Riddles of Mathematics

Edited by Yang Wei-zhe

  • PublishedDecember, 2010
  • Binding平裝 / 26*18.5 / 624pages / 單(黑) / 中文
  • Publisher國立臺灣大學出版中心
  • SeriesEducation-Proficient Series 2
  • ISBN978-986-02-5611-6
  • GPN1009904016
  • Price NT$800
  • Paper Books San Min Books / wunan / books.com.tw / National Books / iRead / eslite / TAAZE /

精通系列02/臺大出版中心 出版

臺灣大學數學系名譽教授楊維哲 主編

這是一本非常特別的著作。作者張國男教授也是一個非常特別的數學家。對魔方陣的研究,張國男稱得上世界頂尖(他的同班同學黃敏晃教授說,張國男可能是世界第一)。

本書是屬於排列組合學(combinatorics),那是秀異的數學家展露靈巧的場所。有人這樣定義組合學:「 這一門數學,是唯一有可能使得一個數學老師輸給她(他)的學生的數學。」它在中學數學課程中,份量不多,而且還可以說,越來越少。可是,對於數學資優生,組合學的份量其實是越來越重(外行人聽起來覺得很矛盾)。事實上,在一切的數學競賽中,組合學大概是絕不會缺席的題目(我的估計是:五題中最少有一題),可以與之相提並論的只有整數論(numbertheory),因此之故,一切的數學競賽的講習班中,組合學的教材,大概要佔了三分之一。

基本上,學習組合數學都是從題目中一題一題地學,或即是說,從題目中一題一題地教!但是非常難找一本有適當題目的書,因為敘述必須簡單,但是又要很容易「形成幾何的形象」,才可以引導學習者去思考問題中的對稱性。就這一點來說,這本書是非常的成功。



全書共計七個單元,共有四十篇專文,另有二附錄。在七個單元中,各篇架構皆分為五個部分:

‧「問題」:闡述待解之形體配號問題
‧「解答」:揭示完整之解答,以供讀者參考;
‧「備註」:於備註中介紹與上述問題相當(等價、同義)之問題,或補充說明與前揭解答有關之若干事項;
‧「習題」:設計適當之習題,留予普通讀者實際演練;
‧「研究」:研究部分所提出之難題,則多為「窮畢生之力﹐亦無法完全解決者」,數學功力高強之人士,可大展身手。

在四十篇中,附有完整解答之問題逾五十則,供普通讀者實際演練之習題近七百則,而富高難度、具挑戰性、待研究之問題,則不止三百則也。
  

張國男

臺大數學系教授,退休後專事寫作,著有《抽象代數導引》、《高等資優數學問題研究與發掘》等。因興趣使然,多次投寄試題至「亞太數學奧林匹亞」及「國際數學奧林匹亞」競賽單位,並獲推薦。於2009年底辭世。
  

【目次】 

康明昌序─我的朋友張國男

楊維哲推薦序

楊維哲導讀

卷頭語


單元一 n角星形

1.1四角星配號問題

1.2五角星配號問題

1.3五角星配號問題

1.4六角星配號問題

1.5六角星配號問題

1.6n角星配號問題

1.7環拼八菱配號問題


單元二 正n邊形

2.1 正三角形配號問題

2.2斜方棋枰配號問題

2.3斜方棋枰配號問題

2.4窗櫺配號問題

2.5正六邊形配號問題

2.6正六邊形配號問題

2.7正六邊形配號問題


單元三 n角盒板

3.1三角盒板配號問題

3.2四角盒板配號問題

3.3五角盒板配號問題


單元四 方格矩陣

4.1矩陣配號問題

4.2方格配號問題

4.3方格配號問題

4.4方格配號問題


單元五 拼板圖形

5. 1雙連屋配號問題

5.2風車配號問題

5.3相似四等分圖配號問題

5.4 並排三方配號問題

5.5 地磚配號問題

5.6十一線段板配號問題

5.7 七巧板拼圖配號問題

5.8拼板配號問題


單元六 正多面體

6.1六面體配號問題

6.2 四面體配號問題

6.3四面體配號問題

6.4四面體配號問題

6.5正方體配號問題


單元七 其他立體

7.1角錐雙連體配號問題

7.2球體配號問題

7.3六角柱體配號問題

7.4\長方體配號問題

7.5長方體配號問題

7.6n角柱體配號問題


附錄一 習題選答

附錄二 配號舉例
  

本書正文共計七單元﹐另有二附錄。全書自始撰至完稿﹐前後歷時近二十載。

七單元中各篇﹐皆分為「問題」、「解答」、「備註」、「習題」及「研究」五部分:先述待解之形體配號問題﹐之揭示完整之解答﹐以供讀者參考﹐並於備註中﹐介紹與上述問題相當(等價、同義)之問題﹐或補充說明與前揭解答有關之若干事項﹐另設計適當之習題﹐留予普通讀者實際演練﹐而於研究部分所提出之難題﹐則多為「窮畢生之力﹐亦無法完全解決者」﹐數學功力高強之人士﹐可大展身手。

全書七單元共有四十篇專文。各篇俱依其篇首所述問題之屬性命名﹐並列入適當之單元﹐惟讀者應注意:有時二個形體配號問題看似互不相干﹐其實係同義者。例如﹐由1.4篇〈六角星形配號問題〉之備註﹐可知其開端所述之問題﹐與下述問題相當:將正方體之十二條稜由1至12配號﹐使外表每面四條稜之號數和均相等﹐試求所有配號法。若針對此問題專文探討求解﹐則宜將篇名取為〈正
方體配號問題〉﹐而編入單元六矣。

於上述四十篇中﹐附有完整解答之問題逾五十則(若干篇各處理二則配號問題)﹐供普通讀者實際演練之習題近七百則﹐而高難度、具挑戰性、待研究之問題(與正整數有關之一般性配號問題)﹐則不止三百則也。

附錄一提供部分習題之部分解答(僅有少數顯示出完整解答)﹐附錄二揭舉若干配號實例。希望讀者諸君﹐自行補全、推廣之。

本書1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 4.1及6.1等編原稿﹐曾以問題徵答之方式發表於中央研究院數學研究所出版之《數學傳播季刊》紙本(14卷4期~16卷2期﹐1990年12月~1992年6月)﹐並無償置放於其網路電子版。承蒙中研院數研所俞允﹐將上述諸篇納入本書﹐使本書內容更為充實﹐著者由衷感激﹐特申謝悃。惟此次出書﹐除更改原稿格式外﹐當增補若干資料。