Von Eins bis Neun
Große Wunder hinter kleinen Zahlen - Über 100 mathematische Exkursionen für Neugierige und Genießer
Eine Schatztruhe mathematischer MiniaturenDieses Buch ist eine Einladung zu einer spannenden Entdeckungsreise. Ausgehend von den einstelligen Zahlen eröffnet Marc Chamberland seinen Lesern den Blick auf eine weite mathematische Landschaft. Warum...
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Produktinformationen zu „Von Eins bis Neun “
Klappentext zu „Von Eins bis Neun “
Eine Schatztruhe mathematischer MiniaturenDieses Buch ist eine Einladung zu einer spannenden Entdeckungsreise. Ausgehend von den einstelligen Zahlen eröffnet Marc Chamberland seinen Lesern den Blick auf eine weite mathematische Landschaft. Warum zeigt ein Skatspiel, das man achtmal perfekt gemischt hat, wieder genau dieselbe Kartenfolge? Sind zwei beliebige Menschen auf der ganzen Erde tatsächlich über eine "Bekanntenkette von sechs Personen" miteinander verbunden? Weshalb lässt sich jede Landkarte mit nur vier Farben so einfärben, dass sich nie zwei Gebiete mit derselben Farbe berühren? Die Zahlen Eins bis Neun erweisen sich als höchst bemerkenswerte mathematische Objekte, von denen aus der Autor ein Netz von Querverbindungen zu verschiedenen Feldern der Mathematik spannt, von der Zahlentheorie über die Geometrie, die Chaostheorie und die numerische Mathematik bis zur mathematischen Physik.Jedes Kapitel ist einer dieser neun Zahlen gewidmet. Zu Beginn stehen stets einfache Problemstellungen; im Verlauf des Kapitels nimmt der Schwierigkeitsgrad zu. Jedes Mal durchstreift Chamberland ein weitläufiges Areal: So ist etwa die Drei ebenso mit der Chaostheorie verknüpft wie mit einem noch ungelösten Problem der ägyptischen Brüche, mit der Anzahl der Aufsichthabenden in einer Kunstgalerie und der Problematik von Wahlergebnissen. Bei der Sieben geht es um Matrizenmultiplikation, die Transsilvanienlotterie, die Synchronisation von Signalen und den Klang einer Trommel. Immer wieder sind auch Rätsel zu lösen wie das der perfekten Quadrate, das Huträtsel oder die Catalan'sche Vermutung. Das Buch ist in viele kurze Abschnitte unterteilt, die man unabhängig lesen und häppchenweise konsumieren kann - was beim Ham-Sandwich-Satz und beim Pizzatheorem durchaus wörtlich genommen werden darf.Mit den über 100 Miniaturen öffnet der Autor eine wahre mathematische Schatztruhe - für Neugierige und Kenner, für Oberstufenschüler wie für Hochschulstudenten, für gestandene Mathematiker
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ebenso wie für alle, die von Mustern fasziniert sind.
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Inhaltsverzeichnis zu „Von Eins bis Neun “
Chapter 1 The Number One 1Sliced Origami 1
Fibonacci Numbers and the Golden Ratio 2
Representing Numbers Uniquely 5
Factoring Knots 6
Counting and the Stern Sequence 8
Fractals 10
Gilbreath's Conjecture 13
Benford's Law 13
The Brouwer Fixed-Point Theorem 16
Inverse Problems 17
Perfect Squares 19
The Bohr-Mollerup Theorem 19
The Picard Theorems 21
Chapter 2 The Number Two 24
The Jordan Curve Theorem and Parity Arguments 24
Aspect Ratio 26
How Symmetric Are You? 27
The Pythagorean Theorem 29
Beatty Sequences 32
Euler's Formula 33
Matters of Prime Importance 34
The Ham Sandwich Theorem 38
Power Sets and Powers of Two 39
The Sylvester-Gallai Theorem 42
Formulas for _ 43
Multiplication 44
The Thue-Morse Sequence 45
Duals 48
Apollonian Circle Packings 51
Perfect Numbers and Mersenne Primes 53
The Arithmetic-Geometric Mean Inequality 57
Positive Polynomials 59
Newton's Method for Root Finding 60
More Division via Multiplication 63
The Allure of _2/6 64
Jacobian Conjectures 66
Chapter 3 The Number Three 69
The 3x + 1 Problem 69
Triangular Numbers and Bulgarian Solitaire 71
Rock-Paper-Scissors and Borromean Rings 73
Random Walks 74
Trisecting an Angle 77
The Three-Body Problem 78
The Lorenz Attractor and Chaos 81
Period Three Implies Chaos 83
Patterns among the Stars 85
Fermat's Last Theorem 86
Leftovers Anyone? 89
Egyptian Fractions 90
Arrow's Impossibility Theorem 93
Mapping Surfaces 95
Guarding an Art Gallery 96
The Poincaré Conjecture 97
... mehr
Monge's Three-Circle Theorem 100
Marden's Theorem 100
The Reuleaux Triangle 103
Sums of Cubes 108
Approximating Decay 109
Chapter 4 The Number Four 111
The Four Color Theorem 111
The Tennis Ball Theorem 114
Sum of Squares Identities 114
Rearranging Four Pieces 115
Ducci Sequences 116
Euler's Sum of Powers Conjecture 119
Villarceau Circles 122
The Inscribed Square Problem 123
Regular Polygons on a Computer Screen 124
The Four Travelers Problem 125
The Four Exponentials Conjecture 127
Concentric Quadrilaterals 129
The Four Hats Problem 131
Chapter 5 The Number Five 132
The Miquel Five Circles Theorem 132
The Platonic Solids 133
Solving Polynomial Equations 134
Diophantine Approximation 137
The Petersen Graph 138
The Happy Ending Problem 140
Tessellations 141
Of Balls and Sausages 143
Knights Tours on Rectangular Boards 145
Magic with Five Cards 145Soccer Balls and Domes 148
Recycling ad Infinitum 148
The Rogers-Ramanujan Identities 150
Chapter 6 The Number Six 156
Optimal Packing 156
Of Friends and Strangers 161
Six Degrees of Separation 161
A Necklace of Spheres 163
Hexagons in Pascal's Triangle 164
The Game of Hex 165
TheWendt Determinant 167
Six Lengths in Geometry 168
Chapter 7 The Number Seven 170
The Seven Circles Theorem 170
Digits of 1/7 and Ellipses 171
Strassen's Matrix Multiplication 173
The Fano Plane 175
Border Patterns 177The Szilassi Polyhedron and the Heawood Graph 178
The Kuratowski Closure-Complement Theorem 179
Can You Hear the Shape of a Drum? 182
Barker Codes 184
Recreational Mathematics 186
Experiments with Integrals 188
Chapter 8 The Number Eight 191
The Pizza Theorem 191
Shuffling Cards 192
The Game of Life 193
Repetition in Pascal's Triangle 196<
The Sierpi ´nski Carpet 197
Quaternions and Octonions 198
The Summit of E8 202
Chapter 9 The Number nine 205
Nine Points and Collinearity 205
Casting out Nines 207
Primes and Nines 208
The Fifteen Theorem 209
Circle Packings with Two Sizes 210
Catalan's Conjecture 211
The Heegner Numbers 213
Chapter 10 Solutions 216
Rearranging Four Pieces (Chapter 4) 216
The Four Hats Problem (Chapter 4) 216
The Kuratowski Closure-Complement Theorem
(Chapter 7) 217
Recreational Mathematics (Chapter 7) 217
Monge's Three-Circle Theorem 100
Marden's Theorem 100
The Reuleaux Triangle 103
Sums of Cubes 108
Approximating Decay 109
Chapter 4 The Number Four 111
The Four Color Theorem 111
The Tennis Ball Theorem 114
Sum of Squares Identities 114
Rearranging Four Pieces 115
Ducci Sequences 116
Euler's Sum of Powers Conjecture 119
Villarceau Circles 122
The Inscribed Square Problem 123
Regular Polygons on a Computer Screen 124
The Four Travelers Problem 125
The Four Exponentials Conjecture 127
Concentric Quadrilaterals 129
The Four Hats Problem 131
Chapter 5 The Number Five 132
The Miquel Five Circles Theorem 132
The Platonic Solids 133
Solving Polynomial Equations 134
Diophantine Approximation 137
The Petersen Graph 138
The Happy Ending Problem 140
Tessellations 141
Of Balls and Sausages 143
Knights Tours on Rectangular Boards 145
Magic with Five Cards 145Soccer Balls and Domes 148
Recycling ad Infinitum 148
The Rogers-Ramanujan Identities 150
Chapter 6 The Number Six 156
Optimal Packing 156
Of Friends and Strangers 161
Six Degrees of Separation 161
A Necklace of Spheres 163
Hexagons in Pascal's Triangle 164
The Game of Hex 165
TheWendt Determinant 167
Six Lengths in Geometry 168
Chapter 7 The Number Seven 170
The Seven Circles Theorem 170
Digits of 1/7 and Ellipses 171
Strassen's Matrix Multiplication 173
The Fano Plane 175
Border Patterns 177The Szilassi Polyhedron and the Heawood Graph 178
The Kuratowski Closure-Complement Theorem 179
Can You Hear the Shape of a Drum? 182
Barker Codes 184
Recreational Mathematics 186
Experiments with Integrals 188
Chapter 8 The Number Eight 191
The Pizza Theorem 191
Shuffling Cards 192
The Game of Life 193
Repetition in Pascal's Triangle 196<
The Sierpi ´nski Carpet 197
Quaternions and Octonions 198
The Summit of E8 202
Chapter 9 The Number nine 205
Nine Points and Collinearity 205
Casting out Nines 207
Primes and Nines 208
The Fifteen Theorem 209
Circle Packings with Two Sizes 210
Catalan's Conjecture 211
The Heegner Numbers 213
Chapter 10 Solutions 216
Rearranging Four Pieces (Chapter 4) 216
The Four Hats Problem (Chapter 4) 216
The Kuratowski Closure-Complement Theorem
(Chapter 7) 217
Recreational Mathematics (Chapter 7) 217
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Autoren-Porträt von Marc Chamberland
Marc Chamberland ist Inhaber der Myra-Steele-Professur für Naturwissenschaften und Mathematik am Grinnell College in Iowa, USA, und hält dort unter anderem Vorlesungen über Differenzial- und Integralrechnung, lineare Algebra, lineare Programmierung und Chaostheorie. Er ist Autor bzw. Co-Autor von über 40 Veröffentlichungen in referierten Fachzeitschriften. Besonders am Herzen liegt ihm derzeit die experimentelle Mathematik. Chamberland betreibt außerdem den YouTube-Kanal Tipping Point Math, der einem breiten Kreis von Interessenten mathematische Fragen nahebringen soll.Bibliographische Angaben
- Autor: Marc Chamberland
- 2016, 1. Aufl., XI, 234 Seiten, 106 Abbildungen, Maße: 15,5 x 23,5 cm, Kartoniert (TB), Deutsch
- Übersetzer: Michael Basler
- Verlag: Springer, Berlin
- ISBN-10: 366250250X
- ISBN-13: 9783662502501
- Erscheinungsdatum: 10.10.2016
Pressezitat
"... richtet sich das Werk aber an Mathematikbegeisterte und einschlägig Vorgebildete, die noch mehr über das Fach erfahren möchten. ... Die Texte sind durchweg gut lesbar und das Buch daher durchaus unterhaltsam und locker. Ausreichend viele Grafiken illustrieren die verschiedenen Sachverhalte. ... Ein umfangreiches, hervorragendes Stichwortverzeichnis erleichtert die Orientierung sehr; außerdem enthält der Band eine brauchbare Zusammenstellung bedeutender Bücher über Mathematik ..." (Heinz Klaus Strick, in: Spektrum der Wisseschaft, 05. Januar 2017) "Chamberland liefert eine kurzweilige Darstellung mit vielen historischen Bezügen, die stets geistreich und humorvoll geschrieben ist ... Von Eins bis Neun - Große Wunder hinter kleinen Zahlen hat mir die Augen geöffnet für die vielen Verbindungen zwischen den Zahlen Eins bis Neun und verschiedensten Feldern der Mathematik." (Heather Moon, Math Horizons)
"Die Bandbreite der Themen gewährleistet, dass hier praktisch jeder Leser etwas Neues und bisher nicht Bekanntes findet ... [Von Eins bis Neun - Große Wunder hinter kleinen Zahlen] ist ein sehr unterhaltsames Buch, das an vielen Stellen auch fortgeschrittene mathematische Themen leicht zugänglich macht. Absolut zu empfehlen." (Keith Johnson, CMS Notes)
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