A Treatise on the Differential Geometry of Curves and Surfaces

A Treatise on the Differential Geometry of Curves and Surfaces pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Luther Pfahler Eisenhart
出品人:
页数:474
译者:
出版时间:2004-8
价格:678.00元
装帧:
isbn号码:9780486438207
丛书系列:
图书标签:
  • 微分几何
  • 曲线
  • 曲面
  • 几何学
  • 数学
  • 微积分
  • 拓扑学
  • 经典数学
  • 高等数学
  • 数学史
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具体描述

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Created especially for graduate students, this introductory treatise on differential geometry has been a highly successful textbook for many years. Its unusually detailed and concrete approach includes a thorough explanation of the geometry of curves and surfaces, concentrating on problems that will be most helpful to students. 1909 edition.

《几何学的璀璨星辰:从曲面之美到空间之思》 这是一部关于几何学非凡之旅的读物,它将带领读者一同探索数学领域中那些最深刻、最迷人的概念。本书并非局限于单一的学科分支,而是将目光投向了更广阔的几何图景,通过一系列引人入胜的章节,层层揭示空间、形状以及它们之间相互关系的奥秘。 我们从最基础的几何直觉出发,重温那些构成我们对世界空间认知的基石。在这里,我们不再满足于欧几里得平直的空间,而是开始审视那些并非如此“乖巧”的形体。曲线,作为最基本的非直线元素,将是我们的第一个探索对象。我们将深入理解曲线的局部性质,例如它们的曲率——它是如何衡量一条曲线在某一点的弯曲程度的,以及切线——它们代表了曲线在该点的瞬时方向。这些概念并非抽象的符号游戏,而是帮助我们理解物体运动轨迹、规划路径以及描述自然界中各种连续变化的有力工具。 随着我们对曲线的理解日益深入,我们将自然而然地转向更高维度的对象:曲面。曲面是构成我们周围现实世界的主要形态,从光滑的球体到起伏的山脉,再到复杂的有机结构,无不体现着曲面的普遍性。本书将细致地剖析曲面的内在几何学,关注诸如曲率张量、主曲率以及高斯曲率等关键概念。我们将学习如何通过这些量来刻画曲面的局部形状,理解一个曲面在某一点是“向上弯曲”(正高斯曲率)、“向下弯曲”(负高斯曲率)还是“平坦”(零高斯曲率)。这种对曲面内在性质的理解,对于我们分析和模拟真实世界中的物理现象至关重要,例如流体动力学、弹性力学乃至引力场的描述。 本书并非单纯地罗列公式和定理,而是致力于在概念层面构建深刻的理解。我们将通过丰富的几何直觉和直观的例子,帮助读者建立起对抽象几何概念的感性认识。我们相信,数学的美在于其逻辑的严谨性,但其力量则在于其描绘和理解现实世界的能力。因此,在本书的字里行间,您将看到理论与应用如何巧妙地交织。 例如,当我们讨论测地线时——即在曲面上“最短”的路径——我们不仅理解其数学定义,还将看到它如何关联到导航系统中的最短航线,或者行星在宇宙时空中遵循的路径。当我们探讨曲面的等距映射时,我们将理解如何在不改变距离的情况下“展开”或“扭曲”曲面,这对于地图绘制、设计以及材料科学等领域都具有深远的意义。 本书还将触及一些更具挑战性的几何思想。例如,我们将初步涉足黎曼几何的范畴,理解曲率如何影响整个空间的几何结构,而不仅仅是局部性质。这为理解爱因斯坦的广义相对论提供了数学基础,揭示了引力并非一种力,而是时空曲率的表现。此外,我们还会探索一些与拓扑学相关的几何概念,理解一些形状在连续变形下保持不变的本质属性,这对于理解物体的基本结构特性至关重要。 对于那些渴望深入理解空间本质,探寻数学之美的读者,《几何学的璀璨星辰:从曲面之美到空间之思》将是一次无与伦比的旅程。它将为您打开一扇通往全新几何视野的大门,让您以全新的视角去观察和理解我们所处的这个多姿多彩、充满曲折的宇宙。无论您是希望夯实数学基础的学生,还是对几何学的深刻洞察力感到好奇的求知者,本书都将以其清晰的阐述、丰富的例证和深刻的洞见,点亮您在几何学领域的探索之路。

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读后感

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用户评价

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这本书的叙事方式,说实话,让我感觉像是在跟随一位非常聪明的、但又有点不近人情的导师上课。这位导师对材料的掌握程度毋庸置疑,他对“曲线”和“曲面”的几何特性有着近乎偏执的精确定义和分类。但问题在于,他似乎更关心“如何证明”而不是“为什么这么定义”。我最欣赏的是其中对于曲面局部性质的深入挖掘,特别是关于主曲率和形状算子的讨论,那部分确实展现了作者深厚的功力,用非常简洁的方式概括了复杂的局部几何信息。然而,一旦涉及到整体几何——比如曲率的积分性质或者拓扑的初步引入时,全书的语气又突然变得跳跃起来。仿佛作者在到达某个他认为理所当然的结论时,便戛然而止,留给读者一大片需要自行填补的空白。这使得这本书的连贯性受到了影响,读起来总有一种“跳跃感”。对于想要通过这本书构建起一个完整、统一的几何世界观的读者来说,这无疑是一个挑战。我常常需要在阅读某一部分时,翻阅好几章之前的内容,试图去寻找那个被遗漏的、能够连接起当前概念的桥梁,这种“考古式”的阅读效率自然大打折扣。

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我尝试从应用的角度去审视这本厚重的著作,试图寻找那些能够激发我继续深挖的“钩子”。遗憾的是,这本书在“应用”这块的处理上显得颇为保守和疏离。它将自己严格地限制在纯数学的象牙塔内,对于任何可能引发读者联想到的物理世界、工程计算或者现代计算几何中的具体实例,都避而不谈,或者仅仅是一笔带过,更像是脚注而非正文内容。例如,在讨论测地线方程时,书中展示了极其优美的微分方程形式,但缺乏对“最短路径”在三维空间中具体形态变化的直观展示。我理解纯粹的理论研究的价值,但对于许多希望通过几何学来解决实际问题的读者来说,这本书的“实用性”几乎为零。它提供的是一把极其精密的解剖刀,但没有告诉你如何用它来治疗疾病,只是让你沉醉于它切割组织时的完美角度。因此,这本书更像是理论的终点站,而非一个可以启程的起点。对于我这样的工科背景出身的读者来说,这种理论的“自洽”与现实的“脱节”构成了阅读体验中的一大障碍。

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总的来说,这本书的深度毋庸置疑,它是一部可以在专业图书馆的书架上占据一席之地的严肃学术著作。然而,对于广大学生群体而言,它更像是一座需要特定“钥匙”才能打开的大门。我的感觉是,这本书更适合那些已经完成了初步学习,正在进行深入研究或者需要参考特定、高度专业化定义的学者。它在概念的定义和定理的证明上达到了极高的成熟度,内容密度极高,每一页都塞满了需要消化的信息。但这种“高密度”也意味着它对读者的认知负荷要求极高。如果你指望通过它来建立对微分几何的初步兴趣,我可能会推荐其他更具启发性和图形化引导的入门读物。这本书更像是一本精密的工具手册,只有当你明确知道你需要查找哪一个特定的几何性质的精确数学描述时,它的价值才能被最大化地体现出来。对于我个人而言,它更像是一本“参考书”而非“学习书”,我会在后续的研究中时不时地翻阅它来确认某个复杂定义的精确表述,但很难指望自己能一口气从头读到尾而不感到疲惫。

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这本书,我真的是抱着极大的期待去阅读的,毕竟“微分几何”这个领域本身就充满了抽象的美感和深刻的数学结构。然而,读完之后,我心里五味杂陈。首先想说的是,这本书的排版和装帧给人的感觉非常古典,纸张的质感很好,拿在手里沉甸甸的,这在如今这个电子书泛滥的时代,算是一种难得的体验了。但这种古典感似乎也延伸到了内容本身。对于初学者而言,这本书的切入点显得有些过于陡峭,它似乎默认读者已经对微积分和线性代数有着极其扎实的背景,直接一头扎进了张量分析和黎曼流形的讨论中,中间的过渡和铺垫显得异常单薄。我记得在尝试理解第一个关于曲率的定义时,花了比预期多出三倍的时间去查阅和复习前置知识,这极大地影响了阅读的流畅性。作者在构建理论体系上无疑是严谨的,每一步推导都力求无懈可击,但这种极致的严谨性却牺牲了可读性,像是在对着一位已经熟稔此道的同行阐述,而非引导一个迷路的人找到方向。我希望看到更多直观的几何图像来辅助理解那些纯代数符号的意义,而不是仅仅依赖于公式的堆砌。这种阅读体验,更像是在攀登一座技术上完美无瑕但缺乏台阶和扶手的冰山,每一步都需要用尽全力去寻找立足点。

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这本书的语言风格,如果用一个词来形容,那就是“不苟言笑”。它从扉页开始就散发着一种严肃到近乎刻板的气息。作者的用词极为精准,力求避免任何模棱两可的表达,这固然是数学著作的优点,但也带来了阅读上的巨大阻力。许多长难句的结构非常复杂,从句嵌套层层叠叠,常常需要逐字逐句地拆解才能理解其背后的逻辑含义。我发现自己不得不放慢到极其缓慢的速度才能跟上作者的思路,尤其是在处理那些涉及多重积分和共变导数的章节时,阅读过程变成了对耐心的极限考验。与其他一些经典教材相比,这本书在引入新概念时缺乏那种“引导式”的对话感。它更像是一份冷峻的法律条文,要求读者必须完全服从于其既定的逻辑框架,没有丝毫商量的余地。这种“一言堂”式的论述方式,虽然保证了论证的牢固性,却也让探索的过程变得异常枯燥和消耗心神,让人难以长期保持高昂的阅读热情。

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