高等数学学习一个月总结

2012年2月21日 2 条评论

关于找一些人一起做一些事情,我有过很多失败的经历。我曾经找过10几个研究生一年级的学生开展讨论班,不到一学期以失败告终;我也有只找三五个人讨论数学,依然有头无尾;最后一次我只找了一个人跟我互相探讨问题,还是不欢而散。我知道自己做的不够好,但是也有很多客观原因,一是“能够坚持”本身就是不低的要求,这方面不用再多说,另一个原因是想做好一件有意义的事情,往往需要很自由的工作环境,这一点有时候不能得到保证。

如今在一个比较偶然的因素刺激下,我又展开了这个项目。我对这次有比较高的信心。

从2月初我提倡给一些想提前学习高等数学的中学生提供一个机会,到现在已经过去了一个月。有兴趣参与进来的人数大大的超过了我的预想。我很高兴,我们一起开了一个好头儿。但是我仍然相信,这些人里应该有一部分只是来“看一看”的。这是应该的,其实数学真的不适合所有人学的过多。而经过一段时间之后,确实决定下功夫好好学点数学的同学,我非常愿意和你们一起继续走下去。我的计划当中最初其实没有包括那些只想“了解一点儿”当代数学的人。实际情况是,数学常常是你要么懂,要么不懂,很难“懂一半儿”,或者懂它个三分之一。我打算在7月开始教大家的“数学分析”这门课就是一个例子,很多人,包括一部分大学数学系毕业的人,四年下来终究是没搞懂这门课。它是从初等数学到高等数学的过度,每个打算学好它的同学都要抱有心理准备,一开始可能会有一些不容易。但是一旦你真的走进这个课中,你就不得不被它的魅力所吸引。

有一些同学写信问我到底我这个项目怎样的。我简单说一下。

首先,但是这个项目的执行,只能是以我给大家群发邮件的方式。我的作用就是给大家定下阶段性的目标,让大家更容易坚持。我不大可能像真的学校老师一样讲课和批改作业,但是我会尽量的写一些简单的讲义,比如下面我就把头一个月四次写过的关于组合数学的讲义贴在这里

长期的目标是打算使用大约3,4年的时间,帮助一些人从高中数学开始,比较全面的掌握大学水平的数学基础,我能做的就是给真正愿意学数学的学生提供一个方向,给他们当几年的“图书馆”,直到他们可以到达好的学习环境,或者有了足够的自学能力。从今年的7月开始,每一个学期(半年),我会开展两到三门的大学数学课程的学习。几年内,我希望从分析,代数,拓扑,几何,以及概率论和组合数学,通通都能接触。涉及的深度因人而异,但是,数学分析这门课是必须首先拿下来的。到七月看看如果可以的话,也会考虑同时开一下线性代数。

P.S.在itunes的免费课堂上,2月刚刚更新了哈佛大学的“概率论”课程。我虽然还没来得及看,但是这个应该是不错的自学“概率论”的好机会。一般大学数学系都在第2年或者第三年开这门课。这门课的基础,是数学分析和一点点线性代数。如果有人已经掌握了这两门课程,并打算这学期把“概率论”这门课学下来,我乐意帮助其制定学习计划。

微分拓扑(续)

2012年2月3日 没有评论

Welington de melo的微分拓扑课程己经进行了一半,我将前面的所有讲义都合在这里。2月份的课程内容在这里新开一个帖子。

第五周:测地线Exponential maps;同伦管状邻域拓扑度;拓扑度的同伦的不变性;如果值域是n维球面上述命题可逆;index of singularity of a vector field;index of a hyperbolic singularity;欧拉特征Hairy ball theorem相交数

讲义13讲义14讲义15

第六周:Morse Theory;The Morse Lemma;gradient field;Quadratic forms,Chain complex;Singular complex;Singular homology;Relative homology;exact sequence;snake lemma;diagram chasing;prism operator,barycentric subdivision,Meyer-Vietoris sequence,five lemma,excision theorem,Morse inequalities;CW-complex;Cellular homology

讲义16讲义17讲义18.

第七周:differential forms;exterior derivative;the stokes theorem;the de Rham cohomology;poincaré lemma;The cohomology group of S^n;

讲义19讲义20;讲义21

倡议中学生学高等数学

2012年1月31日 23 条评论

中国学生的数学基础是很一般的,却自己认为自己很好,甚至最好,这是很没有自知之明,很愚蠢的观念。我们的年轻人真正开始学高等数学的时间太晚了,几乎都要等到上大学以后。甚至到了大学也只有不太多的大学的数学系才能提供比较扎实的基础数学的教育。

我倡议广大的中学生尽早的学习高等数学。并打算作为实验,从今年(2012年)7月份左右开始,帮助一些中学生开始这个任务。在7月份之前,我也会和大家一道做好各方面的准备。有兴趣的同学或者家长可以与我进行邮件联系。另外,如果有任何好的建议,关于如何利用互联网进行学习,关于时间安排,或者关于任何相关的方方面面的建议,都希望能写信给我。我在这里先表示感谢。

我常常看到或者听说一些美国优秀高中生的事迹,他们有的刚刚17,8岁的年纪,就把大学水平的数学基本完全学完,一上大学直接听研究生水平的课程。一个跟我有过通信联系的,如今是哈佛大学2年级学生的小伙子(Akhil Mathew),更是在高二就和两个教授共同署名,发表了一本大学“复变函数论”的教材。美国一直都有相应的机构和合理的方法来帮助这样的学生,可以说,只要是对数学这门学科的兴趣更浓厚的中学生,在美国很容易去学习一些高等数学,有的中学是直接开设大学数学课程供学生选修的。

我有这个想法已经很久了。从我大学2,3年级的时候,我便对自己没有更早的接触到高等数学而感到懊悔。但是那时候的视野太窄,根本是井底之蛙。而如今我有可能有机会帮助一些人。这个事业是有意义的,但是我无法知道我可以坚持多久,或者能达到怎样的效果,毕竟我一个人的能力十分有限。对于学生来说,能够参与进来需要的基础是高中数学的大体内容都已经掌握。我初步的目标是,到今年的年底,可以有一些学生完成“数学分析一”这门课的学习,这是一般的数学系大一新生第一学期的主干课程之一。理想中乐意跟我学习的人数希望在五个六个为宜。我目前已经确定有两个人会参与进来了。

与数学分析相辅的,我今年可能还会让大家学一点离散数学,这可能是唯一现代数学中不大需要数学分析做基础的课程。对于聪明的孩子,我甚至相信,经过一两年的合理的训练,他们便可以尝试进行严肃的数学研究,这对刺激他们进一步学习数学的兴趣会有极大的帮助。但是有可能做到这一点的恐怕也只有离散数学。

(刘小川,IMPA在读博士研究生,lxc1984@gmail.com)

更新:(2月9日)这个计划已经开始,想了解更具体的进展请到此页面

论教育

2012年1月11日 7 条评论

(本文是肖愚家庭教育网校专稿)

12岁硕士

这个岁末年初,似乎流行把很大的话题当作题目,我既然没有看到有人谈教育,那么不妨自己随口胡说一些。

标题图片是我近期拍的。眼前坐着这位小朋友,正和我们这些年纪通通大他一倍以上的数学硕士,博士们在一起听今年暑期的博士生课程“泛函分析”。他是巴西国家数学研究所(简称IMPA)的一位12岁的在读硕士研究生。

我周围的朋友们已经对这位有一点特殊的同学失去了一开始的猎奇心理,大家都已经见怪不怪了。这孩子显然是个天才,英文说是Child Prodigy,但是即便如此,他也得跟任何人一样,一步一步的去学该学的东西,他也得面对每一个人都要面对的复杂的生活,不可能活在真空之中,他得一边在数学上继续进步,一边还得快一点变的成熟,因为他缺少同龄人的很舒适自在的相处的时光,他周围的人都比他大太多,除了数学,其他的话题基本上都不可能插上话。由此可见,这样的孩子想最终取得成功,一点都不会比常人更容易,甚至会多很多误区和陷阱,这实在是需要很多人的帮助,包括他的父母亲戚以及各种朋友。 阅读全文…

微分拓扑(博士生课程)

2012年1月5日 9 条评论

本学期我参加Welington De Melo所教授的微分拓扑课程。我打算将他本课程的讲义用英文写出来贴在博客上。在整理讲义过程中,我在自己花费时间比较多的地方写的会更详细一些,其中恐怕会犯不少错误。这些错误都是我的问题,欢迎批评指正。感谢好友Adriana做的笔记,给我提供了大量的帮助。本帖子将陆续更新。

第一周课程的主要内容有:实可微与复可微映射;反函数定理隐函数定理submersionembedding 与immersions的定义;Sard定理及其证明;拓扑流形以及微分流形的主要概念;流形间的可微映射;切空间切丛子流形的概念;Lie群的概念;纤维丛的基本概念;介绍了Hopf fibration;以及代数簇的基本定义;例子主要包括,实射影空间复射影空间四元数群空间;Grassmann流形orthogonal群lorentz群.

讲稿1,讲稿2,讲稿3

第二周的主要内容有:单位分解定理向量场积分曲线;Tubular flow theorem;黎曼度量Whitney拓扑C^\infty函数的稠密性;Brouwer不动点定理带边流形Liouville定理的一个推广;领口邻域定理;手术

其中,讲稿5中Tubular Flow Theorem的证明我很难看懂lecture中所给出的证明,我事实上怀疑其中有些错误,这里的证明几乎是我自己写的,希望没有严重错误。

讲稿4讲稿5讲稿6

第三周的主要内容有:纤维丛的性质;带结构群的纤维丛;转移函数;cocycles;section主丛纤维丛的拉回Universal Bundle;张量场k-形式;张量场的拉回;流形上的张量场;k-jetsjet bundlesWhitney topology

讲稿7讲稿8讲稿9

第四周的主要内容有:函数空间在Whitney拓扑下baire spaceproper map;Whitney 拓扑的邻域基;全体immersions在whitney拓扑中是开集;convolution;全体embeddings在whitney拓扑中是开集;所有C^\infty函数的稠密性;C^\infty向量场在C^r向量场中稠密;Transversality及其性质Thom transversality theorem.

讲稿10讲稿11讲稿12

期中考试

下个月的内容准备另开一个帖子

 

 

圆周的转动

2011年12月7日 1 条评论

命题:给定任意一个无理数\alpha,证明,集合\{n\alpha\}在区间[0,1]上稠密。其中,\{n\alpha\}表示n\alpha的小数部分。 阅读全文…

陈永川教授参选中国科学院院士

2011年11月6日 5 条评论

在网上看到近期南开大学陈永川教授的一个访谈,截取其中三段言论。原文在这里

1.陈永川教授认为,对他个人来讲:“我在美国已经到顶上,他们的体制限制了我的发展。”

2.陈永川教授认为,美国也是一个官本位的国家,因为:“……我见到美国能源部一位官员,因为与美国副总统的一个观点“过不去”,马上就被解雇了,立刻成了平头百姓。”

3.陈永川教授认为,“中国人善于思考,美国人却显得很浅薄。”

于是,我又去搜了搜陈永川教授近期的新闻,google告诉我他过去三五天基本上天天都有新闻:

一,十一月五日(6小时以前):天津市委统战部向党外人士通报市委九届十一次全会精神

二,十一月四日:南极科考队昨从天津启航

三,十月三十一日:百岁逢盛世 画坛绽奇葩 夏明远艺术回顾展揭幕

更新:(2011.11.10.)陈永川已经确定被增选为中科院院士。

分类: life 标签:

整体与平均的观念

2011年11月1日 1 条评论

问题一来自[1]。Peter从维多利亚大学的Anthony Quas教授那里听到这个问题。而Quas教授是从Isaac Kornfeld教授处听来的。Isaac Kornfeld知道这个问题多年,已经无法记清楚准确的来源了。

问题一:很多邮局的邮递服务需要对箱子的大小计费。费用由箱子的长宽高之和决定。也就是说,长加宽加高越大,费用越高。证明我们无法把一个费用高的盒子装在一个费用低的盒子里面以节省费用。

阅读全文…

分类: Maths 标签: