《趣味數學和Python編程》是2021年清華大學出版社出版圖書，作者是趙乘驥。
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基本介紹
- 書名：趣味數學和Python編程
- 作者：趙乘驥
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：2021年2月1日
- 定價：59.00 元
- ISBN：9787302567066
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,圖書前言,
內容簡介
本書介紹了一些適合國中學生的有趣的數學內容，例如，怎么用程式圖文並茂地展示NBA球員的投籃位置和成功率？同班同學中有人生日相同的機率是多大？什麼樣的屋頂排水最快？等等。書中的問題都經過精心選擇和安排，與國中數學教學的進度同步，同時又用Python程式去動態化這些數學過程並生成一個個GIF動圖，使得數學的學習過程變得好玩了，可以激發學習興趣。 本書適用於國中階段計算機教學，數學教師和家長也可以將本書作為Python入門參考書，書中展示的生成GIF動圖的方法可以用於製作數學課件。
圖書目錄
1Python和一個數學天才黑了約會網站的故事
2計算機基礎知識和Python開發工具安裝
2.1計算機基礎知識
2.2Python開發工具和安裝
2.3集成開發環境Eclipse+Pydev
3Python基礎
3.1計算機如何執行Python程式
3.2程式設計師如何執行Python程式
3.2.1互動式執行語句
3.2.2使用命令行執行檔案
3.2.3在集成開發環境裡面執行檔案
3.3Python程式初體驗
3.4Python的數據類型
3.5Python基本語句和控制語句
3.6簡短實例
4萊布尼茲級數
5斐波那契數列和一個小魔術
5.1斐波那契數列
5.2猜數魔術
6歐幾里得遊戲和z大公約數的求法
6.1輾轉相減法
6.2輾轉相除法
7幸福的數
7.1Python的對象類型之集合
7.2實驗驗證
8考拉茲猜想的實驗驗證和圖形化
8.1考拉茲猜想的實驗驗證
8.2考拉茲猜想的樹形圖
8.3Python的對象類型之字典
8.4數據結構分析
8.5考拉茲猜想的圖形化
9matplotlib介紹
9.1matplotlib安裝
9.2matplotlib例程
9.3線的樣式控制
10如何證明圓面積公式和阿基米德的雙重歸謬法
11回調函式和事件回響機制
12讀心術魔術和二進制
13撒豆子求π
14GIF動畫的原理和animation的使用
15質數的分布圖形
15.1質數的判斷算法
15.2質數的分布
16如何畫五角星和黃金分割比
16.1如何利用黃金分割比來打扮自己
16.2如何找黃金分割點
16.3如何畫五角星
16.4黃金螺線
17向日葵果實的排列模式和斐波那契數列
18媽媽的拼圖手藝和面積不變幾何形變
18.1三角形變長方形
18.2不規則四邊形變長方形
18.3長方形變正方形
18.4正三角形變正方形
18.5用Python實現三角形旋轉180°
19用勾股定理畫一朵花——勾股之花
20倒數勾股定理和貝塞爾問題
20.1貝塞爾問題
20.2貝塞爾問題的實驗驗證
21三次方程解法打擂台的故事和如何開根號
21.1如何開平方根
21.2如何求高次方根
22將軍飲馬問題的動圖模型
23排序的幾種算法
23.1冒泡排序
23.2選擇排序
23.3插入排序
24用割圓術計算π
25同班同學中生日相同的可能性有多大
25.1與特定的人生日相同的機率
25.230人中有人生日相同的機率
26布豐投針求π
27從2ab≤a2+b2幾何意義說起
27.1均值不等式的幾何含義
27.2利用基本不等式求解z值
28“小皇帝”詹姆斯和“籃球之神”喬丹誰更厲害
29未婚妻問題和神奇的常數e
29.1未婚妻問題
29.2神奇的常數e
30胡不歸問題的動圖實現
31另一個角度認識三角形和面積
31.1平行四邊形面積公式
31.2斜高公式
31.3任意四邊形面積公式
31.4餘弦定理
31.5正弦定理和餘弦定理有什麼作用
31.6等時曲線的動圖模擬
32什麼樣的屋頂排水z快
32.1擺線的軌跡
32.2圓內旋輪線的軌跡
33阿氏圓的套用
33.1阿氏圓在生活中的套用
33.2阿氏圓在考試中的套用
34圓錐體的體積公式究竟怎么推出來的
35畢達哥拉斯平均數和幾何圖形
35.1算術平均數
35.2幾何平均數
35.3調和平均數
36等周定理及圖形化
參考文獻
作者簡介
趙乘驥 ，暨南大學能源電力研究中心研究員，南京愛布穀網路科技有限公司總經理。在視頻處理領域有20餘年的研發經驗，領導團隊研發了按需實時轉碼服務系統，視頻協作系統，對使用人工智慧進行視頻分析和基於區塊鏈的視頻分發系統有濃厚興趣，工作中經常使用Python進行數據分析和測試。近年因為孩子逐漸成長開始進行少兒編程和人工智慧教學。
圖書前言
本書最初是我教自己孩子學習Python編程時編寫的，我想把它寫得有趣一點兒，同時也包含比國中數學教材略微難一點的數學內容，希望他能在編程和數學上都有所提高，所以數學內容的進度基本與國中數學教材同步。家長和教師可以將本書作為教材，每周和孩子學習兩小時編程，一起和孩子做一些有意義的事情就是最好的教育，家長們不用喋喋不休地說理或是苦口婆心地教育，你和他一起學，一起練，自己做好了，孩子自然就做好了，我一直是這么認為的。
為了讓本書內容有趣，我做了兩方面的努力： 一是查閱了大量數學史書籍，包括數學史故事和人物介紹； 二是試圖讓涉及的數學內容都能用圖形描述，很多時候，學完數學知識，再編程產生一個對應的GIF動圖，可以使數學內容變得生動，過程變得直觀。我把對應產生的動圖拿給我父親（一名優秀的國中數學教師）看，他對我這個做法讚不絕口，我內心也有點兒得意。
最終小朋友們自己會通過編程製作這些動圖，他們還可以在QQ或微信里曬出這些動圖，相信他們會和我一樣收穫非常多的信心，進而產生濃厚的興趣。
本書假定讀者沒有任何編程基礎，任何具有初一數學知識的人都可以閱讀本書，並一步步獨立完成本書內容。
無論家長還是學校在使用本書時，都要強調孩子自己用Python語言獨立完成全部編程實驗，在實驗中學習數學知識，最終把學習成果總結成實驗報告，目的是：
(1) 培養小朋友的編程思維和實際動手能力。
(2) 鍛鍊小朋友運用數學知識的能力，把數學和生活實踐聯繫起來。
(3) 激發小朋友學習數學的興趣。
本書的絕大部分內容都由我兒子親自嘗試過，也在學校試教過，其難度完全可以被小朋友接受，程式也全部調試通過，家長可以放心使用。
由於我的水平有限，不妥之處敬請讀者批評指正。
趙乘驥博士2020年12月
