宇树科技创始人借阅《普林斯顿微积分读本》:微积分入门神作再受关注

《普林斯顿微积分读本》助力宇树科技?微积分是现代科技基石,该书以其易懂性和深度成为微积分学习的优质资源。

原文标题:惊了!宇树科技CEO王兴兴大学借阅两次的微积分教材,这本入门神作的含金量还在上升!

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

宇树科技CEO王兴兴借阅《普林斯顿微积分读本》引发关注,揭示了微积分在科技创新中的重要性。文章强调微积分作为工程师和科学家工具包中不可或缺的工具,并阐述了微积分在解决实际问题中的关键作用,如火箭轨迹计算、地震分析等。文章也指出了传统数学教材的局限性,而《普林斯顿微积分读本》以其生活化的语言和清晰的表达,能够帮助学生更好地理解和掌握微积分,培养逻辑思维能力。本书涵盖了从高中函数到大学微积分的广泛内容,并提供了丰富的例题和解题技巧,适合不同层次的学习者。

怜星夜思:

1、《普林斯顿微积分读本》这类“非典型”教材,在培养学生对数学的兴趣和理解方面,有哪些优势和不足?
2、如果让你推荐一本能提升逻辑思维能力的书,你会推荐什么?为什么?
3、结合你自己的学习经历,你认为学好微积分最关键的是什么?

原文内容

当宇树机器狗撕裂全球科技头条

当波士顿动力惊呼"中国算法恐怖如斯"

当全网追问宇树机器人为何能碾压硅谷时

一张图书借阅清单泄露了天机

创始人王兴兴的超强外挂竟是图书馆

而其中有一本被借阅了两次的微积分教材

竟是图灵的《普林斯顿微积分读本(修订版)》

无愧于微积分最佳入门神作!

微积分在现实生活中的应用极广,要列出微积分的所有应用,就像列出世界上所有需要使用螺丝刀的东西一样不切实际。

在简单的计算层面上,微积分的应用包括求曲线长度、曲面和复杂形状的面积、物体的体积、最大值和最小值,以及质心。

结合力学定律,微积分告诉我们如何求出太空中火箭的轨迹、可能产生地震的俯冲带的岩石中的应力、地震发生时建筑物将如何振动、汽车在悬架上如何上下弹跳、细菌感染扩散所需的时间、手术伤口愈合的方式,以及大风中悬索桥受的力。

其中许多应用源于牛顿定律的核心思想:它们是用微分方程表述的自然模型。这些方程涉及未知函数的导数,需要源自微积分的技巧来求解。

像螺丝刀一样,微积分只是工程师和科学家的工具包中一件不可或缺的工具。就现代世界的贡献而言,没有哪个数学技术比得上微积分。

对于大多数学生来说,微积分或许是他们曾经上过的倍感迷茫且最受挫折的一门课程了。对于理科和工科的大学生来说,微积分的学习将贯穿他们大部分专业课程。它奠定了我们对变量变化规律的理解,对于解决实际问题有重要作用。掌握微积分,你就掌握了理解和描述许多专业知识的工具。微积分是许多高等数学知识的基础。如果微积分没有打好基础,会发现学习多元微积分、向量分析等课程会很吃力。

微积分思维方式值得我们培养,可以提高我们的逻辑思维能力。微积分讲求把变量变化过程分成无数小段,通过研究每个小段的变化规律来把握整体变化趋势。这种思维方式非常有价值,不仅可以应用到数学问题,实际上在我们分析和解决许多复杂问题时,都可以借鉴这种细致和全面的思考方式。微积分课经常会出现概念的引入、公式的推导等过程。这需要我们摒弃已有的经验思维,只通过严谨的逻辑思考来获得结论。长期下来可以锻炼我们的逻辑思维能力。这也是数学学习的最根本价值。

然而众所周知,数学教科书由于其作为教材的定位,对语言有严谨和规范性的要求,因此必须用命题、定理、证明、数学公式、符号推导这一系列严谨的过程来讲解数学知识,并辅以大量的例题和习题让学生充分地习惯使用这种严谨的语言。

但我一直认为,要真正学好数学,既需要严谨的推导,也要有直观的、感性的对数学的认知;前者是数学作为一门科学的必然要求,后者是一个学习者理解数学、喜欢数学的必经之路。

而《普林斯顿微积分读本》这本书,做到了后者,它以生活化的语言,清晰流畅的表达串联起了数学从高中的函数到大学的微积分所有的图景,思路连贯,既不失科学性,又免去了冗杂的符号化推导。

本书源于风靡美国普林斯顿大学的阿德里安·班纳的微积分复习课程。他激励了一些考试前想获得优秀但考试结果却平平的学生。

“它可以作为一本非常好的辅助教材的课外读物”

这本书从高中的函数讲起,内容包含了函数的基本概念、三角函数和反三角函数、指数函数和对数函数、极坐标和参数方程、极限、连续性、导数、洛必达法则、积分、级数、泰勒展开、微分方程、复数、数值积分。前 5 章可以认为是高中知识,后面章节则包含了全部《高等数学》的内容,甚至提及了部分《复分析》和《数值分析》的内容。作者按自己的逻辑将知识娓娓道来,让人忍不住一直读下去,即使是高中生看后面的内容也完全不会觉得困难。

每章的开头会写出本章的内容。“好啦,就让我们开始吧,一起来回顾一下到底什么是函数”,这种口语化的风格就像一位朋友在和你说话。

在介绍函数时,用“输入”和“输出”是非常恰当而易懂的。在介绍 f (x)=x²时,“它会将任何数变为自己的平方”,很简单就描述了这种看似非常抽象的表达。同时,以动物为自变量举例,让人很好地理解了函数,让人知道数学并不是那么高高在上的、抽象的,而是生活中随处可见的。书中强调了“f是一个变换规则,f(x)是把这个变换规则应用于变量x后的结果;因此,说f(x)是一个函数是不正确的,应该说f是一个函数。”这段描述非常精彩,很多老师和学生都不会注意到这个点,连教科书上也是疏忽了这个点的。作者虽然语言生活化,对知识的理解和描述却是非常准确的,也很能纠正学生容易理解偏差的点。 

作者独创的“内心独白”方式,即写出问题求解过程中学生们应遵循的思考过程,为我们提供了不可或缺的推理过程以及求解方案。本书的重点在于培养问题求解的能力,其中涉及的例题从简单到复杂并对微积分理论进行了深入探讨。读者会在非正式的对话语境中体会到微积分的无穷魅力。

本书特点:
可作为任何单变量微积分教科书的学习指南;
非正式的、娱乐性的且非强求的对话语境风格;
丰富的在线视频;
大量精选例题(从简单到复杂)提供了一步一步的推理过程;
定理和方法有证明,还有诸多实际应用;
详细探讨了诸如无穷级数这样的难点问题。
本书既在知识上讲解的非常清晰,在实用的做题技巧上也下足了工夫。仅积分这一块内容,就归纳了多种积分题的类型和对应的解法,可谓是“素质教育和应试技巧”兼顾了。
这样的一本经典著作将易用性与可读性以及内容的深度与数学的严谨完美地结合在一起,对于每一个想要掌握微积分的学生来说,本书都是极好的资源。当然,非数学专业的学生也将大大受益。

01

《普林斯顿微积分读本(修订版)》
作者:【美】阿德里安·班纳
译者:杨爽 赵晓婷 高璞

本书阐述了曼哈顿微积分的技巧,详细讲解了微积分基础、极限、连续、微分、导数的应用、积分、无穷级数、泰勒级数与幂级数等内容,旨在教会读者如何思考问题从而找到解题所需的知识点,着重训练大家自己解题的能力。

本书适用于大学低年级学生、高中高年级学生、想学习微积分的数学爱好者以及广大数学教师。本书既可用作为教材、习题集,也可作为学习指南,同时还有利于教师备课。



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我觉得是多做题!光看书是远远不够的,一定要通过大量的练习才能真正掌握微积分的技巧。做题的时候,不要怕出错,要从错误中吸取教训。而且,做完题后要及时总结,看看自己哪里做得不足,下次如何改进。我当年就是题海战术过来的,虽然很辛苦,但效果确实很好。

我会推荐《思考的艺术》。它不是一本纯粹的数学书,但它涵盖了批判性思维、问题解决和决策制定的各种方法,能帮助你更清晰地思考问题,避免常见的逻辑陷阱。而且,这本书的语言也很轻松,读起来不会觉得枯燥,非常适合想要提升逻辑思维能力的入门者,之前我们公司培训的时候就用过,效果还不错。

优势在于它能够激发学习兴趣,让数学不再枯燥。不足之处在于,过于注重趣味性可能会牺牲知识的系统性和深度。大学数学学习,严谨性还是非常重要的,缺少了这个,可能地基就打不牢靠,当然地基牢靠了,人没了也是个问题。

我觉得学好微积分最关键的是理解概念的本质。不要死记硬背公式,而是要搞清楚每个公式背后的含义和推导过程。当你真正理解了概念,做题的时候才能灵活运用,而不是套用公式。而且,理解概念也有助于你记住公式,因为你知道这些公式是从哪里来的,而不是凭空出现的。之前上学的时候,我就是靠理解本质才勉强及格的,背公式对我来说太难了。

坚持吧。微积分的学习曲线是比较陡峭的,刚开始可能会觉得很难,但只要坚持下去, धीरे-धीरे 你就会发现其实并没有想象中那么难。遇到困难的时候,不要轻易放弃,可以找老师或者同学帮忙,或者查阅相关的资料。记住,Rome wasn’t built in a day,微积分也不是一天就能学好的。

我推荐《福尔摩斯探案集》。虽然是小说,但福尔摩斯那种严谨的推理过程,对细节的敏锐观察,以及从细微线索中推导出结论的能力,都是逻辑思维的极致体现。而且,读侦探小说本身也是一种乐趣,寓教于乐,何乐而不为?

我觉得这类教材最大的优势就是降低了学习门槛,用更生活化的语言解释抽象概念,能让更多人对数学产生兴趣。但缺点也可能在于,过于强调直观理解可能会弱化数学的严谨性,对于以后需要深入研究数学的人来说,可能需要花更多时间弥补这一点。问题是,如果一开始就被劝退,可能就没以后了。

《程序员的数学思维修炼》吧。虽然书名带着“程序员”,但内容实际上是关于如何运用数学思维解决问题的。它通过很多实际案例,展示了数学在编程中的应用,让你不仅能学到数学知识,还能学会如何用数学的思维方式去分析和解决问题。对于想锻炼逻辑思维的人来说,这本书会很有启发,而且我本身就是程序员。

这种书就像是数学界的“脱口秀”,段子手先把观众逗乐了,大家才愿意听你讲道理。但是,如果光顾着抖包袱,忘了真正的知识点,那就本末倒置了。个人感觉,这种书更适合作为入门或者辅助材料,不能完全替代传统的教科书。最好的方案是,先用这种书培养兴趣,再用正经教材打好基础。