Foundations of Algebra

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作者:McDonnell
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价格:0.00 元
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isbn号码:9780821582084
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具体描述

《基础代数》 本书旨在为读者提供一个坚实、全面的代数基础,为进一步深入学习数学和其他相关学科奠定坚实的基础。我们精心编排内容,力求清晰易懂,循序渐进,帮助读者逐步掌握代数的核心概念与方法。 第一部分:初识代数 在本书的开篇,我们将带领读者走进代数的奇妙世界。首先,我们会从最基本的概念入手,解释什么是代数,它与算术的区别和联系。我们会介绍代数中的基本元素,如变量、常数、系数、项和表达式,并详细讲解它们的含义和在数学表达式中的作用。 接下来,我们将重点介绍代数中的基本运算。读者将学习如何对代数表达式进行加、减、乘、除运算,理解运算律(如交换律、结合律、分配律)在代数运算中的应用。我们会通过大量的实例和练习,帮助读者熟练掌握这些运算技巧,为后续的学习打下坚实的基础。 第二部分:方程与不等式 方程和不等式是代数的核心组成部分,也是解决实际问题的重要工具。本部分将系统地介绍各种类型的方程和不等式,并教授读者如何求解它们。 我们将从最简单的线性方程和不等式开始,讲解如何运用移项、合并同类项、两边同乘或同除以非零常数等方法来求解。随后,我们会逐步深入到更复杂的方程,如一元二次方程,介绍求根公式、配方法和因式分解法等多种求解策略,并分析它们的适用范围。 不等式的求解同样重要。我们将讲解如何处理一元一次不等式、一元二次不等式,以及包含绝对值的不等式。我们会强调不等式解集的表示方法,例如区间表示法,并指导读者如何检验解的正确性。 此外,我们还会探讨方程组和不等式组的概念,教授读者如何使用代入法、消元法等方法来同时求解多个方程或不等式,这在解决涉及多个变量的实际问题时尤为关键。 第三部分:函数的世界 函数是描述变量之间关系的重要数学模型,在数学、科学、工程等领域有着广泛的应用。本部分将带领读者深入探索函数的概念及其性质。 我们将从函数的定义入手,解释自变量、因变量、定义域和值域等基本概念。我们会介绍几种常见的函数类型,包括线性函数、二次函数、指数函数和对数函数。对于每一种函数,我们都会详细讲解它们的图像特征、性质以及在实际问题中的应用。 读者将学习如何绘制函数的图像,并理解图像在直观展示函数关系中的作用。我们还将介绍函数的变换,如平移、伸缩和对称,以及这些变换如何影响函数的图像和性质。 此外,我们还会探讨函数的组合、反函数等更高级的概念,为读者理解更复杂的数学模型打下基础。 第四部分:多项式与因式分解 多项式是代数中一个非常重要的概念,它在代数运算和方程求解中扮演着关键角色。本部分将深入研究多项式的性质和运算。 我们将介绍多项式的加、减、乘运算,并讲解多项式除法的基本方法。特别地,我们会详细介绍因式分解的技巧。因式分解是将一个多项式分解成若干个更简单的多项式乘积的过程,它在求解方程、化简表达式等方面具有重要的意义。 我们将教授读者各种常用的因式分解方法,例如提公因式法、分组分解法、公式法(如平方差公式、立方差公式、立方和公式)以及十字相乘法等。我们会通过大量的练习,帮助读者熟练掌握这些方法,并能够灵活运用它们来解决问题。 第五部分:集合与逻辑 尽管集合和逻辑在传统代数课程中可能不是最核心的内容,但它们为理解更广泛的数学概念提供了重要的基础。本部分将介绍集合的基本概念和操作,以及逻辑推理的基本规则。 我们将讲解集合的定义、表示方法(如列举法、描述法),以及集合之间的关系,如子集、真子集、相等集等。我们还将介绍集合的基本运算,如并集、交集、差集和补集。 逻辑推理是数学思维的重要组成部分。我们将介绍命题、联言命题、选言命题、否定命题等基本逻辑概念,以及充分条件、必要条件、充要条件等。我们将讲解推理的基本规则,如假言推理和选言推理,以及如何构建有效的数学论证。 学习方法与资源 为了帮助读者更好地掌握《基础代数》中的内容,我们建议读者在学习过程中采取以下方法: 主动思考: 不要仅仅被动地阅读,要积极思考每一个概念的含义和背后的逻辑。 勤于练习: 代数是一门实践性很强的学科,大量的练习是巩固知识、提高技能的关键。本书提供了丰富的练习题,请务必认真完成。 理解而非记忆: 努力理解每一个公式和定理的推导过程和应用场景,避免死记硬背。 寻求帮助: 如果遇到困难,不要犹豫寻求老师、同学或参考资料的帮助。 联系实际: 尝试将代数知识与日常生活中的问题联系起来,感受代数在现实世界中的应用价值。 目标读者 本书适合所有希望系统学习代数知识的读者,包括: 高中生: 为应对高中代数课程和参加相关考试提供坚实的支持。 大学生: 为学习更高级的数学课程(如微积分、线性代数)打下必要的先修基础。 职业人士: 需要提升数学技能以应对工作中的实际问题,如数据分析、工程计算等。 任何对代数感兴趣的学习者: 拓展思维,培养逻辑推理能力,丰富知识储备。 我们相信,《基础代数》将成为您探索数学世界的得力助手,帮助您建立起对代数的深刻理解和自信。

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读后感

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这本聚焦于群表示论的专著,可以说是当代代数领域中少有的既涵盖了经典理论深度,又融合了现代物理应用视角的作品。它没有冗长地铺陈群论的背景,而是从一开始就假设读者对有限群和酉空间的性质已有扎实掌握。全书的叙事主线紧紧围绕着费利克斯·克莱因的早期工作精神展开,即如何用线性代数的方法去“解析”抽象的代数结构。我尤其欣赏作者在处理不可约表示和特征标理论时的处理方式,引入了“德林费尔德”的某些非交换几何观点,将特征标的乘法规则提升到了一个更高的代数拓扑层面去理解,这使得原本枯燥的特征表计算有了一种更深层次的内在动机。书中对有限群的线性表示的分类,特别是对p-群和交换群的表示,处理得细致入微,每一个定理的证明都力求简洁而完备,大量使用了矩阵的迹(Trace)性质来简化复杂的内积计算。尽管如此,本书的难度是毋庸置疑的,许多高级概念,如诱导表示和张量积的分解,需要读者具备极强的线性代数功底,甚至需要对张量分析有初步了解。对于那些将表示论作为未来研究方向的博士生来说,这是一本不可多得的宝藏,但对于仅仅想了解群表示论基础的数学系本科生,可能会感到挑战过大,需要配合其他更基础的教材共同使用。

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这本书的封面设计着实引人注目,那种深沉的靛蓝色背景,配上烫金的衬线字体,立刻就给人一种庄重、权威的感觉,仿佛它不仅仅是一本教科书,更像是一件值得珍藏的数学珍宝。当我翻开第一页,首先映入眼帘的是对高等数论中伽罗瓦理论的深入探讨,内容涉及域扩张、正规扩张以及伽罗瓦群的结构。作者的论证逻辑极其严谨,每一步推导都如同精密的机械装置,环环相扣,毫不含糊。尤其是关于可解群和不可解群的边界划分,作者引入了一个非常巧妙的视角,将抽象的群论概念与更具象的几何变换联系起来,使得那些原本晦涩难懂的定义变得鲜活起来。我记得有一个章节专门讨论了费马大定理在特定域上的推广,作者没有停留在简单的证明展示,而是深入剖析了代数几何中椭圆曲线的模参数化方法,这一点对于已经掌握了基础抽象代数知识的读者来说,无疑是一次知识的飞跃。整本书的排版也做得非常出色,公式的间距恰到好处,避免了在阅读复杂的矩阵运算时出现视觉疲劳,大量的插图和图表,虽然不多,但都非常精准地服务于概念的阐释,比如在介绍范畴论中的函子概念时,那个三对象、两个态射的示意图简直是教科书级别的范例。总的来说,这本书在内容深度和呈现质量上都达到了一个极高的水准,它更像是一部面向研究生的进阶参考书,而不是面向本科生的入门读物,适合那些渴望挑战自我、深入挖掘代数结构本质的读者。

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读完这本关于数理逻辑与集合论的巨著,我最大的感受是,作者对形式化系统的构建有着近乎偏执的追求。全书从最基础的皮亚诺公理体系开始,稳扎稳打地构建了自然数的模型,随后便笔锋一转,直接跃入了策梅洛-弗兰克尔集合论(ZFC)的汪洋大海。书中对于“选择公理”的讨论篇幅尤为惊人,作者不仅详细复述了策尔梅洛的原始论证,还花了大量篇幅介绍了一致性证明的路径,包括哥德尔的可追溯性证明(Gödel’s constructible universe),这种对“为什么如此”而非“是什么”的深度挖掘,着实令人赞叹。更让我印象深刻的是,作者在讨论递归函数理论时,引入了图灵机的概念,并用极简的符号系统演示了停机问题的不可判定性。这里的论述节奏把握得非常好,在读者感到被无穷公理和反直觉的集合定义所淹没时,及时引入了可计算性理论这一坚实的计算基石,起到了很好的平衡作用。不过,坦率地说,对于初学者而言,中间关于非标准分析的引入略显突兀,它像是从经典集合论的路径中突然岔开,虽然拓宽了视野,但对于想要专注于经典拓扑学基础的读者来说,可能会造成不必要的认知负担。排版上,作者偏爱使用古朴的希腊字母和手写体的数学符号,这在某种程度上增加了阅读的仪式感,但也要求读者必须全神贯注,任何一丝走神都可能导致对复杂逻辑链条的丢失。

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阅读这本关于抽象代数基础的教材,给我带来的最深刻印象是其对“同构”这一核心概念的持续性、甚至是近乎强迫性的强调。作者似乎笃信,所有代数结构的本质差异都仅仅是“名称”的不同,其内在逻辑结构是同构的。全书的结构非常清晰,从群论(作为最基础的结构)开始,过渡到环论,最后是域论,每一步都确保了前一个知识点是后一个知识点的必要基础。在群论部分,作者对同态、同构和商群的讲解极其细致,通过大量的例子,比如对称群 $S_3$、二面体群 $D_4$ 等,反复强化了群的阶、子群和正规子群之间的关系。进入环论后,对理想(Ideals)的讨论占据了很大篇幅,作者非常巧妙地将素理想和极大理想的概念与域的构造(如商域的形成)紧密联系起来,确保了读者理解理想不仅仅是一个代数对象,更是构造新代数结构的关键工具。书中对多项式环和域扩张的介绍非常经典,没有引入过于现代的范畴语言,而是聚焦于经典的伽罗瓦理论的铺垫。这本书最大的优点在于其一致性与严谨性,它像一位耐心而一丝不苟的导师,一步步引导你走过代数世界的最初旅程,它可能不会给你带来那些令人眼花缭乱的前沿知识,但它会为你打下一个坚如磐石的基础,确保你未来的学习不会因为结构上的漏洞而受阻。

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这本书简直是为那些痴迷于代数几何中古典几何直观的读者量身定做的。它没有将重点放在复杂的范畴论语言上,而是执着于对射影空间、代数曲线以及黎曼面的几何性质的细致描绘。开篇部分对欧几里得几何到射影几何的过渡处理得非常流畅,作者用了一种非常“老派”但极其有效的方式——从透视画法入手,自然而然地引出了齐次坐标的概念,这种方法极大地降低了初学者对高维空间的畏惧感。随后进入本书的核心,关于椭圆曲线的讨论,作者没有急于展示韦尔斯特拉斯正规形,而是先花费了整整一章的篇幅,通过对复平面上格点和平移操作的视觉化展示,来直观地构建出椭圆曲线上的群结构。这种“先见其形,后知其理”的教学策略,在我看来远比一开始就抛出抽象群运算要来得亲切。书中插图的质量堪称一流,尤其是那些展示曲线奇异点和局部逼近的局部图,清晰地揭示了代数方程与几何形态之间的深刻联系。唯一的遗憾是,在讨论布里尔-诺特定理(Brill-Noether Theorem)时,内容显得有些过于精炼,似乎省略了一些必要的中间定理的证明,这使得想要独立推导出结论的读者需要查阅大量的补充资料。总体来说,如果你热爱几何的直觉美感,这本书会让你重新爱上代数。

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