数学极客：花椰菜、井盖和糖果消消乐中的数学

你梦到过长除法吗？复杂方程的解法会让你莞尔一笑吗？你每年三月会庆祝π日吗？如果是，这本《数学极客》就是为你而生的！有了这本指南，你可以在用从未想过的方式探索大自然的同时，更加了解数学的力量和美。从椰菜花到肥皂泡再到地铁路线图，每一页都能让你以大数学家的眼光去认识世界，探索如何将他们发现的定理和方程应用到万事万物中。这本书包罗了几十个你*喜欢的数学主题，你将从中找到下面这些有趣的问题的答案：
地铁线路图遗漏了什么？
雨滴和泪珠的形状为什么不同？
谷歌翻译的工作原理是什么？
糖果消消乐里藏着一个什么样的数学难题?
如何让包裹配送更加高效？
为什么多修公路反而会使交通更拥堵?
为了躲雨，你应该走还是跑？
这本《数学极客》里满是引人入胜的数学解释，揭开了深藏在日常生活中的神奇的数学世界。 让你体会：学数学就像看日落、读小诗、或听你*喜欢的乐队演唱一样，它有一种能吸引你驻足欣赏的魅力。换句话说，学数学不只是为了在测验中考个好成绩，而是为了充实自己的人生。

拉斐尔·罗森（Rapheal Rosen），在美国旧金山的科学、艺术和人类历史实践博物馆——探索科学博物馆工作期间，迷上了科学写作，曾为美国国家航空与航天局、《华尔街日报》和Space.com撰稿，还写过一本关于外太空的儿童读物。他获得了美国威廉姆斯学院的哲学学士学位和南加州大学的专业新闻学硕士学位，目前住在纽约。

部分形状
1奇妙的罗马花椰菜 /
2测量海岸线的长度 /
3有趣和有效的肥皂泡 /
4波洛克的画里有数学吗 /
5科赫雪花 /
6你生活在第四维空间吗 /
7造出更好的传送带 /
8鞋带与DNA的数学联系 /
9地铁线路图遗漏了什么 /
10日本折纸艺术 /
11绳结背后的数学 /
12自行车齿轮为什么大小不同 /
13雨滴与泪珠的形状是不同的 /
14交通标志为什么有不同的形状 /
15五角大楼为什么是五角形 /
16三角形 /
17井盖为什么是圆的 /
18乐高积木 /
19会飞的四边形 /
20疱疹和食盐有什么共同点 /
21高尔夫球表面为什么有凹痕 /
22高斯与比萨 /
23短程线穹顶 /
24数学幻想小说 /
25足球不只是一个球 /
26鲁比克魔方——玩具还是数学奇迹 /
27纸张尺寸 /
28用地图描绘地球的不同方式 /
29M&M巧克力豆 /
30七巧板 /
31天鹅绒绳的数学问题 /
32吊桥是如何承重的 /

第二部分行为
33公交车为什么成群出现 /
34让你在赌场不再输钱 /
35怎样让电影赢得奥斯卡奖 /
36如何不被雨淋 /
37快的结账排队法 /
38怎样准备图灵测试 /
39六分仪 /
40分摊房租 /
41公平切蛋糕 /
42让包裹配送更高效 /
43算法对互联网体验有什么影响 /
44解释蒙提霍尔问题 /
45抛球杂耍背后的数学 /
46纳什均衡 /
47椋鸟群背后的数学 /
48让堆放井然有序 /
49法庭中的数学 /
5040%的降水概率究竟是什么意思 /
51基于数学的应试策略 /
52免疫系统也会做数学 /
53谷歌翻译的工作原理 /
54不要紧跟前车行驶 /
55巴西果效应 /
56路多不代表流量少 /
57一张纸能折多少次 /
58真的有更好的登机方法 /

第三部分图案
59铺嵌 /
60领带的177 147种打法 /
61音乐与数学鲜为人知的关联 /
62围棋 /
63棋盘与麦子 /
64汉诺塔 /
65鸽巢原理 /
66迷宫 /
67解开数独需要几条线索 /
68梵高画里的数学图案 /
69穿过一个房间堪称数学壮举 /
70信息论 /
71社交媒体的嫉妒 /
72录音如何变成数字音乐文件 /
73一张地图需要几种颜色 /
74数学创造了孩子喜欢的电影 /
75糖果消消乐 /
76你是否呼吸过恺撒的后一口气 /
77计算机的工作原理 /
78同一天生日的概率 /
79教堂钟与数学 /
80贝叶斯统计 /
81棒球与自责分率 /
82细菌分裂 /
83星盘 /
84休止角 /

第四部分特 殊 数 字
85让人大惊小怪的π /
86质数 /
87网络安全 /
88无穷性的奇迹和挫败 /
89自然中的斐波那契数 /
90杜威十进分类法 /
91随机数真的是随机的吗 /
92十的次方 /
93公制单位 /
94阿秒 /
95艺术与建筑中的黄金比例 /
96DNA中的黄金比例 /
97用孩子的玩具来画外次摆线 /
98寻找外星人的数学原因 /
99蝉会用数学保护自己的物种吗 /
100二进制 /

前言
什么是数学极客？也许，以前上学的时候，你很喜欢数学课，现在闲暇时也会玩些逻辑游戏；也许，你对有关数学的通俗书籍很感兴趣，如《证明》《数字追凶》《模仿游戏》《美丽心灵》等，想了解更多知识；也许，你是一名工程师或物理学家，每天都在利用高等数学知识工作；也许，你在数学上吃了不少苦头，但渴望了解这个让许多人着迷的领域；也许，你已经是某种意义上的极客，毕竟，就像数学定理一样，数学极客也是各式各样的。
不论你属于哪种，通过这本书，我想让你知道：数学绝不仅仅是一大堆需要死记硬背的公式。你不用背任何东西，后也没有考试，我希望让你相信，数学来源于现实——各种各样的形状、图案、数字、参数，当然，还有一些小彩蛋。总之，数学就在你呼吸的空气里，在你走过的人行道上，和你每天上班坐的公交里。什么意思呢？要想知道答案，请继续读下去。
除了让你知道数学就在我们每天生活的世界里，我还想让你知道，数学很美妙。不是说纸上的公式看着有多优美，或者加号、减号多像书法，而是说，学数学就像看日落、读小诗，或听你喜欢的乐队演奏，它有一种能吸引你驻足欣赏的魅力。你是否曾在看过一部好电影后，深深叹服于它绝佳的表演、布景和摄影？不论你相信与否，数学也是一样。有些数学家提出，数学和戏剧、音乐、绘画一样，也应被当作文化精粹，他们认为，学数学是必要的，不学数学就像没读过《哈姆雷特》一样，简直是犯罪。换句话说，学数学不只是为了在学业能力倾向测验（SAT）是高中生升入大学必须通过的测验，相当于中国的高考。——译者注。如无特殊说明，本书脚注均为译者所做。中考个好成绩，而是为了充实自己的人生。
数学在我们的日常生活中随处可见，从比萨到甜甜圈，从网购到智能手机里的GPS功能。在这本书里，我将解释为什么你在等公交的时候，觉得公交永远不会来，可却突然一下子来了两三辆；带你重新审视超市里奇奇怪怪的蔬菜，了解音乐如何被转换成iPod里的文件；还会解释一些你不熟悉的悖论，比如，为什么多修公路反而会使交通更拥堵。
一旦了解了这些隐藏在日常生活中的有趣的数学概念，你会更加喜欢数学，等下次公交再晚到，你就可以和身边的人分享这些有趣的数学概念。