1.内容权威。美国卫斯理女子学院数学副教授奥斯卡·E.费尔南德斯撰写,其大学项目新兴学者计划获得美国数学协会资助。
2.关照生活。从人们*关心的话题入手,探讨健康、财富、爱情背后的数学。数学不再晦涩难懂,它渗透在咖啡厅、约会池中,与大众生活息息相关。
3.鬼才脑洞。用合作博弈论来巩固爱情?计算外星生物的方式也能计算幸福?书中涉及部分高深课题,作者将以风趣、惊喜的方式引领读者探索。
4.浅显实用。本书涉及的数学多为高中知识,将代数、几何、概率等用于解决生活的方方面面。如果想深入探究,书后的数学主题列表还会提供进阶学习的帮助。
5.培养兴趣。本书旨在引领读者重拾对数学的兴趣与好奇心,学会用数学改善生活方方面面,幸福将离你越来越近。
"前 言
数字它们无处不在。人们用数字来描述商品的价格,描述我们每天摄入的卡路里数,甚至是恋爱生活。(和多少人约会过?每段恋爱持续多长时间?)而你可能没有意识到的是,很多我们所关注的数据 比如上述问题的答案都是各种数据输入(input)的输出(output)结果。例如,我们每天消耗的卡路里输出结果,就取决于我们所食用的每样食物的卡路里输入数据。一旦我们这样想,那么一个有趣的问题就出现了:我们能够使用数学来改善我们的生活吗?
本书将致力于回答我们一直不断思考的、关于生活的三个方面的问题:健康、财富与爱情。幸运的是,关于这三者的很多输入-输出关系都可以通过函数来表示,即已经被数学家们熟练掌握的特殊类型的方程。在本书的各个章节中,我将引导读者们了解隐藏在健康、财富和爱情背后的数学公式。我们会看到,通过对日常生活经验的仔细观察,这些公式将会自然而然地出现在我们面前,而我们将会学习如何从中提取有价值、有影响力的见解。下面就是一系列结论的取样,我想读者们应该能看出我的意思。
l 第一章:一项有研究支持的方程式,该方程式能决定在一定的前提指标下包括年龄、体重,你每天应该摄入多少卡路里。
l 第二章:一种有研究支持的饮食方式,能够降低你体内坏胆固醇的含量,提升体内好胆固醇的含量,降低患心脏病和糖尿病的风险,并且还能减肥。
l 第二章:一项有研究支持的方程式,该方程式能够估算出你将失去未来多少年的生命(然后告诉你怎么把这些时间找回来)。
l 第三章:一些有数学理论支撑的策略,能够帮助你增加每个月的实得工资。
l 第三章:一项能够估算出你何时能够退休的方程式。
l 第四章:一项自 1926 年以来,在经济衰退期间的年平均收益为 8%,在经济扩张期间的年平均收益为 10%的投资组合。
l 第五章:从一群男女中建构成就夫妻的算法,并且保证在这群人中没有人会出轨其他群内成员。
l 第六章:一种有数学理论支撑的,在恋爱关系中做出联合决定的方式,恋爱双方都会认为这种方法公平并且透明。
为了让本书更接地气一些,我精心安排了以下一些特色:
l 具体的计算过程被安排在附录之中。数学需要计算。但是我并不希望强迫读者们阅读这些计算过程,所以我将它们分别放入了每章对应的附录中。(计算过程用星号标出,比如 *1。)当然也有一些例外,这是因为在这些计算的细节包含有价值的见解。本书的主体部分描述了数学的应用和主要概念,每章的附录详细介绍了实际的计算过程。顺带一提,就算你不看所有的附录,其实也不影响整体的阅读!
l 从书中内容出发,可以获得在线定制的方程式。在一些方程式旁边有一个计算机图标(正如下图所示),这表明我已经创建了基于该方程式的在线可定制计算器。通过访问我的网站就可以试用这些交互式计算器:
http://press.princeton.edu/titles/10952.html
l 多种呈现信息的方式。本书中充斥着大量的信息。为了帮助读者能够更好地理解和接收这些信息,我用各种各样的方式来呈现结论,包括图形、表格、方程式,以及总结列表。但凡是我认为的特别重要的信息,我都会用粗体字标识出来。最后,一些以粗体字显示的词或者短语会在它们出现的段落中被定义。
l 章节摘要和小贴士。在每章的末尾,我都总结了本章中数学和非数学的结论。我还列举了一些与讨论内容相关的实用小贴士。
l 非常简短的、关于数学与符号背景知识的 快速回顾。附录 A 包含了你将在本书中遇到的一些(数学的)背景概念的快速回顾,以及一些常用数学符号的术语表。
l 注重简洁。我希望读者们能够从第一页读到最后一页。这就是为什么我要尽我所能地把本书写得简明扼要。
l 文献注释。我在书中所引用的许多参考文献都能够免费阅读(我将其在参考文献书目中标注了出来)。对于一些参考文献,我对其研究的局限性做了简要的评论。
l 涉及的数学主题列表。在这篇序言的后面,你会发现一个数学主题的列表,本书中涉及的所有数学主题都会按照章节(包括附录)标注而出。正如你们将会看到的,按照我的写作设计,我们在书中使用到的数学将会变得越来越复杂,越来越高级。之所以这样做,是因为我希望读者们能够循序渐进地适应数学。你还会发现,在本书中,我主要使用的都是高中水平的数学知识(即预科微积分)。唯一的例外出现在第六章,我使用了基本的微积分概念来描述爱情动态(在这一章的附录中,我简要地介绍了这些概念背后的数学知识)。这意味着,在某种程度上说,只要你具备高中及其以上学历,你就几乎学过本书中提到的全部数学知识。
尽管我已经尽我所能,但是有的时候这些内容(数学)看上去还是会变得很有挑战性。我请读者们不要放弃。如果你遇到难懂的地方,我建议重新阅读几次该段落,每次阅读之前都认真思考一下我写的内容。我也建议你随时与我联系。什么?联系作者?是的。这是我的电子邮箱:math@surroundedbymath.com(当然如果调戏作者的人数太多,那我可能无法在第一时间回复你)。
我最后想要告诉读者们的是:如果你受到本书启发,想要对自己的生活进行重大改变,请首先咨询一下你身边的相关专家们(比如你的医生)。这些人知道你具体情况的细节(比如你的病史),并且可以帮助你评估在本书中的发现可能会如何影响你的生活。
读者们,你们即将踏上一段数学的旅程,这段旅程可能是你们从来不曾预想过的。正如你们很快就会发现的那样,数学隐藏在日常生活的大小事务之中。此外,用一些时间和精力来理解数学会带给你巨大的回报,包括得到可能会显著改善生活质量的重要见解。我希望本书能够激发读者们采用数学的方式来生活,并且能够让你们相信,数学是值得探究和玩味的。那么,让我们开始吧。
奥斯卡· E.费尔南德斯
韦尔斯利,马萨诸塞州
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