找大自然能懂能接受的方式与大自然和谐相处。而和大自然对话的语言之一就是数学。本书通过简明、通俗的语言介绍了数学与大自然的关系，用数字、几何图形探索大自然的奥秘。

《大自然是个数学老师》内容试读

受杨虚杰老师之邀以“自然中的数学密码”为主题写

一本书时，就知道接了一个几乎不可能完成的任务。虽说

写在前面

数学研究实际上就是从人们观察大自然起步的，但大自然太伟大了，千百年来人们的研究探索也只能认识了解其中的一点点。当然，几干年间数学也在发展，在大自然中的显影已浩如烟海。同时，数学也变得越来越抽象，以至于在大众心目中确立了不可动摇的“恐龙”地位。“大自然中的数学”是不可能在一本书里说清楚、说完整的。然而，这不等于就可以找理由不去在科普中说数学。事实上，现在很多前沿的科学研究越来越多地应用到基础的和前沿的数学成果，同时也给数学开创了许多新的分支并提出了大量新的课题。所以科普数学是很有意义的事。于是我想不强求数学推导的严密和认识的完整，而从一些有意思的角度，讲一些我熟悉的故事，带读者一起发现如何应用数学去欣赏、解读大自然的美丽和奥妙，从而还原数学和自然的关系—一哪怕只有一点点。同时向读者介绍一些简单的数学模型，让大家了解数学是如何在实际中应用的。

杨虚杰希望我把主要读者放在青少年这个群体，让我有点踌躇，我怕中间涉及的数学公式吓退一部分读者，但杨虚杰鼓励我，今天的青少年思想活跃、知识丰富，勇于挑战。他们已经学习了很多数学知识，较弱的可能就是了解数学和其他领域包括大自然之间的联系。这本书或许可以给他们打开一扇门，连通一条路，让他们更喜欢数学。而我长期进行应用数学的研究，我常对学生们说：解决实际问题就像用武功征服对手，数学理论是内功，数学学科是武器，数学方法是招式。学习数学就像修炼内功，学习数学方法就像练招

2大自然是个数学老师

式。武功达到一定水平，以后就可以解决问题。对于具体问题，内功越强越有利，当然也要会使招，并知道如何见招拆招，化解问题。希望我的经验可以帮到热爱数学的读者。

鉴于如上的考虑，本书分为A、B两篇。A篇主要展示大

自然中比较容易直接感受到的数学美，B篇需要一点数学工

具，以此剥开一些自然之谜的坚硬外壳，让我们更多地理解

自然。在B篇里用到不少数学推理和数学公式，对于有数学基

础的读者来说，应该可以读下去。如果读起来有困难，小伙伴们不妨体验一下数学是怎样和自然对话的，说不定会激发你们深入学习数学的兴趣，那样的话，我就会大喜过望了。

但总体来说，为了不让读者感到压力，本书尽量不涉

及复杂的数学知识。希望这本书可以成为一块引玉之砖。伟大如牛顿者，对于广袤的大自然也曾感叹：“我好像是一个在海边玩耍的孩子，不时为拾到比通常更光滑的石子或更美丽的贝壳而欢欣鼓舞，而展现在我面前的是完全未探明的真理之海。”我不奢望这本书可以给读者带来足够的石子和贝壳，却更希望激起读者的兴趣和豪情去寻找更多闪亮的石子和贝壳

总之，通过这些努力，希望大家和我一起喜欢数学，热爱自然。

A篇

大自然拥有一支数学画笔

白日依山尽，黄河入海流

欲穷千里目，更上一层楼

一[唐]王之涣《登鹣雀楼》

美丽的大自然是人类赖以生存的摇篮大自然给人类以馈赠，同时也展示了其优美、辉煌的一面。大自然更是一支神奇的数学画笔，给我们描绘了千姿百态的数学图画。

大自然是个数学老师

直线、圆和多边形的几何故事

单车欲问边，属国过居延。征蓬出汉塞，归雁入胡天。大漠孤烟直，长河落日圆。萧关逢候骑，都护在燕然。

一[唐]王维《使至塞上》

简洁的几何形状在大自然中随处可见。鬼斧神工，简约美丽。

直线是最基本的几何形状之一，两点决定一条直线，两点之间直线距离最短是欧几里得几何的基础。大自然当然不会放过直线，包括平行线、射线等。

海岸绒、天际绒与光绒：天边和海岸，射绒可相交？因扰平行泣，炸欧是小妖。

海边日出

A篇大自然拥有一支数学画笔

花树：枯木逢春过，荒芜记前寻。风华多少事，白剩线直林。

美国黄石公园颜料锅（Fountain Paint Pot),作者摄

圆在三维空间中是球体，这是最常见的几何形状。从宏观上看，地球是圆的，太阳是圆的，月亮也是圆的，事实上大多数星体都是圆的。我小时候就一直好奇，为什么自然界有这么多圆？我常常拿着一个苹果舍不得吃，在手中转啊转，想着为什么苹果不长成个方的？最后终于得出一个结论，如果苹果是方的，边角最容易受伤，或者被虫吃掉，大概最后还是变成圆的更好吧。后来才明白这是因为圆在数学上是最有效的形状，同样的表面积圆包含的体积最大。天体在运行和旋转中，形体被越“磨”越圆。然而圆和一个无理数连在一起，这个无理数挑战着古代数学家的智慧，直到人们用极限的方法去逼近它。

宇宙中的天体大都是球形或椭球形的，这是因为在其旋转和运行中有大自然之手的“雕塑”。我们最熟悉的太阳、月亮和“我们的地球”皆如此。

6

大自然是个数学老师

日落：天挂大全求，沉沉坠蓓留；南别唯咽苦，灿，烂晚辉幽。

日落，作者摄

十五的月亮，作者摄

在自然形态中，我们也处处看到圆和圆弧的踪影，到处都有圆的礼赞。最美而又常见的自然现象是天空中排列着红橙黄绿青蓝紫的彩虹。圆弧形的彩虹有时被称为“佛光”，即一个七彩光环，这是一种“日晕”。物理学认为，当阳光照在云雾表面，经过衍射和漫反射作用，云彩中细小冰晶与水滴就会形成独特的圆圈状彩虹，从而形成“佛光”的自然奇观。同时阳光也将人影投射到云彩上，所以在“佛光”中常常可以看见人影，而且人影随着人而动，变幻奇妙。但其形成过程有阳光、地形和云海等众多自然因素，比较罕见，因此长时间以来人们往往对此赋予宗教的含义。除此，有时候可以在飞机上见到云海上面镶嵌着

一个彩虹环，美极了。

佛光：仙子手中规，描圆太诡瑰；衍周乡七彩，何内聚神辉。

···试读结束···