數學系參考書單(法國巴黎高等師范學校)


數學是最復雜的研究性學科之一,其研究的先修基礎要求很高,所以學習過程也非常需要技術性。中國的數學教材多偏向於蘇聯風格,不易讀,無形中提高了門檻。所以一個合適的教學體系和教材推薦對於數學的學習至關重要。

這份數學書單,是根據法國巴黎高等師范學校(數學最牛校,沒有之一)的指定教材及教授推薦給出,在保持了學術難度的情況下降低學習門檻。這套書目是這套教材構成一個完整的數學教材體系,都是教得特別深入淺出的專著,特別適合自學提高。

以下是按照學習推薦進度排序的,分本科生和研究生的課程。自學起點是高中畢業。

數學本科

如果大家對微積分已經可以定量算了(例如可以計算面積分),就請跳過第一本,否則需要補充一下普通微積分的基礎。

Calculus (揭密系列書之一這是絕對的入門書籍,基礎向。如果大家之前學過高數,就可以忽略這一本了。

下面就開始嚴格的數學訓練了:

數學分析(一)(英文版)byApostol

數學分析(二)(英文版)byApostol

本書為美國大學標准數分教材。數分是一切的基礎,沒有數分的底子,實變學十遍也沒用。可是很多人在初入數學殿堂就立志不做數學了,就是因為采用了蘇聯風格的中文教材,實在悲劇。學數學本來就是一件快樂而清晰的事情,所以第一本至關重要。請看這本吧,看完之后你會發現中文數分教材很坑爹。

Linear.Algebra.done.rightby Axler

好書能讓人順理成章地領悟新概念,爛書能讓人放棄理想。這是一本中規中矩但清晰易讀的好書。薄薄兩百多頁,很快就能讀完。

All the Mathematics you missed but need to knowby Garrity

校長建議大家學完數分和線代之后,不要直接開始學復變或者實變,可以先開始感受一下高級數學的美。這本書可以使讀者很容易看透其中的數學本質。仿佛度假觀光一樣,舉重若輕地談了很多深刻的數學領域,例如拓撲和形式(form)”。數學系的人,先讀點輕松的數學入門,日后在讀深入的著作將有高屋建瓴之效。
有了一定的數學概念以后,再開始讀基礎向的書籍。

分析類

對於實變和復變之爭的問題,校長認為應該先學復變。雖然復數域大家比較不熟悉,可是復數域的性質比實數域要規整很多,一階可導,階階可導。這么完美的屬性在數學中可不多。學習應該先學簡單的在學復雜的。

復變和實變皆推薦Princeton大神Stein的著作

ComplexAnalysis 》by EliasM. Stein, Rami Shakarchi

實變

Real Analysisby Elias M. Stein, Rami Shakarchi

對於數學這種復雜度和抽象程度極高的學科,光看不行,必須有配套的習題作為質量保證。推薦這本《A ComplexAnalysis Problem Book》。

有了實變復變的分析學基礎后,看泛函分析將是如魚得水。

 

泛函推薦兩本,第一本入門,第二本提高(建議在學完拓撲后再看)

第一本:《Functional AnalysisbyPeter Lax

第二本:《functioanl analysisby.Walter.Rudin

Rudin和物理中的Griffith一樣,Rudin在數學分析領域所做的傑出工作可能並不廣為人知,但他的三本教科書被翻譯成多種語言版本,供世界各地的大學生使用。這是他的第三本也是最成功的一本分析學教材,獲得1993年美國數學會頒發的Leroy P.Steel獎。大家看完這一本,下一個該做的事情就是把中文版泛函分析教材燒了(當然,中英互譯的附錄可以留下來背單詞用)。

概率類

數學系的同學先通過工科概統有一個直觀的感受:(關於這一點,我想很多人都有類似的想法吧)

Foundamental of Probability and Statistics for engineersby Soong

在加強數學嚴密性訓練:

Foundation of Modern Probabilityby Kallenberg

代數類

A.first.course.in.abstract.algebraby Rotman

你會驚訝於,為什么對新手而言這么難的一門課能夠被他講得如此生動。你應該知道看完它應該做什么了吧?對的——燒中文書。另外說一句,群論的始祖伽羅華就出自巴黎高師。

下面就進入經典的點集拓撲的學習,點集拓撲推薦這本

Basic TopologybyArmstrong.

當然,既然已經學過了分析和拓撲,下一步學習流形就順理成章了。

這本流形上的張量分析很好地介紹了廣義相對論中數學的應用。作為本科生,了解一下未來各個方向的內容至關重要。

Tensoranalysis on Manifolds

 

學抽代和拓撲完直接學代數拓撲?其實沒必要,高師就是把代數拓撲放在研究生一年級的。你可以先更好地理解一下群論中的Isomor phismFreeGroup這個概念。感受一下應用的美妙(當然不是生活層面的應用,而是稍微具象一些的數學理論,雖然knot theory本身也是研究生的一個細分的專業)推薦這本書:

Introductionto Knot TheoryCrowellFox

最后你還需要補這兩本書就能夠本科數學畢業了。

DifferentialEquations, Dynamical Systems & A Introduction to Chaos

很好的微分方程入門,對理解nonlinear有奇效。洛倫茲吸引子的魅力也被充分展示。

An Introduction to Modern Mathematical Computing by Borwein, Skerritt

數學研究生

 

數學的領域眾多,但低年級的研究生入門課程的都必須掌握的。在這些的基礎上才有可能談及后期的研究。

Hatcher代數拓撲可以說成功地把這門課教得賞心悅目。

Algebraic.Topologyby A.Hatcher

 

學研究生基礎課代數幾何之前要先學交換代數,推薦這本《交換代數六講》

Six Lectures on Commutative Algebraby Elias

LecturesOn Algebraic Geometry I Sheaves, Cohomology

Lectureson Algebraic Geometry II Basic Concepts, Coherent Cohomology, Curves and theirJacobians

在之前Manifold的張量分析基礎上,更好地理解黎曼面,這兩本套裝不可或缺。

AnIntroduction To Lie Groups And Lie Algebras by Kirillov

連續群在數學和物理各領域的應用極廣,這本李群和李代數是不可或缺的好書。

 

有了以上基礎,可以看李群領域的Vinberg三卷套神書(好想吐槽,理論物理中也有Weinberg三卷套神書。。。難道叫berg的都是神?)

Lie groups and algebraic groups I -A. L. Onishchik, E. B. Vinberg

Lie groups and algebraic groups II -A. L. Onishchik, E. B. Vinberg

Lie groups and algebraic groups III -A. L. Onishchik, E. B. Vinberg

最后研究生領域一本基礎讀物就是這本Operator Theory的書了

Operator Algebras, Operator Theoryand Applications

 

 

最近有一些大一剛入學的學弟學妹問我,剛進入數學系應該讀哪些書,我想了想就把推薦的書目整理一下存在知乎上以備不時之需吧。

 

  • 數學分析、高等代數

 

大一最重要的兩門基礎課無疑是數學分析與高等代數。數學分析張築生老師的《數學分析新講》比較好,觀點新,不足之處是沒有習題,可以使用林源渠的《數學分析解題指南》作為配套習題集。進階一點的數學分析可以讀Rudin的《數學分析原理》。

 

當系統地學完一遍數學分析之后,可以看一看辛欽的《數學分析八講》,很薄的一本小冊子,但是把數學分析最核心最本質的東西體現出來了,可以解答諸如“為什么要學數學分析”、“數學分析是干嘛的”此類問題。

 

另外,不是很推薦《吉米多維奇數學分析習題集》,當然做題是必不可少的一個環節,我覺得把每本書的課后習題弄清楚就可以了,如果非要習題集的話,可以做一做胡適耕的《數學分析 定理 問題 方法》或者“裴禮文”。

 

這里還要強推一下我偶像陶哲軒的《Analysis》,英文原版是上下兩冊,上冊從Peano公理定義自然數說起,逐步建立有理數、實數,讀起來一氣呵成,不會讓你不知道他在說啥,同時下冊也有對測度論和Lebesgue積分的介紹,是一本挺好的分析學入門書。

 

北京大學的《高等代數(第三版)》是一本比較經典的教材,雖然已經出版30年了,卻仍被許多院校作為考研指定參考書。但是不可否認,其中的許多觀點已經有點陳舊,一些地方的處理略顯土鱉。不過北京大學藍以中老師的《高等代數簡明教程》倒是還可以,雖然並不簡明,習題部分可以和《高等代數學習指南》配合使用。

 

  • 復分析、實分析

 

復分析和實分析均推薦E. Stein的作品《Complex Analysis》和《Real Analysis》。Stein的書有一個特點,就是行文流暢,思路清晰,讀起來像“小說”。值得一提的是,讀Stein的書一定一定要做課后習題!有很多重要的結論和推廣都放在習題里,這也是很多人吐槽Stein書正文部分too naive而習題卻廣受好評的一個原因。

 

初學實分析的時候也可以配合看看周民強《實變函數論》,至於進階一點的書,那必然是Rudin的《Real and Complex Analysis》。需要說明的是,這本書的最初受眾者並不是本科生,對於我們天賦一般的人來說,讀起來有一定的難度,可以在學過一遍實分析復分析之后來嘗試一下。

 

  • 泛函分析

 

很慚愧,我至今沒有認真學過一遍泛函分析,只是在課堂上跟隨老師聽了一遍留了個印象。Stein第四卷《Functional Analysis》據說質量一般,Rudin第三卷《Functional Analysis》據說非常變態(當然以上兩本書我都沒看過)。張恭慶的《泛函分析講義(上)》我是讀了一點的,普遍評價也還不錯。Peter Lax那本泛函分析據說非常好,當然我也沒有看過。

 

  • ODE、PDE

 

ODE沒啥好說的,隨便找本書看看就差不多了,比如丁同仁《常微分方程》。至於延伸出來的動力系統等理論就要去找專門的書來讀。Arnold那本《ODE》寫的很幾何(當然如果他願意的話他可以把任何課程寫的很幾何),有興趣可以看看。

 

說到PDE,我曾有一段時間是比較喜歡這種暴力美學的,預習了一下Evans的第一部分,開學上課用的是陳祖墀的《偏微分方程》(基本上是翻譯Evans的),所以就沒怎么聽過課,期末考的也還行。下學期選了一個現代偏微分方程選講,不知道是個什么級別的。另外據可靠的人透露,Gilbarg有一本《二階橢圓偏微分方程》是方程方向學生的必刷書,有興趣可以考慮。

 

  • 抽象代數

 

由於本人代數極其辣雞(高等代數都學不好的那種),所以本科階段代數類課程僅僅學過抽象代數。一開始讀的是Artin的《Algebra》,中途聽別人推薦換成了GTM73,一段時間之后實在受不了世界圖書出版公司的影印質量,遂換回Artin。總之Artin這本書還是非常好的,門檻低,證明詳細,習題不難,咸魚之友。Artin最后一章講了Galois理論,讀完正好接着讀他爹E. Artin寫的《Galois Theory》。

 

  • 微分幾何(流形理論、黎曼幾何)

 

一開始學古典微分幾何我是看的小林昭七的《曲線與曲面的微分幾何》,這本書比較小眾,年代也比較久遠,翻譯的也比較不好,電子版也比較不清晰,但這都不影響這是一本比較好的書。內容主要是古典的曲線曲面論,也簡單介紹了一點整體微分幾何,包括微分形式的積分、Gauss-Bonnet定理。

 

關於微分流形,參見我的一個回答,說的很詳細了。

在本科數學階段你學過最有趣的一門數學課是什么?為什么?​www.zhihu.com圖標

黎曼幾何我還沒學,不過教材已經准備好了,do Carmo《Riemannian Geometry》+GTM275。至於評價,等學完再來更新(估計是來不了了)。

 

  • 拓撲學(代數拓撲、微分拓撲)

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM