數(shù)學奧林匹克命題人講座(升級版):組合問題
定 價:80 元
本書是數(shù)學奧林匹克命題人講座(升級版)中的一本,主要講述組合問題的內(nèi)容。各章節(jié)從高考難題、全國聯(lián)賽一試試題的難度入手,充分考慮了參加數(shù)學競賽的高中學生的實際需要。升級版書稿保留了版中具有典型性的問題,在此基礎(chǔ)上刪減了部分老題目,并將近年來的高校自招、全國聯(lián)賽、冬令營、IMO、中國女子數(shù)學奧林匹克、中國西部數(shù)學邀請賽及國外的數(shù)學競賽中的新題好題充實進來,既有一定的新鮮度,又充分考慮到合理性。
本套叢書不同于一般的堆砌大量難題的數(shù)學奧林匹克教材,而是力求做到既深入淺出,又具備很大的實用性,完整地體現(xiàn)各專題的思想方法,探索解題的一般規(guī)律,并注重對學生興趣和能力的培養(yǎng)。
楊振寧曾這樣描述過他一生中漫長的計算:我在中國昆明的時候,從碩士論文導師王竹溪先生口中次聽到翁薩格 (Onsager)這個名字。20 世紀 30 年代,王先生在英國劍橋跟福勒 (R.H. Fowler)學習有序無序躍遷。19441945年的一天,他告訴我,翁薩格已經(jīng)找到了二維空間伊辛(Ising)模型的嚴格解。王先生是一位安靜、保守的人,那天他卻顯得非常興奮。半個世紀后的今天,我仍然能夠記得他告訴我翁薩格的論文時那種仰慕與興奮的口氣。后來我找了那篇論文來細讀,可是始終不明白翁薩格的方法。他似乎總是喜歡計算對易式(Commutator),而從不解釋為什么要這樣做。幾年后,當我在芝加哥大學做研究生時,再次閱讀了翁薩格的論文,并花了大量時間仔細研究,可是又一次毫無進展。1949年秋天,我成為普林斯頓高等研究院的一員(用今天的名詞即博士 后)。奧本海默(Oppenheimer)為了幫助我應付美國移民局,把我名義上調(diào)為佩斯(Pais)的助理,可是我沒有真正幫佩斯做過什么事情。那一年高等研究院的所有人員,包括我在內(nèi),都在研究場論和基本粒子,統(tǒng)計力學當時并不是一個熱門題目?墒桥既坏,在1949年11月里的一天,通過與魯丁格(Luttinger)的談 話,我得知一個新的翁薩格考夫曼(Kaufman)方法極大地簡化了翁薩格的論 文。更重要的是,這新方法建立在許多反對換矩陣的表示論上,而我在學習迪 拉克(Dirac)方程時就曾充分了解此表示論。就這樣,我終于明白了翁薩格的方法。我曾描述這件事如何使得我后來在1951年計算出磁化(magnetization),并稱此計算為我一生中漫長的計算。當然,在當代,相當一部分復雜的計算可由電子計算機處理,但這并不意味著計算本身沒什么研究價值了。人們面臨兩件事情:一是計算的代價,由此產(chǎn)生了計算復雜性和P-NP難題;二是計算的藝術(shù),這就是組合學的任務了。前者不會進入奧數(shù)領(lǐng)域,而后者恰恰是奧數(shù)為看重的。人們還是采取這樣的方式,把一個組合問題還原成一個代數(shù)或分析問題(對應和估計),就像面對幾何一樣。于是,許多復雜的組合細節(jié)就可忽略。復雜性是人類而不是個人面臨的困難(比如癌癥、天氣預報等,都是復雜性在困擾人類),但是奧林匹克數(shù)學命題考察的是個人能力,所以命題者盡可以避開組合復雜性。也就是說,組合問題必可用整體對應、代數(shù)還原或局部處理這幾類方法解決。如果你在做題時遇到非常棘手的困難,毫無思路,那必定是陷入了組合細節(jié)的復雜性中,而沒有想到或找到前幾種方法。對于命題者來說,如果所出的組合問題只有組合細節(jié)的話,那么只能用小的數(shù)字一一列舉,否則就不應該是學生做的題。尤其是組合數(shù)學和初等數(shù)論中的問題,題目本身往往具有偽裝性,什么是不能做的,什么是研究性質(zhì)的,什么是學生的思考題,一下子看不出來。只要稍做改動,就可能由一道常規(guī)題變成世界難題了。所以,命題比解題更重要,尤其是對組合與數(shù)論的一些雜題而言。
劉培杰 哈爾濱工業(yè)大學出版社編審 。從1985年開始從事數(shù)學奧林匹克培訓、命題及研究工作。在幾十年的教學中共培訓學生近萬人次,多人次獲獎,其中獲IMO金牌兩塊。多次為競賽活動命題,包括全國初中數(shù)學聯(lián)賽及希望杯競賽,多年來一直是黑龍江省初高中及哈爾濱市競賽命題組成員。共發(fā)表數(shù)學競賽方面論文60余篇,出版有關(guān)競賽方面的研究專著近10部。
講 常規(guī)計數(shù)方法 /11.1 分類法/11.2 染色法/201.3 運用組合數(shù) / 381.4 容斥原理 / 511.5 母函數(shù)法 / 61第二講 對應方法/ 702.1 集合中的對應 /702.2 數(shù)列中的對應/ 922.3 幾何及雜題中的對應 / 99第三講 數(shù)學歸納法 / 113第四講 遞推方法/1404.1 數(shù)列遞推 / 1404.2 幾何及雜題中的遞推 /147第五講 代數(shù)雜題舉隅 /158第六講 構(gòu)造方法/ 1806.1 賦值法/ 1806.2 構(gòu)造函數(shù)/1876.3 構(gòu)造圖 / 2006.4 模型法/ 215第七講 幾何雜題舉隅/223第八講 組合計算/ 2508.1 求和與算兩次/ 2508.2 組合恒等式/ 261第九講 游戲問題舉隅/272第十講 操作問題/293第十一講 比賽問題/303第十二講 博弈與策略/313第十三講 原理/320參考答案及提示/ 327