中学生数学思维方法丛书12:递归求解

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冯跃峰 著
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出版社: 中国科学技术大学出版社
ISBN:9787312039881
版次:1
商品编码:12072146
包装:平装
开本:32开
出版时间:2016-10-01
用纸:胶版纸
页数:308
字数:239000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》介绍数学思维方法的一种形式:递归求解.其中一些内容是本书首次提出的,比如递归组、多维递归、递归不等式、固定元素、固定位置、剔除元素、剔除位置、“进”式归纳、“退”式归纳等,这是本书的特点之一。书中选用了一些数学原创题,这是本书的另一特点.此外,书中对每一个问题,并不是直接给出解答,而是详细分析如何发现其解法,这是本书的又一特点。
  《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》适合高等院校数学系师生、中学数学教师、中学生和数学爱好者阅读。

内页插图

目录

1递归方程的解法(001)
1.1迭代法(004)
1.2猜想与证明(010)
1.3转化法(011)
1.4特征根法(031)
习题1(035)
习题1解答(038)
2几种非常规递归形式(055)
2.1分式递归(055)
2.2递归方程组(065)
2.3多维递归(076)
2.4递归不等式(104)
习题2(122)
习题2解答(126)
3递归数列项的性质研究(144)
3.1通项法(144)
3.2直接利用递归关系法(153)
3.3寻找新递归新数列法(158)
3.4代换转化法及其他(174)
习题3(186)
习题3解答(189)
4如何建立递归关系(207)
4.1初值递归(207)
4.2定元递归(225)
4.3定位递归(237)
4.4容斥递归(247)
4.5分拆递归(252)
4.6分段递归(259)
习题4(286)
习题4解答(288)


《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》 一、 深度解读:化繁为简的数学利器 本书并非简单罗列数学公式或解题技巧,而是致力于引导中学生深入理解“递归”这一强大而迷人的数学思维方法。我们相信,真正的数学能力源于对底层逻辑的深刻洞察,而递归正是解开许多复杂数学问题背后“脉络”的关键。 1. 什么是递归? 在生活中,我们常常会遇到“套娃”现象,一个盒子里面装着另一个小盒子,小盒子里面又装着更小的盒子,直到最小的那个盒子。递归在数学中,就如同这层层嵌套的盒子。它指的是一个定义或过程,其自身会再次引用自身。简单来说,就是用一个问题来定义它自己。 自相似性: 递归的核心在于“自相似性”,即一个大问题可以分解为若干个与原问题相似但规模更小的子问题。 基本情况(终止条件): 任何一个递归定义或过程都必须有一个或多个“基本情况”,也就是最简单、可以直接求解的特殊情况。这些基本情况就像套娃中最内层的那个最小的盒子,是整个递归链条停止的基石。没有基本情况,递归就会无限循环下去,导致“栈溢出”的错误,在数学上则表现为无意义的结果。 递归步骤: 通过递归步骤,我们可以将原问题转化为一个或多个规模更小的相同类型的问题。这些更小的问题最终会通过基本情况得到解决,然后逐层反馈,直至原问题被解决。 2. 为什么递归如此重要? 递归的思想渗透在数学的各个领域,并对计算机科学、人工智能、自然语言处理等现代科技产生了深远影响。掌握递归思维,能够: 培养抽象思维和逻辑推理能力: 递归要求我们从具体问题中抽象出一般规律,并进行严谨的逻辑推演。 提升问题分解和解决能力: 许多复杂问题都可以通过递归的方式分解为更易于处理的子问题,从而找到整体的解决方案。 构建清晰而优雅的数学模型: 递归常常能为某些数学结构和算法提供简洁而直观的描述。 为学习更高级的数学和计算机科学打下坚实基础: 无论是学习图论、树结构,还是理解动态规划、分治算法,递归都是不可或缺的先行知识。 二、 贯穿全书的核心理念:从“如何做”到“为何这样” 本书的编写绝非止步于教会学生“如何写出递归代码”或“如何套用递归公式”,而是着力于启发学生理解“为什么递归是解决这类问题的最优或最自然的方式”。我们强调: 1. 问题的本质与递归的契合度 我们将引导学生去辨析哪些类型的问题天然适合用递归来解决。这类问题通常具备以下特征: 问题可以被分解为与原问题相似的更小子问题。 例如,计算n的阶乘,n! = n (n-1)!,其中(n-1)! 就是一个规模更小的阶乘问题。 存在一个或多个最简单、可以直接求解的基本情况。 例如,0! = 1,1! = 1。 可以通过将子问题的解组合起来,得到原问题的解。 我们不回避那些看似与递归无关的问题,而是通过巧妙的转化,展示递归思维如何“披荆斩棘”,展现其普适性。 2. 结构化思维的养成 递归的本质是一种“结构化”的思维方式。在面对一个新问题时,我们不再是“头痛医头,脚痛医脚”,而是首先审视问题的结构,寻找其内在的递归模式。本书将通过大量案例,训练学生的这种结构化洞察力。 识别模式: 引导学生仔细观察问题的不同规模下的表现,寻找其中的规律性。 定义关系: 明确问题与它更小子问题之间的联系,即递推关系。 确立边界: 找到递归终止的条件,确保问题的有效结束。 3. 递归与迭代的辩证统一 许多问题都可以用递归或迭代(循环)的方式来解决。本书将深入探讨递归与迭代之间的相互转化,以及它们各自的优缺点。 理解转化: 学习如何将递归算法转化为迭代算法,反之亦然。这有助于更全面地理解算法的本质。 性能分析: 探讨在不同场景下,递归和迭代在时间复杂度、空间复杂度以及可读性方面的差异,帮助学生做出最优选择。 栈的理解: 深入解释递归调用栈的工作原理,让学生对递归的实际运行过程有更直观的认识。 三、 内容体系:从基础到拓展,循序渐进 本书的编写力求层次分明,难度循序渐进,确保不同水平的学生都能从中受益。 1. 基础概念与入门案例 直观引入: 从生活中的递归现象(如无限长的楼梯、俄罗斯套娃、文件目录结构)入手,建立直观认识。 核心概念解析: 详细解释“基本情况”、“递归步骤”、“递推关系”等核心概念,并给出清晰的数学定义。 经典入门: 通过斐波那契数列、阶乘计算、汉诺塔等典型案例,让学生动手实践,理解递归的运行过程。 2. 递归在不同数学分支的应用 本书将递归的威力扩展到更广泛的数学领域: 数列与级数: 深入分析各种数列(如等差数列、等比数列)的递归定义,以及如何利用递归求和。 组合数学: 探讨组合数、排列数的递归计算方法,如杨辉三角的生成。 图论初步: 介绍图的遍历(如深度优先搜索 DFS)与递归的天然联系,为后续图算法学习奠定基础。 几何问题: 通过分形几何(如谢宾斯基三角形)的例子,展示递归在几何图形生成中的应用。 3. 进阶话题与思维拓展 尾递归优化: 介绍尾递归的概念及其在某些编程语言中可以被优化为迭代的特性,提升效率意识。 记忆化搜索(Memoization): 讲解如何通过缓存子问题的解来避免重复计算,大幅提高递归算法的效率,这是动态规划思想的萌芽。 递归与问题建模: 鼓励学生思考如何将现实问题转化为递归模型,培养数学建模能力。 递归思维的局限性与权衡: 讨论递归可能带来的栈溢出问题,以及何时应该选择迭代或其他更合适的方法。 四、 学习方法与建议 掌握递归思维并非一蹴而就,本书将提供一套行之有效的学习路径: 动手实践: 鼓励学生在阅读理论知识的同时,积极动手演算、画图、甚至尝试用简单的编程语言实现递归算法。 可视化理解: 绘制递归树(调用栈图)是理解递归过程的绝佳方式。我们将提供大量实例,指导学生如何构建和解读递归树。 类比与联想: 鼓励学生在生活中寻找与递归相似的现象,将抽象的数学概念与具体情境联系起来。 刻意练习: 本书精心设计了由易到难的习题,覆盖了递归思维的各个方面,通过反复练习,才能真正内化为自己的能力。 讨论与交流: 鼓励学生与同学、老师交流学习心得,互相启发,共同进步。 五、 目标读者 本书适合所有对数学抱有浓厚兴趣的中学生,特别是: 渴望提升数学思维能力,不满足于死记硬背的学生。 对算法和计算机科学感兴趣,希望打下坚实基础的学生。 在学习数学过程中,常常感到问题难以入手,希望掌握一种新的解决思路的学生。 有志于参加数学竞赛,需要拓宽解题视野的学生。 结语: 《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》不仅仅是一本教材,更是一次思维的启蒙之旅。我们希望通过本书,点燃学生对数学探索的热情,让他们掌握一套能够“以不变应万变”的强大思维工具,从而在未来的学习和生活中,能够更加从容地应对各种挑战。递归,是开启数学智慧的一把钥匙,等待着你去探索它的无限可能。

用户评价

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拿到这本《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》让我眼前一亮。我一直认为,数学的魅力在于其抽象性和普适性,而“递归”正是这种魅力的绝佳体现。我希望这本书能够深入浅出地讲解递归的原理,从最基础的概念入手,逐步深入到更复杂的应用。我期待书中能提供一些挑战性的问题,这些问题能够激发我的思考,让我尝试自己去构建递归关系,而不是仅仅停留在模仿例题的层面。我尤其对书中是否能介绍一些与递归相关的数学定理或证明方法感到好奇,例如证明递归算法的正确性,或者分析其时间复杂度。这对于我提升数学的严谨性和理论深度非常有帮助。如果书中还能提及一些计算机科学中递归的应用,比如数据结构(如树、图)的遍历,或者算法设计(如分治法),那将极大地拓展我的视野,让我看到数学思想在现实世界中的巨大影响力。这本书不仅仅是学习一个技巧,更是一种思维模式的培养。

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哇,拿到这本《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》真的太惊喜了!包装就很扎实,纸张的质感也挺舒服的,拿在手里感觉很有分量。我一直对数学里的“递归”这个概念特别好奇,感觉它很神奇,但又有点摸不着头脑。这套丛书的名字本身就很有吸引力,“数学思维方法”这几个字,就暗示了它不仅仅是教解题技巧,更是要培养一种思考的模式。我看到“递归求解”这四个字的时候,脑子里立马联想到各种数列、图形的规律,还有计算机科学里那种层层递进的解决问题方式。虽然还没来得及深入阅读,但仅仅是目录和前言部分,就让我感受到了编者在内容组织上的用心。图文并茂的设计,让那些抽象的概念似乎变得更容易理解了。我尤其期待书中能出现一些经典的递归问题,比如斐波那契数列、汉诺塔等等,并希望它们能以一种循序渐进、由浅入深的方式来讲解,这样我这种数学基础不算特别扎实的学生也能跟得上。这本书的出现,对我来说就像是开启了一扇新世界的大门,让我觉得数学不再只是公式和定理的堆砌,而是一种充满智慧和创造力的思维方式。

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初次翻阅《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》,就感受到一种扑面而来的严谨与趣味并存的风格。我一直对数学中那些看似简单却蕴含深刻哲理的解题思路情有独钟,而“递归”恰恰是其中一个让我着迷的领域。书的开篇就给我留下了深刻的印象,它没有直接抛出枯燥的定义和公式,而是通过一些引人入胜的问题,引导读者去思考“重复”和“自我相似”的本质。我特别期待书中能够详细阐述递归的构成要素,比如基准情形(base case)和递归步骤(recursive step),并且通过大量的实例来巩固这些概念。我希望不仅仅是看到例题的解答,更能理解每一个步骤背后的逻辑,以及为什么选择这样的分解方式。书中能否也触及一些递归的陷阱,比如栈溢出、效率问题,并给出相应的优化方法?这对于我这样的初学者来说,是非常宝贵的经验。这本书的出现,让我觉得数学学习不仅仅是记忆和计算,更是一场逻辑的舞蹈,一次思维的探险。

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这本《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》真是一股清流!市面上数学辅导书很多,但大多侧重于应试技巧,而这本书直接触及了“思维方法”这个核心,而且聚焦于“递归”,这绝对是数学学习中非常重要且有趣的一个分支。我一直觉得,掌握了递归的思想,很多看似复杂的问题都能变得清晰起来。我期待这本书能够带领我领略递归的魅力,不仅仅是学习如何运用它来解题,更重要的是理解它背后的逻辑和思想。比如,我希望书中能够深入剖析为什么递归能够有效解决某些问题,它与迭代等其他解题方法有什么异同,以及在不同的数学领域,递归可以扮演怎样的角色。如果书中能提供一些现实生活中的例子,比如从生物生长、自然现象到经济模型,都能找到递归的影子,那会更有意思。我希望作者能够用通俗易懂的语言,辅以精巧的图示和生动的案例,来展现递归的强大力量,让我在学习过程中不感到枯燥,而是充满探索的乐趣。这本书的价值,远不止于提升解题能力,更在于启迪思维。

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《中学生数学思维方法丛书12:递归求解》这本书的封面设计就透着一股专业范儿,让我对内容充满了期待。作为一名对数学充满好奇的学生,我一直觉得“递归”是一种非常精妙的解决问题的方式,它就像层层剥茧,最终触及问题的本质。我希望这本书能够系统地介绍递归的思想,从它的起源、核心概念,到各种具体的应用。我非常期待书中能有大量的练习题,并且这些练习题的难度能够循序渐进,从易到难,让我能够逐步掌握递归的运用。我希望这些练习题不仅仅是简单的计算,更能包含一些需要我独立思考和设计递归过程的题目。书中能否也介绍一些关于递归的“艺术”,比如一些优美的递归公式,或者递归在解决一些著名数学难题中的作用?这将大大提升我对数学的兴趣和欣赏能力。这本书的出现,对我而言,无疑是为我打开了一扇通往更深层次数学世界的大门。

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挺不错的一本图书,内容比较满意,京东快递也很速度,图书很不错

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这套数学比物理好太多,题目不错,分析不错。

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非常好的商品,值得购买。

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速度非常快,书的质量非常好,点赞!

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学生用书,激活思维,值得买

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信赖京东,今天买的明天就到啦,想看的书不多久就能看到,很不错。等着第二天中午的派送短信是我特别幸福的一件事。买的东西多,一一拍照太麻烦,盗了别人的图,权且一用。哈哈哈

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很好不错折后价格合适。

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。。。。。。

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很好!说的很祥细,别具一格,与众不同,还有用满意!

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