高等数学有什么用指数

久违啦距离上一次“补充”已經三年多了。事实上这个回答触及了我心里最深沉的某个存在。而如今我对这个问题有非常具体的新的认识,所以我来补充这个回答叻特别希望这能够给各位看官带来一些有益的启发吧。

二 同济第六版高数是什么鬼

三 简单说一下线性代数

四 工欲善其事,必先利其器

Algebra》放在如今,我依然会向大家推荐这两本书前一本是微积分的入门书,后一本是线性代数的入门书它们能够帮助初学者积累实实在茬的数学直觉。对大部分正常人来说只要你认认真真地一页一页去读,书中的内容是很容易理解的但同样这种能够理解,对初学者而訁是非常宝贵的一种感受(尤其对于只接触过国内某些写得很抽象的数学教材的同学来说,你一定会爱上这俩书的)

Geometry》有很多更有名氣的同类的书籍,这些书的风格就是块头大千页左右,写得非常细致好懂这里就推荐一本《Thomas’ Calculus》。

以下要展开说的是在我们阅读完这些大学数学入门书之后也就是在我们已经建立了微积分和线性代数直觉之后,应该怎么继续往更深入的方向学习因为问题是“无法理解高等数学有什么用怎么办?”我猜测关注这个问题的大部分同学应该是学工科的,另外本人是计算机专业出身的所以我这里就站在笁科生的立场上来回答问题。

Analysis》这本书是加州大学伯克利分校的数学系用的课本,另外这也是一本写得非常友好的适合自学的书书的主要内容大概是这样的:1讲实数的性质(讲了上确界公理),2讲序列和级数3讲R上的简单拓补(尤其是紧集),4讲函数极限和连续5讲导數,6讲函数序列和函数级数7讲黎曼积分。我花了一年多的时间用类似于欧几里得《几何原本》的方式,重写(注释)了一遍《Understanding Analysis》我給每一个结论一个编号,我在证明后续结论时只可以使用最初约定的公理和前面已经得出的结论,并且要显式注明这些被引用到的结论嘚编号也就是,我从零开始重新搭建了一遍数学分析相关的知识系统:开始这个系统里只包含公理然后我一步一步地往里面加入新的結论,这些知识系统里已经存在的公理和结论会继续帮助我去证明更多的结论——知识系统就这样一砖一瓦地被搭建起来了在从头搭建過一遍《Understanding Analysis》后,我发现《Understanding Analysis》这本书是经受的住我如此“魔鬼般”地推敲的换句话说,《Understanding Analysis》把道理讲清楚了这本书只讲了单变量微积分,并未涉及多变量微积分不过,我觉得工科生看完大块头微积分(里面涉及多变量微积分)然后认真研读完《understanding Analysis》,已经算是一个比较圓满的结局了——用最直觉的方式了解大而全的东西用最严谨的方式追究其小而精的大道本源。

二 同济第六版高数是什么鬼(同济第陸版《高等数学有什么用》是一本很典型的高数教材,它也是我大学时用的教材因此以之为例)

概括来讲,同济高数好像是介于微积分囷数学分析之间的一种奇怪的东西它不像大块头微积分那样把直觉讲清楚,也不像《Understanding Analysis》那样把道理讲清楚它好像想讲道理,道理讲着講着就觉得麻烦一遇到麻烦,就开始扯点直觉结果两边都不讨好,变成了一个不伦不类的怪东西

Analysis》和同济高数作对比,以期望可以說得更加深刻一些

下面的引用块部分可能会需要有足够的专业知识才能看懂,大家如果不熟悉这部分知识的话可以略过直接看后面,這并不影响理解文意

语言。所以同济高数是想尝试用严谨的方式来展开话题的。但是同济高数最大的问题是没有讲实数的性质(上确堺公理)以及没有讲R上的简单拓补(尤其是紧集)因为上确界公理的缺失,动摇了分析的基石从而导致一大堆结论,只能笼统的说卻不能写出严格的证明。我在这里举一个例子同济《高等数学有什么用》第六版52页到53页之间的“准则II 单调有界数列必有极限”,在讲述過程中直接说“对准则II我们不作证明而给出如下的几何解释云云”。而这个所谓的“准则II”在我的《Understanding Analysis》笔记里是以这种方式呈现的:

2.3.3]是被显式注明的这个结论所依赖的公理和前面已经得到的结论,其中Axiom of Completeness也就是上确界公理赫然在列!也就是因为上确界公理的避而不谈,同濟高数只能鬼鬼祟祟地说“我们不做证明”而纵观我的《Understanding Analysis》的笔记,Axiom of Completeness 是一大堆基础结论的根源而这些结论又会引出更多的结论充实了整个分析大厦,如果直接掐掉这个“万法之本源”就会让整个知识系统没有了来路,就如万古长夜一般令人不安。

为了让大家对“没叻来路万古长夜,令人不安”有更加深刻的体会。我再举一个例子在我的《Understanding Analysis》的笔记里,黎曼可积的定义是需要直接引用上确界公悝才能展开的这种方式得到的黎曼可积的定义是可以直接用来判定黎曼可积的。虽然同济高数的226页中不通过上确界公理,也给出了黎曼可积的一种定义但是这种定义方式是没有实际用途的。也就是不谈上确界公理的同济高数,是不能用严格的epsilon语言来写各种情形下嘚黎曼可积的判定。因此同济高数在定义完黎曼积分后说 “对于定积分,有这样一个重要问题:函数f(x)在[a,b]上满足怎样的条件f(x)在[a,b]上一定可積?这个问题我们不作深入讨论而只给出…”,事实上是不是不愿意作深入讨论,而是因为上确界公理的缺失而根本没法开展讨论啊下面的一个问题是,既然同济高数里黎曼可积无法被判定那么如何展开积分性质的讨论?答案是同济高数强行讨论了在第六版231页中,它说“下面讨论定积分的性质…并假定各性质中所列出的定积分都是存在的”假定都是存在的,假定都是存在的假定都是存在的!!!!!!!!!!!!!!!!!因为上确界公理的缺失,同济高数讲黎曼积分整块都是垮的没有来路,万古长夜令人不安!

而R上嘚简单拓补(尤其是紧集)这个内容,在《Understanding Analysis》中起到的一个大作用是被用来证明了重要结论 Theorem 4.4.2 Extreme Value Theorem在我的笔记中,这个结论是长这样的:

另外它依赖的4.4.1是长这样的:

Completeness,也就是上确界公理好吧,这就很过分了它把同济高数处理不了的东西全给用上了。

然后为什么说Extreme Value Theorem这个结論重要呢,因为它是罗尔定理依赖的定理而罗尔定理是中值定理依赖的定理,所以中值定理是Extreme Value Theorem导出的孙辈结论(中值定理在数学分析里嘚重要性就不必多说了吧)这样,我就有一个恶趣味了从中值定理顺藤摸瓜,我要看看同济高数是怎么糊弄这条主线的:我看到了同濟高数用罗尔定理证明中值定理(130页)用Extreme Value Theorem证明罗尔定理(129页),活的还像个体面人然后体面不过三秒,就原形毕露了——我在同济高數71页看到了Extreme Value Theorem在同济高数的语境中,它叫“定理1 (有界性与最大值最小值定理)”然后在这个定理中不出意料地看到“这里不予证明”,如此可怕!

如果大家一时半会没看明白我上面的这段文字也不要紧,我就用大白话来解释下《Understanding Analysis》和同济高数的区别《Understanding Analysis》里,除了给萣的上确界公理是公理是不需要被证明的,接下来所有的结论都是依赖公理和前面已经得到的结论通过严密地数学推理得到的。整个知识系统是从最根基的地方开始一步一步撘起来的。读《Understanding Analysis》你会很明确任何本书里的结论,都是能够被严密证明的而同济高数干了點什么事情呢,就是把整个知识系统最根基的那部分人为地划为不可触及的黑盒,这么做的后果是直接依赖黑盒的结论都是不可证明的遇到这种境况,同济高数就说“这里不予证明”然后不直接依赖黑盒的结论,同济高数就会想办法写出证明举个例子,同济数学写叻用罗尔定理证明中值定理写了用Extreme

好了,现在想象一下你是一个学生,你在复习同济高数的时候想彻底弄懂中值定理你看完了严格寫就地用罗尔定理证明中值定理,心中了然然后你开始追究罗尔定理,然后你看到了严格写就地用Extreme Value Theorem证明罗尔定理又心中了然,最后你看到了Extreme Value Theorem的“这里不予证明”留下的只有一段直觉上的解释。你会觉得这个直觉上好像是说得通的,那就这么着吧所以,总体上你就昰通过了一段直觉又加上一些严格的证明,认为自己掌握了中值定理不过,你回过头来又发现无论中值定理还是罗尔定理,都可以畫个图用直觉去理解那为啥要像同济高数那样装模作样地推两步再靠直觉,而不直接通过直觉可得呢这里的区别大概也就是五十步笑百步罢了。最终你会陷入到一个逻辑困境的围城里苦苦挣扎,这个困境是你不知道什么是需要证明的什么是需要依靠直觉而不需偠证明的,什么时候要用严格的数学推理什么时候依赖直觉就够了。学大块头微积分的同学不会陷入逻辑困境因为那书根本不提epsilon delta语言,一切都是直觉的学《Understanding Analysis》的同学也不会陷入逻辑困境,因为那书从头到尾都是严格的数学推理

“城外人”或者最终“出城”的人(比洳我看完了《Understanding Analysis》算是“出城”了),是完全可以预测同济高数的行为的因为所谓黑盒,对城外人也就是个白盒罢了他们知道同济高数莋了一个人为圈定,在数学分析的根基上放了一个黑盒在直接触及所谓黑盒时,是无法给证明的在未直接触及黑盒时,是可以写证明嘚什么时候可以证,什么时候不可以证他们不会有困惑。然而围城里的学生们,那些初来大学的工科生们根本没法知觉到黑盒的存在和长相,对他们来说同济高数行为非常荒诞,就是有的时候讲道理了有的时候就说老子不证了,或者就说一些毫无由来又言之凿鑿的话即使感觉到了荒诞,因为信息不对称围城里人是很难会去怀疑到教材本身的问题,他们会认为那是因为证明太简单了作者不想寫了(殊不知在这个人为圈定下根本没法写证明)自己理解不了是因为自己境界低,或者读书还不够努力或者是自己天生脑残理解不叻高等数学有什么用这么高等的东西。我觉得最惨的还是那些觉得自己不够努力所以要更加努力的同学在围城里,越努力只会越痛苦樾想想明白就会越不明白,最后一切合理的归因只能是自己天赋不够理解不了高等的东西,而这种归因基本会葬送了一个读书人的心气叻吧越努力,越清醒也就越惨。而我当年就是这样很惨一人吧(参看我三年前写的东西)

如果说我大学时读的学校自编的线性代数敎材算是真小人的话(因为完全不知所云只是套公式),同济高数的这种写法显然就是一个更难缠的伪君子同济高数很多时候看上去是講道理的,连epsilon delta语言都用上了但是这本书最恶心的是在整个知识系统的“根儿”上动了手脚,搞了一个黑盒一旦触及到那里,同济高数僦装成仙风道骨的模样“这个不是明显的嘛这里不予证明”。你要么就用直觉的方式写比如大块头微积分那样,连epsilon delta语言也不要去提;伱要么就严格写不要在最根本的地方放个黑盒,而所谓黑盒无非就是上确界公理和R上的紧集那些东西花个几十页还能写不清楚吗?

我覺得答案可能是这样的大多数情况,围城里的人应该一生都在围城里他们无法呼救,也不知道从何呼起围城外的人甚至那个无意间淛造这个围城的始作俑者,也就是是高数书的作者可能终其一生都不会了解围城里的人的挣扎。城外的人甚至根本不会想到这个对他們来说是白盒的黑盒给城里苦苦挣扎的人造成了多大的困难。大部分开始就手握真理的数学系高材生们或者凭借运气率先接触到城外风咣的人,并不能理解围城里那些同样想要追求真理的同龄人的挣扎而围城里的人,即使真正在追求真理的人也大都会最后宿命一样地渾浑噩噩。数学生和工科生所谓的泾渭分明海外名校计算机专业和所谓 211大学的计算机专业同样高下立判,很多人都不晓得原因所在其實就是有的人起点就在围城里,对他们中最优秀的人来说“大道根本”处的黑盒困惑是他们做学问与生俱来的梦魇以致最后“道心崩坏”,而有的人成长环境中那些所谓的黑盒就根本不在比如那些把《Understanding Analysis》作为本科教材的国外名校的同学,压根不会有过这种黑盒的困扰怹们也不会关心或者根本不晓得围城里的人的挣扎。[遭遇同济高数或者《Understanding Analysis》只是他们不同人生的一个缩影以此可以管中窥豹。]

只有极少數人因为一些契机和个人特质,最后挣扎着从黑盒的梦魇里跑出来了成为了半个的城外人。这种半个城外人才是最晓得围城的苦难的我就是这样一个挣扎到城外的半个城外人,所以我在这里警示大家至于我自己,因为初心早已被围城浸染的浑浊不堪所以我变态到鼡类似于《几何原本》的如此严苛的方法去给《Understanding Analysis》写注释,无非是想洗涤心灵归根到底,我有永远无法弥补的心理创伤:我对写书人不信任且心怀愤怒在这种心境下,在写完《Understanding Analysis》的《几何原本》style的笔记后的如今我依然对这本数学分析书如此推崇,你们知道这份推荐的汾量了吧

也许,有的人会质疑我是不是对写书人过于苛刻了?

我的观点是学生最早接触到的数学分析书和线性代数书一定要好。我特别严苛的态度只是针对学生进入大学时最早接触到的数学分析书和线性代数书因为与高中数学不同,大学数学学生学的不应该只是死嘚数学知识而是搭建数学系统的能力。搭建数学系统是指:1.指定公理;2.后续结论只依赖于公理和前面的结论依靠纯数学推理得到;3. 系統开始只包含指定的公理,然后通过2的过程不断向系统里添加新的结论这个系统就会变得越来越庞大,最终形成一个完整的知识系统仳如数学分析知识系统,线性代数知识系统学生只要搭建过数学分析知识系统或者线性代数的知识系统,都算是功德圆满了打个比方,这就相当于打了“疫苗”了永远没有可能陷入同济高数“围城”这一类困境而不自知。

我那么苛责同济高数是因为刚到大学的同学们洎然是没有接种过疫苗的他们是不可能不陷入同济高数的“围城”困境的。而接种疫苗或者说培养搭建数学系统的能力本来就是数学汾析或者线性代数这些课程的使命。但是高等数学有什么用使坏了,而这个坏处(黑盒)是坏在了整个数学分析知识系统的根子上的,这就是真的有毒!如果说我大学时学的学校自编的线性代数是“假疫苗”的话那么同济高数就是“有毒的假疫苗”,比不学更坏

也許,有人会质疑我难道就不该区分工科数学教材和数学系的数学教材?

我的答案是大学数学教给学生的不仅仅是数学知识,还有搭建數学系统的能力数学知识是死的,就是“鱼”而搭建数学系统的能力是自主学习数学知识的能力,也就是“渔”工科生和数学生在數学这块上的差别应该是框里鱼的数量的多寡,而不是渔的能力上的差距

同济高数舍弃讲实数的性质(上确界公理)以及舍弃讲R上的简單拓补(尤其是紧集),可能是认为这些知识(鱼)对工科生没用我当然可以退一步承认这些鱼本身对于工科生或许没有多大用处。但昰少了这些关键的鱼就等同在整个知识系统的最底层放了一个黑盒,这能够极大损坏学生搭建完整知识系统的能力(渔)这个才是不鈳以忍受的。

同济高数书完全阻碍了学生“渔”的能力的发展即使它讲了更多的知识点,比如多元微积分这些东西还不是死物。而《Understanding Analysis》可以教会学生搭建一个完整的数学分析知识系统这才是真正的授人以渔,即使它没有讲多元微积分那又如何。更何况在《Understanding Analysis》之前峩已经推荐了大部头的微积分书,比如《Thomas’ Calculus》讲了多元微积分,完全是授人以鱼的讲法可以作为补充。

至于同济高数它既不是授人鉯渔也不是授人以鱼,而是不知道“渔鱼不可兼得”的铁憨憨罢了

数学系的那些鱼可能对工科的同学没有那么重要,但是渔的能力确是伱深入本专业学习的核心能力举个例子,我还在念大学的时候读MIT出版的《Introduction to Algorithms》一直觉得很高深,那时我总是不情愿看里面的数学证明洏如今因为一些原因,我在开始复习图论那一块看证明的观感完全不同了。举个最简单的例子. “22.2 Breath-first search”底下的证明无非就是搭建了一个很尛的数学系统,用前面的结论和数学推理去得到后面的结论最终证明了“Correctness of breadth-first search”。不说我马上看懂了这个算法书上的证明细节而是我都建竝过庞大如数学分析这样子的数学系统了,对这种小的数学系统自然会有一种一切尽在把握的感觉鱼在我读专业方面的书籍的很多时候昰没有用的,而渔给了我拓展(计算机)专业知识的自信和能力渔也是工科生的必备技能,是不可以只教给数学系的学生的

三 简单说┅下线性代数

你可以在网易公开课上找到和Gilbert Strang《Introduction to Linear Algebra》配套的课程视频(链接: )。我这里就不多说这本书和国内教材的对比了大家可以直接詓看网易公开课教材配套视频下的评论,这些网友(或者说同学)把我想说的都说了

四 工欲善其事,必先利其器

我向大家推荐写数学笔記的软件MikTex+LyX。用这个软件你可以像打字母那样“所见即所得”地打公式(无需编译)。拥有了这个软件你就像拥有了无数本无限长的電子笔记本(草稿纸)。所以非常值得推荐

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《Linear Algebra Done Right》的前三章是一个相对完整的小知识系統我在这里附上这个,是给大家展示下我的《几何原本》式的笔记希望这可以抛砖引玉,启发你写属于你自己的知识系统文件都是LyX格式的,需要你安装好LyX才能打开。

线性代数入门书(配套教学视频链接:)

非常好的代数进阶书内容是讲抽象线性代数的

我在北京读唍计算机本科后,特别像一个到处逛荡的破落游侠先去了杭州的一个创业公司,然后重返北京在一个广告大数据公司做产品经理然后叒跑去深圳的一个手机品牌做数据挖掘工程师,后来又辞职考托福准备出国留学后来拿到了加拿大的一个全奖offer一个半奖offer,就跑去了那里學机器学习我在不同的地方扮演着不尽相同的角色,但是无论我在何地做何事,我仰头看向星空时心里时常泛起一丝愧疚。我会很遺憾我对人类文明里最璀璨夺目的发现譬如广义相对论和量子理论,都如此陌生甚至作为一个计算机专业毕业的学生,对如何制造出掱上正在使用的这台计算机这件事我也只能笼统说些没用的“大话”。我会感觉到这种无知的可怕我想真真实实抓住一些什么,问心無愧地说我对这个世界也略知一二问心无愧地说我不枉此生。

过尽千帆皆不是的话那就且“莫向外求”吧,我现在不想往外面跑了僦呆在家乡的小县城里,好好地当一个读书人我想要真正弄懂一些什么,抓住一些什么这样就算时光荏苒,也不会太有愧于心吧只偠我还在读书,读有用的书我就可以存有类似于彻底弄懂“广义相对论”这样子的梦想。而只要心中还有梦想我面对瑰丽的星空的时候,内心就不会那么抱憾了——“等我我终有一天会懂得如何赞美你的美妙”。

而数学是被上帝用来描述这个世界的语言所以我既然想要弄懂一些什么,就只能从数学开始我现在已经写完了《Understanding Analysis》的笔记(前后写了一年多),现在在写《Linear Algebra Done Right》的笔记目前正写到第七章(這章是厚积薄发的一章,因为前期的非常多的积累这一章里自伴随,正规谱定理都出现得非常自然,而且我知道这些都是我学习量子悝论的基础)

我会在我的微信公众号(fanwx0719)和知乎上写一系列有关于数学分析、线性代数(高等代数)、概率论、编程算法、机器学习等等的“硬”科普文,我用“硬”这个字描述是我期待我的写法能够让读者从原理上弄懂。我不愿意写那种花里胡哨其实啥也没讲清楚的攵章

不过我感觉,最后我还是要考虑养活自己这件事情的所以,我还想在这里打个广告我想接几个家教工作来养活自己。初高中的話可以教数学/计算机(编程算法之类的)/英语如果你要问我语/物/化的话,有大概率也能回答大学的话,可以讲基础数学课(比如线性玳数、微积分、数学分析与概率论之类的)以及计算机专业的基础课(比如数据结构、算法与机器学习基础之类的)。我的讲法是“追根溯源”把知识真正从根儿上给你讲懂我会把整个知识系统的来龙去脉讲清楚,然后也会给出足量的必要细节但是我可能不太擅长纯應试之类的(参照之前我对同济高数和《Understanding Analysis》的对比描述,你应该可以了解到我做学问的风格了)家教的话是通过网络教的,我有数位板等专业工具然后你可以通过team viewer远程登录到我的电脑上听课,课程我会用OBS全程录屏方便你复习回看。如果你有家教方面的需要的话可以加我个人微信mubing_s。

谢谢您的阅读本次补充就到这里了。

因为自己的能力和眼界的局限很多东西没有办法真正说清道明,下面推荐这位真囸的大神写的答案请各位童鞋移步去看,定会有所收获最后,再次谢过 受教了。-----补充-----感谢童鞋们的点赞和热情讨论短短几天时间巳经有了1.4K+赞,分享的链接被保存+下载了千次以上我觉得这个答案的火爆是可喜的,说明大家都对目前这个现状有了更清晰地认识尤其昰那些还在为梦想坚持的童鞋、更年轻的孩子们和未来孩子的家长。看到评论区里有童鞋询问中文版的情况抱歉的说这两本书都是没有Φ文版的,不过如果真心要想钻研的话英文是一个避不开的话题,其实我自己的经验就是阅读数学&机器学习相关的英文资料并不困难艏先是专业术语用来用去就那么几个,其次是电脑上可以用有道词典、金山词霸划词翻译在pad上推荐用多看阅读,里面有内置的划词翻译功能都很方便,慢慢养成英文阅读习惯了这一切都不再是阻碍


另外就是我的一些小心思了,现在正在生啃矩阵论凸优化,求路过的熟悉机器学习理论的大神可以加我文末的微信或者私信我也行。还有就是托福、GRE的大神们求指导,求指导~~
好了再次谢过大家的热情點赞和讨论,鞠躬下台~~

开篇 致我们那些不知被谁践踏了的葱茏岁月和被谁蒙蔽了的数学真知

Edition我有时会有一种错觉,我们当年使用的哃济《高等数学有什么用》、《线性代数》等国内教材是不是一种恶而且是罪大恶极?
以下文字仅代表个人不成熟的观点我不需要你楿信我或者批判我,我只是想告诉你哦,真的还有人在这样想而已。另外我只是希望能够让大家尤其是初入大学的同学们知道原来高等数学有什么用在除出课本上的面目可憎之外,还能被另一种语言描绘成梦幻般的星辰大海

自然对数e的发现绝对在数学史上占有重要嘚意义,数学中很多重要的函数(高斯概率密度函数等)、美丽的公式(欧拉公式等)甚至是整个数学支脉(复分析等),都和它有着密不可分的联系e的引出与指数函数的求导有着密不可分的关系,因此微积分(求导)部分对e这样一个重要的超越数的介绍应该是负有不鈳推卸的责任

“同济“版,在54-55页引出了e总共花了10来行,大意是:"可以证明的极限存在且等于e,这个e是无理数,它的值为2.718...,第一节提到的指数函数y=e^x与y=In x的底就是这个常数"over。

对初学者而言数学教育最忌讳的是“莫名其妙”的给出定义、结论,当然这么做并不是在数学逻辑上囿什么错误而是对学生缺乏最基本的人性上的关怀将这个极限强行定义为e并没有任何在数学逻辑上值得指摘的地方无中生有般地生硬地说下面我们讨论另一个重要极限(同济53页)也精准地没有任何错误,但是怎么不告诉我们你们是为什么会有事没事地去研究这样一個极限,即使告诉我你们是昨天去偷看寡妇洗澡被枣子砸到顿悟也行,你说是不

况且数学先驱们研究是真的有上下文的,有非常明确囷有意义的原因的事实上这个公式得到的背景很美,e也很美它是上帝的杰作,它的发现远远不是同济教材中那样”正确而无用“地出現事实上它可以来自对“对指数函数求导的过程”,它也来自一个朴素的想法有没有一个(指数)函数,恰好它的值等于它的增长速喥(),《CWAG》花了一个大章节(8 exponential and logarithm functions)讲了指数函数和对数函数的求导其中8.3节的标题是“the number e and the function y=e^x”,“以e为名”不仅是对e这样一个伟大常数的敬畏の情,也是希望借此薪火传承人类如何花费千年体悟这个上帝设计的常数的心路历程让后来者一样在仰望星空的时候心存感激,此节开篇是这么写的:

number)【此句对同济书实力打脸】我们倾向于用另一种方法定义e,用一种竭尽可能揭示(reveals as clearly as possible)为什么这个数字如此重要的方法

reveals as clearly as possible,情怀如斯感动如斯,我想写到此处都不需要我声嘶力竭的去证明同济的写法如何不堪,写《CWAG》的教授们在“以e为名”的这一节开宗明义地替我们都说了不经意间地都替我们说了。

同济的教材(或者说国内大部分类似的教材)和《CWAG》最大的区别在于前者只追求自巳的精确和逻辑的无懈可击,不顾初学者和学生的观感和死活;后者总是让我透过书页依稀看到这些文字的背后有一个白发苍苍的老教授用一双期冀的眼神看着我,指着身后浩渺的星空喃楠“希望我苍白的语言可以让年轻的你们窥见了数学世界的一丝璀璨星光”然后他頓了一顿,“有时我宁愿亵渎数学的严谨用直觉和图像,恨不得穷尽我的一切表达方式来告诉你你看到的那些公式和结论的之所以美妙”

好了情怀完了继续回来面对现实,再说说其他同济等国内书的糟糕情况同济书非常喜欢罗列结论,譬如在“导数求导法则”这┅节里三角函数、反三角函数、指数函数、对数函数、多项式函数悉数登场而反观《CWAG》在讨论导数法则时更多地只是存粹的使用多项式函数,把目光聚焦到“导数法则”一个点本身而不要被各种奇奇怪怪的特殊函数的导数分散精神。直到前七章把导数微分积分的概念解釋透彻、万事具备之后才在第8章用一大章的篇幅说清指数对数函数(包括自然对数e),用第9章说清楚三角函数

也就是说好的书譬如《CWAG》非常忌讳颠倒逻辑去在前面的章节使用后面的符号、公式、结论,宁可使前面的陈述起来显得那么不方便、那么不完整而一旦涉及一個新的概念,动不动就独立成章节务必把它说透道清。
而不好的例子诸如同济高数没有任何自我约束的随意在前面章节透支后面的符號、结论,而真正需要在此处说事的时候又蜻蜓点水(比如e的故事)

线性代数方面的感触就更是深刻了,篇幅原因我不先不多说了有興趣同学可以看我之前的一个回答,里面大篇幅的说了一件事情线性代数的设定真的不是像国内那些垃圾教材里面描述的好像一只孙猴孓一样,像直接从石头缝里蹦出来的啊!

以下内容是我作为一个受迫害妄想狂的自述:
我从2009.09开始进入一个国内据说还是“很不错”的211大学計算机学院高数教材就是同济第六版《高等数学有什么用》,线性代数也是国内教材的某个版本第一学期我线性代数得了99分,高等数學有什么用得了96分不是如您想象的我有多么值得炫耀,多么春风得意而是陷入了某种撕裂般的困惑:一方面书本以及老师的课堂,以忣自己的努力让自己在解题和考试上势如破竹,觉得自己好像已经很好地掌握了高数和线代而另一方面我对我使用的结论、公式、计算方法产生了根本性地怀疑,书上的那些结论来自哪里又要去往何处,我天天用它们答对题目获得成绩但是为什么偏偏我对它们本身叒是如此的陌生,我似乎仍然是一个什么也不懂的人这种撕裂的感觉伴随了大一整整一年,我想如果当年有知乎我也会来问“无法理解高等数学有什么用怎么办”讽刺的是我还会备注上,哦今年期末我高数差点满分了。
之后因为整个往下走的数学体系是建立在线性玳数和微积分之上的,我想我也不用再赘述我的状况了只是说我不再想“认真学数学”了,因为我觉得我再努力无非得到的是高分带給我的撕裂感,这种撕裂的痛超过了无知的罪恶感我彻底累了,还不如多写几行代码(我是学计算机的)我们大学的数学体系把处在精力最充沛的年龄阶段的那么一群充满好奇心和求知欲的读书种子,放在这样一种恶劣的生长环境之下听之任之,生死由命而且这个倳情在全国的范围发生着,并在继续发生着
韶华易逝,镜头一下子切到5、6年之后的2014、2015因为工作的原因逐步进入了数据(机器学习)行業,互联网信息的井喷以及个人视野的逐步打开,我又逐步重新邂逅了换上英文马甲的线性代数高等数学有什么用。惊为天人后终於后知后觉的知道了“无法理解高等数学有什么用怎么办”的答案,遂辞职回家潜心学习,希望有朝一日可以去到北美读上一个phd了却姩轻时未遂的心愿。这一年就是今年2016我26了,自黑一句老当益壮干一斤雾霾下肚,化成三分酒气十分傻气,继续走19岁那年被耽误的旅程7年的流年岁月,换一个迟到的醒悟

前文估计大家也看的很压抑,那么我想说说我认为的“路在何方”
第一,对于个人来说短期嘚解决方法就是寻找合适的诚意满满的国外数学教材。这个换不来考研多得几分但是为你未来的留学、工作和研究打下了坚实的基础,尐走很多年的弯路
第二,这个时代需要大师或者说数学的布道者数学思想的自由和表达不受时局、国事的拘束,这里的自由是真正的洎由这里的大师是真正的大师。这些大师当然不是写《考研通关秘籍》之类的(虽然这个算是当前比较畅销的数学书了吧讽刺如是),而是能够写出真的充满诚意的教材的大师教材的好坏影响到的是成千上万的年轻学子,真正的大师非常知道这一点因此就会像《CWAG》嘚作者文中所写一样“reveals as clearly as possible”,因为你的表述上的一点进步影响到的千千万万学子的成长体验,未来和前途从这一点上来说,我在文初说“同济”等国内教材为“恶”并不为过吧。
第三我希望所有年轻学子不要重蹈我的覆辙,现在网络已经足够发达我希望类似我的观點可以被那些年轻的孩子看到,我不是希望他们完全认同我而是不要太去依赖唯一的教材,这些教材并不神圣就像百度的搜索结果也並不权威一样,它们有可能都会“作恶”的

愿大庇天下寒士俱欢颜。

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