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丛书名:普通高等教育“十三五”规划教材普通高等院校工程实践系列规划教材

- 作者:孙智宏著
- 出版时间:2017/1/10
- ISBN:9787030511157
- 出 版 社:科学出版社
- 中图法分类:O171
- 页码:235
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16K
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商品库位:
《数和数列》共分21讲,由浅人深,系统介绍了数、数列和初等数论的知识及数论学家的故事,讨论了中学生需要掌握的复数、数学归纳法、等差数列、等比数列、组合数与二项式定理,参加数学竞赛需要掌握的取整函数与抽屉原理、数的整除与一次不定方程、算术基本定理及其应用、中国剩余定理、Fermat小定理与Wilson定理、Euler函数与Euler定理等内容,系统地介绍了Fibonacci数、Bernoulli数、Fermat数、Mersenne数和Lucas数列等经典的数和数列,并讲述二次互反律、两平方和定理和四平方和定理等初等数论经典内容,最后一讲“数论史话”描述了从Fermat到Kummer的数论发展史和数论学家的故事。
《数和数列》是初等数论的入门读物,适合高中生、大学生、数学爱好者、数学教师与数论工作者阅读。
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数和数列的性质是数学的基础内容,高考题、数学竞赛题和数论问题都有各种类型和各种难度的整数或数列问题,本书是为中学生、大学生及数学爱好者写的讲解数和数列基础知识及解题技巧的著作,也可作为初等数论的教科书或数论的入门著作,亦可用于高考指导和初等数学竞赛辅导,本书从较低的起点开始,由浅入深,讨论了中学生需要掌握的复数、数学归纳法、等差数列、等比数列、组合数与二项式定理,参加数学竞赛的学生需要掌握的取整函数与抽屉原理、数的整除与一次不定方程、算术基本定理及其应用、同余性质与同余方程、Fermat小定理与Wilson定理、Euler函数与Euler定理、Fibonacci数。前18讲的其余部分为初等数论经典内容,包括素数原根、中国剩余定理、二次互反律、两平方和定理、四平方和定理;在第19讲和第20讲中,作者用独创的方式系统地介绍了Bernoulli数、Bernoulli多项式、Lucas数列、Fermat数和Mersenne数,其中包含了作者的一些研究成果。
本书特别注意介绍有关定理的历史背景与最新进展,收集了各种类型的相关例题和习题,有些例题和习题是作者所编,根据作者对数的感悟、研究成果和对数论史的了解,补充了许多其他书中见不到的命题、证明和习题,其中个别习题难度较大,作者力图使本书趣味可读,富有特色,便于自学,包含经典内容、经典例子,采用Erdos所说的“天书”中的最短证明,既讲解数学思想,又充分展示数学之美。为了激发读者对数论的兴趣和对数学的热爱,最后一讲“数论史话”介绍了从Fermat到Kummer的数论发展史和数论学家的故事。
为了照顾读者和便于教学之用,本书各有侧重,不可能面面俱到,所论述的题材也没有过分深入。书末附有17篇参考文献,既是作者写书时参考所用,又可供读者深入学习参考。
孙智宏,男,1965年出生,淮阴师范学院数学科学学院教授,曾获全国师范院校曾宪梓教师奖(1999)、全国优秀教师(2007)等荣誉称号,主要研究领域为数论、图论与组合数学,在国际核心刊物(SCI)发表论文58篇,2004年起担任美国数学会(AMS)会员,2009年与2013年两次获国家自然科学基金面上项目资助。
目录
前言
第1讲数的扩张1
1.1数和数学的起源1
1.2复数与四元数5
1.3典型例题10
习题13
第2讲数学归纳法14
2.1第一数学归纳法14
2.2第二数学归纳法17
2.3联立归纳法18
习题19
第3讲等差数列21
3.1阶乘与求和记号21
3.2等差数列性质23
3.3典型例题25
习题30
第4讲等比数列32
4.1等比数列概念及性质32
4.2典型例题33
习题39
第5讲数的整除与一次不定方程40
5.1整除性质40
5.2辗转相除法41
5.3一次不定方程43
习题49
第6讲素数51
6.1素数概念51
6.2素数无穷多的证明52
6.3素数判别53
6.4素数难题55
习题57
第7讲算术基本定理及其应用58
7.1算术基本定理58
7.2最大公因子与最小公倍数60
7.3除数函数d(n)与因子和函数σ(n)62
7.4完全数64
习题66
第8讲取整函数与抽屉原理68
8.1取整函数性质68
8.2阶乘中素数指数计算70
8.3抽屉原理73
习题75
第9讲同余性质与同余方程77
9.1同余概念及性质77
9.2同余方程80
9.3分数同余82
习题84
第10讲中国剩余定理85
习题89
第11讲组合数与二项式定理.90
11.1组合数概念及性质90
11.2二项式定理93
11.3组合恒等式96
11.4Lucas定理101
习题103
第12讲Fermat小定理与Wilson定理105
12.1Fermat小定理105
12.2Wilson定理109
习题112
第13讲Euler函数、Euler定理与素数原根114
13.1完全剩余系与简化剩余系114
13.2Euler函数116
13.3Euler定理119
13.4素数的原根120
习题123
第14讲二次剩余的Euler判别条件125
14.1二次剩余概念125
14.2Euler判别条件127
习题131
第15讲二次互反律132
15.1Legendre符号132
15.2二次互反律及其证明135
15.3Jacobi符号138
习题143
第16讲两平方和定理145
习题151
第17讲四平方和定理152
习题157
第18讲Fibonacci数158
18.1Fibonacci数的恒等式与Lucas定理158
18.2Fibonacci数的同余性质163
18.3Fibonacci数的应用167
习题169
第19讲Bernoulli数170
19.1Bernoulli数和Bernoulli多项式的基本性质170
19.2Bernoulli幂和公式175
19.3Bernoulli数的同余式177
19.4Bernoulli数的其他经典结果182
习题183
第20讲Lucas数列、Fermat数与Mersenne数185
20.1Lucas数列的恒等式185
20.2Lucas数列的同余性质、Fermat数与Mersenne数194
习题207
第21讲数论史话-------从Fermat到Kummer208
21.1Fermat208
21.2Euler210
21.3Lagrange和二元二次型212
21.4Legendre214
21.5Gauss和四次互反律216
21.6Eisenstein和三次互反律220
21.7Dirichlet,Jacobi和有理互反律222
21.8Riemann和Riemann猜想225
21.9Lucas227
21.10Kummer和Fermat大定理227
参考文献230
索引231