本书共6章,分别研究不同学科,如:乐理、微积分、线性代数、概率论、向量分解、数理统计。每章内容都从基础开始,系统构建相应学科的整体框架,拒绝符号和数学形式化语言,通俗易懂,注重自然直觉和底层逻辑。本书非应试教材,摒弃了结论优先的叙述流程,但并没有降低叙事效率,反而让初学者能触类旁通。无论你是中学生还是大学生都可以轻松看懂。看完本书再去看相关教材,你就会发现,从任何一页开始看,都能看懂。
杨波,笔名杨同学,毕业以来一直从事技术相关的工作,现担任影视导演和制作人,热衷于在网上分享数理启蒙相关内容,在B站、抖音等视频平台深受广大粉丝的追捧。
第1章 乐理:音乐中的数学 1
【第一节】两种自然直觉 1
【第二节】声音的本质 2
【第三节】噪音与乐音的区别 3
【第四节】我们为什么可以轻松分辨钢琴与吉他的声音 4
【第五节】音符的音高是怎样确定下来的 5
【第六节】十二平均律 10
【第七节】国际音高标准 12
【第八节】乐谱 14
第2章 微积分:神奇的计算方法 16
【第一节】微积分的本质 16
【第二节】求曲边图形的面积 18
【第三节】求曲线的切线 29
【第四节】趋于无穷大与趋于无穷小的区别 35
【第五节】位移函数与速度函数 38
【第六节】微分与积分 41
【第七节】结束语 50
第3章 线性代数:数值的加减乘除 52
【第一节】线性代数的本质 52
【第二节】一次函数y=kx+b 54
【第三节】二维线性函数 58
【第四节】三维线性函数 64
【第五节】任意维线性函数 67
【第六节】函数与变换 68
【第七节】复合函数g(f(x)) 72
【第八节】行列式和特征值 78
【第九节】两个向量的夹角 85
【第十节】结束语 89
第4章 概率论:构建概率的数学模型 92
【第一节】公理体系 92
【第二节】概率论的公理 94
【第三节】概率论的数学模型 95
【第四节】一个随机试验的例子 98
【第五节】数学模型是确定的 99
【第六节】样本点数值化 99
【第七节】随机变量的数值特点 103
【第八节】点、长度、面积、体积 108
【第九节】概率分布 110
【第十节】正态分布 122
【第十一节】常见的几种分布 127
【第十二节】伽马函数 135
【第十三节】样本点集合化 140
第5章 向量分解:可视化概率中的计算 142
【第一节】向量与点积 142
【第二节】向量分解 144
【第三节】向量分解实例 150
【第四节】数学名词 154
【第五节】多个点的共线问题 155
【第六节】统计学“鸟枪换炮” 165
【第七节】散点的整体走向 172
【第八节】多个点的对称排列实验小节 180
【第九节】维度的互不干扰 190
【第十节】向量与概率 192
【第十一节】二维随机变量可视化 194
【第十二节】相互独立的好处 197
第6章 数理统计:一组数值里的信息 206
【第一节】数理统计的讲解思路 206
【第二节】数据的不同数学形式 206
【第三节】总体和样本 209
【第四节】对样本再构造 214
【第五节】样本值的方差 220
【第六节】标准正态分布 225
【第七节】卡方分布 232
【第八节】样本方差与样本卡方的区别 238
【第九节】t分布 241
【第十节】两个实例 247
【第十一节】F分布 252
【第十二节】决策原则 259