數(shù)學(xué)奧林匹克命題人講座(升級(jí)版):組合問(wèn)題
定 價(jià):80 元
本書(shū)是數(shù)學(xué)奧林匹克命題人講座(升級(jí)版)中的一本,主要講述組合問(wèn)題的內(nèi)容。各章節(jié)從高考難題、全國(guó)聯(lián)賽一試試題的難度入手,充分考慮了參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽的高中學(xué)生的實(shí)際需要。升級(jí)版書(shū)稿保留了版中具有典型性的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上刪減了部分老題目,并將近年來(lái)的高校自招、全國(guó)聯(lián)賽、冬令營(yíng)、IMO、中國(guó)女子數(shù)學(xué)奧林匹克、中國(guó)西部數(shù)學(xué)邀請(qǐng)賽及國(guó)外的數(shù)學(xué)競(jìng)賽中的新題好題充實(shí)進(jìn)來(lái),既有一定的新鮮度,又充分考慮到合理性。
本套叢書(shū)不同于一般的堆砌大量難題的數(shù)學(xué)奧林匹克教材,而是力求做到既深入淺出,又具備很大的實(shí)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(duì)學(xué)生興趣和能力的培養(yǎng)。
楊振寧曾這樣描述過(guò)他一生中漫長(zhǎng)的計(jì)算:我在中國(guó)昆明的時(shí)候,從碩士論文導(dǎo)師王竹溪先生口中次聽(tīng)到翁薩格 (Onsager)這個(gè)名字。20 世紀(jì) 30 年代,王先生在英國(guó)劍橋跟福勒 (R.H. Fowler)學(xué)習(xí)有序無(wú)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(yán)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(gè)世紀(jì)后的今天,我仍然能夠記得他告訴我翁薩格的論文時(shí)那種仰慕與興奮的口氣。后來(lái)我找了那篇論文來(lái)細(xì)讀,可是始終不明白翁薩格的方法。他似乎總是喜歡計(jì)算對(duì)易式(Commutator),而從不解釋為什么要這樣做。幾年后,當(dāng)我在芝加哥大學(xué)做研究生時(shí),再次閱讀了翁薩格的論文,并花了大量時(shí)間仔細(xì)研究,可是又一次毫無(wú)進(jìn)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(yīng)付美國(guó)移民局,把我名義上調(diào)為佩斯(Pais)的助理,可是我沒(méi)有真正幫佩斯做過(guò)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(chǎng)論和基本粒子,統(tǒng)計(jì)力學(xué)當(dāng)時(shí)并不是一個(gè)熱門題目?墒桥既坏兀冢保梗矗鼓辏保痹吕锏囊惶,通過(guò)與魯丁格(Luttinger)的談 話,我得知一個(gè)新的翁薩格考夫曼(Kaufman)方法極大地簡(jiǎn)化了翁薩格的論 文。更重要的是,這新方法建立在許多反對(duì)換矩陣的表示論上,而我在學(xué)習(xí)迪 拉克(Dirac)方程時(shí)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(lái)在1951年計(jì)算出磁化(magnetization),并稱此計(jì)算為我一生中漫長(zhǎng)的計(jì)算。當(dāng)然,在當(dāng)代,相當(dāng)一部分復(fù)雜的計(jì)算可由電子計(jì)算機(jī)處理,但這并不意味著計(jì)算本身沒(méi)什么研究?jī)r(jià)值了。人們面臨兩件事情:一是計(jì)算的代價(jià),由此產(chǎn)生了計(jì)算復(fù)雜性和P-NP難題;二是計(jì)算的藝術(shù),這就是組合學(xué)的任務(wù)了。前者不會(huì)進(jìn)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(gè)組合問(wèn)題還原成一個(gè)代數(shù)或分析問(wèn)題(對(duì)應(yīng)和估計(jì)),就像面對(duì)幾何一樣。于是,許多復(fù)雜的組合細(xì)節(jié)就可忽略。復(fù)雜性是人類而不是個(gè)人面臨的困難(比如癌癥、天氣預(yù)報(bào)等,都是復(fù)雜性在困擾人類),但是奧林匹克數(shù)學(xué)命題考察的是個(gè)人能力,所以命題者盡可以避開(kāi)組合復(fù)雜性。也就是說(shuō),組合問(wèn)題必可用整體對(duì)應(yīng)、代數(shù)還原或局部處理這幾類方法解決。如果你在做題時(shí)遇到非常棘手的困難,毫無(wú)思路,那必定是陷入了組合細(xì)節(jié)的復(fù)雜性中,而沒(méi)有想到或找到前幾種方法。對(duì)于命題者來(lái)說(shuō),如果所出的組合問(wèn)題只有組合細(xì)節(jié)的話,那么只能用小的數(shù)字一一列舉,否則就不應(yīng)該是學(xué)生做的題。尤其是組合數(shù)學(xué)和初等數(shù)論中的問(wèn)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(xué)生的思考題,一下子看不出來(lái)。只要稍做改動(dòng),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(duì)組合與數(shù)論的一些雜題而言。
劉培杰 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社編審 。從1985年開(kāi)始從事數(shù)學(xué)奧林匹克培訓(xùn)、命題及研究工作。在幾十年的教學(xué)中共培訓(xùn)學(xué)生近萬(wàn)人次,多人次獲獎(jiǎng),其中獲IMO金牌兩塊。多次為競(jìng)賽活動(dòng)命題,包括全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽及希望杯競(jìng)賽,多年來(lái)一直是黑龍江省初高中及哈爾濱市競(jìng)賽命題組成員。共發(fā)表數(shù)學(xué)競(jìng)賽方面論文60余篇,出版有關(guān)競(jìng)賽方面的研究專著近10部。
講 常規(guī)計(jì)數(shù)方法 /11.1 分類法/11.2 染色法/201.3 運(yùn)用組合數(shù) / 381.4 容斥原理 / 511.5 母函數(shù)法 / 61第二講 對(duì)應(yīng)方法/ 702.1 集合中的對(duì)應(yīng) /702.2 數(shù)列中的對(duì)應(yīng)/ 922.3 幾何及雜題中的對(duì)應(yīng) / 99第三講 數(shù)學(xué)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(jì)算/ 2508.1 求和與算兩次/ 2508.2 組合恒等式/ 261第九講 游戲問(wèn)題舉隅/272第十講 操作問(wèn)題/293第十一講 比賽問(wèn)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