几何变换(Ⅳ)

几何变换(Ⅳ) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:哈尔滨工业大学出版社
作者:[苏] 雅格洛姆
出品人:
页数:0
译者:郑元禄
出版时间:2016-4
价格:38.00元
装帧:
isbn号码:9787560354774
丛书系列:俄罗斯数学精品译丛
图书标签:
  • 非欧几何
  • 数学
  • 几何变换
  • 数学
  • 高等数学
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  • 空间几何
  • 解析几何
  • 图形学
  • 数学教育
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具体描述

《空间视角:从高维到低维的几何映射》 本书是一部关于现代几何学核心概念的探索性著作,专注于揭示几何对象在不同维度之间转化的深刻规律。我们摒弃了仅限于二维平面或三维欧几里得空间的传统视角,将读者的目光引向更广阔的多维几何世界。本书的叙事线索围绕“空间视角”这一核心概念展开,旨在阐释如何通过一系列精密的数学工具,理解和操纵处于不同维度中的几何形态。 内容概要: 本书的开篇,我们将从基础的仿射变换(Affine Transformations)入手,这是理解更复杂变换的基石。我们会深入探讨仿射变换的性质,包括平移(Translation)、旋转(Rotation)、缩放(Scaling)和剪切(Shear),并分析它们如何在保持直线平行性的前提下,改变几何对象的形状和位置。通过详尽的数学推导和直观的几何解释,读者将建立起对仿射空间(Affine Space)及其变换的清晰认识。 随后,我们将进入投影几何(Projective Geometry)的领域。投影几何的核心在于理解“视点”和“视线”如何影响我们对空间的感知。本书将深入讲解中心投影(Central Projection)和平行投影(Parallel Projection)的概念,以及它们在还原三维场景到二维平面上的应用。我们将详细阐述齐次坐标(Homogeneous Coordinates)的引入如何统一处理无穷远点(Points at Infinity)和实现各种投影变换,并探讨射影变换(Projective Transformations)的性质,例如保持共线性(Collinearity)和交比(Cross-Ratio)不变。这些内容对于计算机图形学、摄影测量学以及机器人视觉等领域至关重要。 本书的另一重要组成部分是微分几何(Differential Geometry)的基础。我们不会止步于静态的几何形状,而是将目光投向由光滑函数定义的几何对象,如曲线和曲面。本书将介绍曲线的弧长(Arc Length)、切线(Tangent Line)、法线(Normal Line)以及曲率(Curvature)等概念,用以描述曲线的局部性质。对于曲面,我们将深入探讨其法向量(Normal Vector)、法平面(Normal Plane)、切平面(Tangent Plane),以及一阶和二阶微分不变量,如高斯曲率(Gaussian Curvature)和平均曲率(Mean Curvature)。这些概念构成了理解和分析光滑几何形态的语言,为后续更复杂的几何研究奠定基础。 核心技术与理论: 本书将系统性地介绍支撑这些几何变换的数学工具。我们会详细讲解矩阵理论(Matrix Theory)在表示和执行几何变换中的作用,包括矩阵的乘法、逆矩阵以及特征值(Eigenvalues)和特征向量(Eigenvectors)如何揭示变换的本质。对于微分几何部分,我们将运用微积分(Calculus)的强大力量,通过偏导数(Partial Derivatives)和梯度(Gradients)来描述曲面的局部结构。 此外,本书还将触及向量空间(Vector Spaces)的概念,阐释向量如何在几何变换中扮演关键角色,以及如何通过向量运算来表达平移、旋转等基本操作。对于处理高维空间,我们将引入张量(Tensors)的概念,并初步探讨张量在描述度量(Metric)和曲率等几何属性时的优越性。 独特视角与应用: 本书的最大特色在于其“空间视角”的独特框架。我们强调,几何变换不仅仅是数学公式的堆砌,更是我们理解和操作空间的一种方式。通过从不同维度观察和映射几何对象,我们可以发现隐藏在表象之下的普遍规律。 本书的内容将为以下领域的研究者和实践者提供深刻的洞见: 计算机图形学: 理解三维建模、渲染和动画的关键技术。 计算机视觉: 学习如何从图像中重建三维场景,以及如何识别和追踪物体。 机器人学: 掌握机器人导航、路径规划和传感器数据处理的几何基础。 物理学: 探索相对论(Relativity)和弦理论(String Theory)等领域中几何学的应用。 纯粹数学: 为进一步深入研究拓扑学(Topology)、黎曼几何(Riemannian Geometry)等分支奠定坚实基础。 学习目标: 阅读本书后,读者将能够: 熟练运用矩阵表示和执行各种几何变换。 深刻理解投影几何的原理及其在二维与三维空间之间的桥梁作用。 掌握描述曲线和曲面局部性质的基本微分几何概念。 建立起从不同维度视角观察几何对象的思维方式。 认识到几何变换在现代科技和科学研究中的广泛而深远的影响。 《空间视角:从高维到低维的几何映射》不仅是一本教科书,更是一次对几何世界深邃奥秘的探索之旅。它将引领读者跨越维度的界限,以全新的“空间视角”审视我们所处的宇宙。

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读后感

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用户评价

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对于我来说,购买一本新书,最希望得到的不仅仅是知识的灌输,更是一种思维的拓展和视野的提升。《几何变换(Ⅳ)》在这方面做得非常出色。它并没有局限于对基础变换的重复讲解,而是深入到了一些更为前沿和复杂的概念,甚至可能涉及到一些高维空间中的变换,以及它们在不同领域的应用。书中可能还会探讨一些变换之间的相互关系,或者通过分类的方式,来帮助读者梳理庞杂的知识体系。我惊喜地发现,书中所涉及的某些内容,是我在其他同类书籍中很少见到的,这使得它显得尤为珍贵。每一次阅读,都像是打开了一扇新的窗户,让我看到了几何变换更广阔的天地,以及它与其他数学分支,甚至物理、计算机科学等领域的联系。这种拓展性的内容,激发了我进一步学习和研究的兴趣,让我明白,数学的世界是无止境的,而这本书,无疑为我指明了前进的方向。

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坦白说,在开始阅读《几何变换(Ⅳ)》之前,我对它可能带来的“实用性”有过一些疑虑。毕竟,几何变换听起来似乎与我的日常生活联系不那么直接。然而,在深入阅读后,我发现我的这种担忧是多余的。书中通过大量的实例,展示了几何变换在现代科技和工程中的重要作用。例如,在计算机图形学中,所有的三维模型的渲染和动画,都离不开各种几何变换的应用;在机器人学中,关节的运动和坐标系的转换,同样需要借助几何变换的理论;甚至在医学影像处理中,对图像的校正和对齐,也可能用到复杂的几何变换技术。这些应用让我深切地感受到,几何变换并非象牙塔里的抽象概念,而是驱动着许多现代技术发展的核心动力。它让我意识到,学习数学,尤其是像几何变换这样具有普适性的工具,能够为我未来的职业发展打下坚实的基础,并且提供解决实际问题的能力。

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在阅读《几何变换(Ⅳ)》时,我非常关注书中给出的示例的典型性和代表性。作者是否能够通过精选的例子,来清晰地阐释每一个变换的性质和应用,这是衡量一本书质量的重要标准。我很高兴地发现,这本书在这方面做得非常到位。每一个例子都经过了精心挑选,它们既具有足够的代表性,能够涵盖某种变换的主要特征,又不会过于复杂,以至于分散读者的注意力。例如,在讲解相似变换时,书中可能引用了摄影中缩放的操作,或者地图绘制中的比例尺运用,这些都是我们生活中常见的场景,能够帮助我快速建立起对相似变换的直观认识。更重要的是,这些例子不仅仅是停留在表面,而是深入分析了变换的数学原理是如何体现在这些实际应用中的,让我看到了数学理论与现实世界之间深刻的联系。

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在我接触到这本《几何变换(Ⅳ)》之前,我对“几何变换”这个概念的理解,主要停留在高中时期学习的平移、旋转、对称等基础操作,以及在一些简单的几何图形上的应用。我一直觉得,这门学科虽然有趣,但似乎总有点“纸上谈兵”的感觉,与实际生活的联系似乎并不那么紧密,除非是从事一些非常专业性的工作。然而,当我开始翻阅这本书后,我的这种看法被彻底颠覆了。我惊喜地发现,书中并没有仅仅罗列枯燥的公式和定理,而是通过一些非常生动和直观的案例,将抽象的几何变换概念具象化。例如,在描述某些高级变换时,书中可能引用了建筑设计中的比例运用,或者自然界中植物生长的某种规律,甚至是艺术品中的构图技巧。这些例子让我立刻感受到几何变换强大的生命力和广泛的应用领域,它不仅仅是数学家的专属语言,更是理解和塑造我们所处世界的一种重要工具。这种将理论与实践紧密结合的叙述方式,让我觉得学习过程不再是单纯的记忆和推导,而更像是一种探索和发现,每一次阅读都能带来新的启发和视角,让我开始重新审视周围的世界,发现隐藏在日常事物中的数学之美。

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这本书的结构设计也给我留下了深刻的印象。它并非将所有内容一股脑地堆砌在一起,而是有条理、有逻辑地进行组织。从最基础的变换概念开始,逐步深入到更复杂的变换和它们的组合,最后可能还会涉及到一些高级的应用领域。每一章节之间都存在着自然的过渡,使得知识的传递更加顺畅。我喜欢这种“搭积木”式的学习方式,每掌握一个概念,就如同完成了一块积木,然后用这块积木去构建下一块,最终形成一个完整的知识体系。书中还可能使用了清晰的标题、副标题和索引,方便读者在需要时快速找到特定的内容。这种精心设计的结构,使得本书不仅适合从头到尾系统学习,也方便读者作为参考书,随时查阅所需的信息。它像一位循循善诱的老师,引导着我一步步探索几何变换的奥秘。

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阅读《几何变换(IV)》的过程中,我最深刻的感受之一是其论证过程的严谨性与逻辑性。作者在阐述每一个定理或者性质时,都遵循着一条清晰的逻辑链条,从基础的公理或定义出发,一步步通过严密的数学推理,最终得出结论。这种严谨的风格,对于我这样追求数学本质的读者来说,是至关重要的。它不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是解释“为什么是这样”。书中不会出现任何含糊不清的表述,每一个符号、每一个步骤都有其明确的含义和依据。我尤其欣赏作者在关键证明处所做的详细解读,有时会辅以图示,或者用一种更易于理解的语言对复杂的推导进行补充说明。这使得我在遇到一些难点时,能够有章可循,不至于因为一两个环节的迷失而完全放弃。它教会我的不仅仅是几何变换的知识本身,更是一种严谨的思考方式和解决问题的能力,这种能力在数学领域之外,同样具有宝贵的借鉴意义,是培养批判性思维的绝佳范例。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的印象,封面摒弃了以往可能存在的学术论文式或教科书式的枯燥排版,而是采用了一种抽象的、富有几何美感的图案,色彩搭配也十分和谐,散发出一种沉静而又引人入胜的气息。拿到手中,纸张的质感也非常舒服,不是那种过于光滑的反光纸,而是略带哑光的触感,翻阅时不会产生刺眼的光线干扰,这对于长时间阅读来说是一个重要的考量。合上的整体感也很扎实,看得出印刷和装订的工艺都相当不错,足以经受住反复的翻阅和携带。我尤其喜欢它没有使用过于花哨的宣传语,而是用一种内敛的方式传递出书籍的品质,这种“少即是多”的设计哲学,往往更能引起那些真正对内容有所期待的读者的共鸣。它不像市面上很多书籍那样,试图用浮夸的包装来吸引眼球,而是回归到书籍本身的核心价值,让我对接下来的阅读充满了期待,希望书中的内容也能像它的外在一样,严谨而不失优雅,深邃而不失趣味。这种初印象,很大程度上决定了我是否愿意花时间去深入探索一本新书,而《几何变换(Ⅳ)》无疑在这一点上做得非常成功,它成功地在众多琳琅满目的选择中,捕捉到了我作为一名对几何学充满好奇的读者的注意力,让我迫不及待地想翻开它,进入它的世界。

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我对数学类书籍的评价,很大程度上取决于其是否能够激发我的求知欲和探索精神。《几何变换(Ⅳ)》无疑做到了这一点。它不仅仅是提供一套现成的知识,更重要的是,它教会了我一种看待问题的方式。书中可能在讲解某个变换时,会提出一些开放性的问题,或者引导读者思考该变换的局限性以及可能的扩展方向。这种启发式的教学方式,让我不再是被动地接受信息,而是主动地参与到知识的构建过程中。我甚至会在读完某个章节后,尝试着将书中介绍的变换应用到自己熟悉的领域,或者去查阅更多相关的资料,进一步拓展我的认知。这种“欲罢不能”的学习体验,是我认为一本优秀数学书籍的最高评价。它让我感受到了数学的魅力,并且培养了我持续学习和独立思考的能力,这是任何教科书都无法比拟的宝贵财富。

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作为一名相对基础的读者,我非常担心过于晦涩难懂的内容会让我望而却步。《几何变换(Ⅳ)》在这方面给了我极大的惊喜。虽然主题本身可能具有一定的深度,但作者的叙述方式却十分平易近人。书中会循序渐进地引入新概念,并且在讲解过程中,会充分考虑到读者的接受程度。对于一些必要的术语,作者会给出清晰的定义,并且在后续的章节中反复运用,加深读者的印象。我尤其喜欢书中穿插的一些小练习或思考题,它们能够帮助我及时检验自己的理解,并且在解决问题的过程中,巩固所学的知识。有时,作者还会用一些类比或比喻来解释抽象的概念,这大大降低了理解的门槛。这种“由浅入深”的教学方法,让我感到学习过程是轻松愉快的,而不是一种负担。它让我相信,即使没有深厚的数学背景,只要有耐心和兴趣,也能逐渐掌握这门深奥的学科。

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我一直对数学中的“美”有着特殊的偏好,而《几何变换(Ⅳ)》恰恰满足了这一点。书中对各种变换的描述,不仅仅是冰冷的数据和公式,更多的是一种流动的、动态的美感。例如,对仿射变换的阐述,让我看到了图形在保持平行关系的同时,如何以一种优雅的方式发生形变,这种形变并非杂乱无章,而是遵循着内在的规律。书中可能通过对特定函数的分析,展现了这些变换如何将一个简单的几何图形,转化为一个复杂而又和谐的新形态。我甚至在脑海中勾勒出这些变换在三维空间中的动态演示,如同雕塑家手中的黏土,在精确的指令下,不断重塑自身。这种视觉化的、充满艺术感的过程,让我对数学的理解上升到了一个新的层面,不再是纯粹的逻辑游戏,而是包含着丰富的审美意蕴。它让我感受到,数学不仅仅是理性的产物,也蕴含着创造力和想象力,而几何变换正是这种创造力最直观的体现之一。

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