现代几何学方法和应用

现代几何学方法和应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:世界图书出版公司
作者:B.A.Dubrovin 编
出品人:
页数:468
译者:
出版时间:1999-11
价格:80.00元
装帧:平装
isbn号码:9787506201230
丛书系列:Graduate Texts in Mathematics
图书标签:
  • 数学
  • 几何
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具体描述

《现代几何学方法和应用(第1卷 第2版)(英文版)》内容简介:Up until recently, Riemannian geometry and basic topology were not included, even by departments or faculties of mathematics, as compulsory subjects in a university-level mathematical education. The standard courses in the classical differential geometry of curves and surfaces which were given instead (and still are given in some places) gradually came to be viewed as anachronisms. However, there has been hitherto no unanimous agreement as to exactly how such courses should be brought up to date, that is to say,which parts of modern geometry should be regarded as absolutely essential to a modern mathematical education, and what might be the appropriate level of abstractness of their exposition The task of designing a modernized course in geometry was begun in 1971 in the mechanics division of the Faculty of Mechanics and Mathematics of Moscow State University. The subject-matter and level of abstractness of its exposition were dictated by the view that, in addition to the geometry,of curves and surfaces, the following topics are certainly useful in the various areas of application of mathematics (especially in elasticity and relativity,to name but two), and are therefore essential: the theory of tensors (including eovariant differentiation of them); Riemannian curvature;

《现代几何学方法与应用》是一部深刻探索现代几何学核心概念及其广泛应用的书籍。本书并非简单罗列定理公式,而是着力于揭示几何学的思想脉络与理论框架,通过精炼的论述和严谨的逻辑,带领读者深入理解那些塑造了我们对空间、形状和结构的认知的现代发展。 全书从基础概念出发,循序渐进地构建起一套现代几何学的理论体系。开篇部分,作者巧妙地回顾了欧几里得几何的经典成就,并在此基础上引入了非欧几里得几何的革命性思想,如黎曼几何和双曲几何,它们不仅挑战了人们对空间的固有认知,更为后续的理论发展奠定了基石。读者将在这里了解到度量、曲率、测地线等关键概念的内涵,以及它们如何改变我们理解宇宙几何性质的视角。 随后,本书深入探讨了微分几何的精髓。微分几何是研究光滑流形上局部几何性质的强大工具。书中详细阐述了切空间、张量、联络等核心概念,并将其应用于分析曲线、曲面以及更高维流形的几何特性。读者将学习如何利用微积分的强大力量来刻画空间的局部结构,例如曲率张量如何决定空间的弯曲程度,以及积分几何如何计算流形上的几何量。这些理论不仅具有高度的抽象性,更蕴含着深刻的几何直觉。 本书的一大亮点在于其对代数几何的引入。代数几何是研究代数簇(由多项式方程的零点集合定义的几何对象)的学科。书中介绍了代数簇的基本概念,如环论与几何学的桥梁,以及概形理论的初步思想。读者将了解到代数方法如何为几何问题提供全新的视角和强有力的解决工具,例如如何用代数方程的性质来描述几何对象的结构和分类。 此外,《现代几何学方法与应用》也触及了拓扑学的某些重要方面,特别是那些与几何学紧密相关的部分。拓扑学研究在连续形变下保持不变的几何性质,例如连通性、孔洞的数量等。本书会涉及同胚、同伦等概念,并阐述它们如何在更广泛的意义上理解和分类几何对象。 然而,本书的价值远不止于理论的阐述。作者特别强调了这些抽象理论在现实世界中的广泛应用。在物理学领域,本书深入浅出地介绍了现代几何学如何成为广义相对论的基石,爱因斯坦的引力场方程正是建立在微分几何的黎曼几何框架之上,描述了引力是时空弯曲的表现。黑洞、引力波等宇宙奇观的理论理解,都离不开现代几何学的强大支撑。 在计算机科学领域,现代几何学同样扮演着至关重要的角色。本书会探讨计算几何学的基本问题,如点定位、凸包计算、几何求交等,这些算法广泛应用于计算机图形学、机器人学、地理信息系统等领域。此外,在机器学习和数据科学中,高维数据的几何结构分析也越来越受到重视,本书的相关章节将为理解这些新兴应用提供坚实的理论基础。 在工程技术领域,现代几何学的思想也渗透到各个角落。例如,在设计复杂的机械零件、航空航天器外形时,微分几何提供了精确的曲面建模和分析工具。在材料科学中,晶体的几何结构和对称性对其物理性质有着决定性的影响,代数几何和群论的工具在此得到应用。 本书的另一特点是其对几何学发展历史的梳理,以及对未来发展方向的展望。作者通过回顾历史上数学家们的探索历程,展现了几何学从直观走向抽象,从二维走向高维的演变过程。同时,书中也对当前几何学研究的前沿课题进行了简要介绍,例如弦理论中的几何学、低维拓扑学的新进展等,激励读者去探索更广阔的知识领域。 总而言之,《现代几何学方法与应用》是一部集理论深度、应用广度、思想启发性于一体的著作。它旨在为读者构建一个清晰、系统的现代几何学知识框架,并揭示其在科学、技术和社会各个方面所展现出的强大生命力。无论是对数学专业学生、研究人员,还是对科学技术充满好奇心的读者,本书都将是一份宝贵的读物。它不仅教授知识,更重要的是培养一种几何思维,一种理解和改造世界的独特视角。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计得非常引人注目,那种深沉的蓝色调配上醒目的白色字体,给人一种既古典又现代的视觉冲击力。我打开书页时,首先被它严谨的排版和清晰的插图所吸引。它不仅仅是一本教科书,更像是一件艺术品。作者在引言部分就展现了深厚的学养,将复杂的概念娓娓道来,让人感觉数学的抽象之美触手可及。特别是关于拓扑学基础的那几章,他没有急于展示深奥的定理,而是通过大量的直观例子和几何直觉来引导读者,这对于初学者来说简直是福音。我记得有一次,我在理解某个高维空间中的旋转群时遇到了瓶颈,翻阅这本书,作者巧妙地用二维和三维的类比,辅以精确的图形注释,瞬间打通了我的思路。这种教学上的匠心,让枯燥的符号和公式焕发了生命力。而且,书中对历史背景的梳理也做得非常到位,能让你了解每一个重要概念诞生的时代脉络和前人的智慧结晶,读起来更有代入感。

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我必须得提一下这本书的写作风格,它有一种独特的“对话感”。作者的语气非常耐心且具有启发性,仿佛一位经验丰富、知识渊博的导师在你身边亲自指导。在处理一些需要大量代数运算的证明时,他不会让你陷入无休止的符号迷宫。相反,他会适时地插入一些“提示”或者“旁注”,提醒读者关注核心的几何直觉,或者指出某个代数技巧背后的意义。这种处理方式极大地减轻了阅读的疲劳感。我特别喜欢它在章节末尾设置的“思考题”部分,这些题目设计的巧妙之处在于,它们大多不是直接的计算题,而是需要你综合运用本章所学知识进行深入思考和探索的开放性问题。完成这些思考题的过程,比单纯做习题更有成就感,它真正培养了我们用几何思维去解决问题的能力。

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从装帧和印刷质量来看,这本书绝对属于收藏级别的。纸张的厚度和光泽度都恰到好处,既保证了墨水不易洇染,又不会因为过于光滑而造成阅读时的反光不适。尤其要称赞的是那些矢量图和三维立体图的呈现效果,线条锐利、色彩过渡自然,即使是复杂的交织曲面,也能清晰地分辨出其空间关系。这在几何学著作中至关重要,因为视觉信息的准确性直接影响到对概念的理解深度。在我阅读时,我发现即便是那些涉及非欧几何的复杂结构图,作者也通过巧妙的阴影处理和投影选择,最大程度地保证了其几何特征的保真度。这体现了出版方对学术内容的尊重,以及对读者阅读体验的极致追求。

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这本书的阅读体验,很大程度上得益于它对“应用”二字的深刻理解。它并非纯粹的理论堆砌,而是贯穿了大量与实际工程、物理学甚至计算机图形学息息相关的实例。我个人对偏微分方程在曲面建模中的应用特别感兴趣,这本书没有回避其中的技术细节,但讲解方式极其高明。它不是简单地罗列公式,而是构建了一个完整的思维框架,从物理问题的建立、选择合适的几何工具,到最终数值实现的初步探讨,逻辑链条清晰得令人赞叹。举个例子,书中关于黎曼几何在广义相对论基础中的描述,虽然没有深入到场方程的层面,但对测地线和曲率张量的几何意义的阐述,比我之前看过的几本专业物理教材都要透彻。它成功地搭建了一座连接纯数学理论与实际科学问题的桥梁,让读者在学习抽象概念的同时,时刻能感受到其强大的“力量感”,激发了进一步探索的欲望。

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这本书的结构安排,展现了作者对学科整体脉络的深刻把握。它不是简单地罗列知识点,而是遵循着从基础概念(如点集拓扑的初步认识)到核心工具(如微分流形的基础结构),再到前沿探索(如特定代数几何的应用)的逻辑递进。这种由浅入深、层层递进的结构,极大地提升了自学者的友好度。例如,在引入流形的概念之前,作者花了好大篇幅来铺垫局部欧几里得空间的性质,使得流形作为一个“局部看起来像欧氏空间”的整体概念,在读者心中自然而然地建立起来,避免了那种“先给出定义,再让你去猜它有什么用”的挫败感。读完这本书,我感觉自己对现代数学的宏大图景有了一个扎实而又富有洞察力的认识,它为我未来深入研究更专业的领域打下了坚不可摧的基石。

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现代几何学入门书之一。

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