기초 수학 (새롭게 다시 읽다)

기초 수학 (새롭게 다시 읽다)

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Description
‘고등적인’ 관점으로 바라보는 ‘기초’ 수학
수학의 역사에서 특히 인상적인 점은 수학자들이 한 시점에서 과거를 돌아보며 수학이라는 학문 자체의 목적과 방법, 한계와 지평에 대해 ‘수학의 언어’로 사유해왔다는 점이다. 저자 존 스틸웰은 20세기까지의 눈부신 수학적 발전에 안주하지 않고 현대 수학의 위치를 다시 설정한다.
『기초 수학: 새롭게 다시 읽다』는 산술, 대수, 기하, 미분적분, 확률, 논리 등의 기본 원리를 살펴보고 역사적이고 철학적인 논의를 통해 서로 다른 주제들 사이에 발견되지 않았거나 숨겨져 있던 관계들을 찾아나간다.
이 책은 기본적인 수학 개념을 익히고자 하는 학생과 그 개념을 설명해야 하는 교수자, 즉 모든 수학자에게 흥미로운 책이다. 새로운 관점을 통해 수학의 스펙트럼을 폭넓게 확장하고 기초 수학과 고등 수학의 경계를 깊이 탐구할 수 있다.
그 경계 너머의 수학을 엿보며 현대 수학을 조망하는 멋진 경험을 이 책과 함께하길 바란다.

현대의 관점으로 다시 쓰는 유클리드의 『원론』
유클리드의 『원론』은 기초적인 내용을 분류하고 어떤 관점과 방법으로 수학적 대상들에 접근해야 하는지 제시해왔다. 수학사에서 2천 년 이상 영향을 미쳐온 이 고전은 오랜 전통이자 동시에 극복의 대상이기도 했다.
오늘날 기초 수학의 범주에 속하는 주제들이 언제나 ‘기초적’이라 여겨졌던 것은 아니며 그 주제들이 ‘기초’가 된 데에는 위대한 수학적 발견과 발전이 있었다. 기초 수학을 새로이 논의하기 위해서는 21세기 관점에서의 기초 주제들이 추가되어야 하고 ‘기초’라는 의미에 대해 보다 명확한 설명이 필요할 것이다.
이 책은 새로운 관점으로 수학의 스펙트럼을 폭넓게 확장하고 기초 수학과 고등 수학의 경계를 깊이 탐구한다. 수천 년에 걸쳐 수학자들이 수학의 기초를 어떻게 구축해왔는지, ‘기초적’이라는 개념이 수학사에서 어떻게 변화해왔는지 살펴보고, 역사적이고 철학적인 논의를 통해 서로 다른 주제들 사이에 발견되지 않았거나 숨겨져 있던 관계들을 찾아나간다.
저자

존 스틸웰

John Stillwell
오스트레일리아 멜버른 출생. 하틀리 로저스 주니어Hartley Rogers Jr.의 지도하에 MIT에서 박사학위를 받았다. 오스트레일리아의 모나쉬 대학교Monash University에서 31년간 재직한 후, 2002년부터 미국 샌프란시스코 대학교에서 강의하고 있다. 1994년 세계수학자대회ICM의 초청 연사였으며, 2005년 미국수학연맹MAA이 수여하는 쇼베넷 상Chauvenet Prize을 받았다. 2012년에 미국수학회AMS의 펠로우로 선출되었다. 『Mathematics and Its History』1989, 『Yearning for theImpossible: The Surprising Truths of Mathematics』2006,『Roads to Infinity』2010, 『Reverse Mathematics: Proofsfrom the Inside Out』2018 등 다양한 주제의 수학 교과서와교양서를 저술하였다.

목차

번역자의 말
서문

1장 기초 주제
1.1 산술
1.2 계산
1.3 대수
1.4 기하학
1.5 미적분학
1.6 조합론
1.7 확률
1.8 논리학
1.9 역사
1.10 철학

2장 산술
2.1 유클리드 알고리즘
2.2 연분수
2.3 소수
2.4 유한 산술
2.5 이차 정수
2.6 가우스 정수
2.7 오일러의 증명 되돌아보기
2.8 √2와 펠 방정식
2.9 역사
2.10 철학

3장 계산
3.1 숫자 표기법
3.2 덧셈
3.3 곱셈
3.4 나눗셈
3.5 거듭제곱
3.6 P-NP 문제
3.7 튜링 기계
3.8 해결불가능한 문제
3.9 범용 기계
3.10 역사
3.11 철학
4장 대수
4.1 고전 대수
4.2 환
4.3 체
4.4 역수와 연관된 두 정리
4.5 벡터 공간
4.6 일차 종속, 기저, 차원
4.7 다항식 환
4.8 대수적 수 체
4.9 벡터 공간으로서의 수 체
4.10 역사
4.11 철학

5장 기하
5.1 수와 기하학
5.2 각에 대한 유클리드의 이론
5.3 넓이에 대한 유클리드의 이론
5.4 눈금 없는 자와 컴퍼스를 이용한 작도
5.5 연산의 기하적 실현
5.6 작도의 대수적 실현
5.7 벡터 공간의 기하
5.8 내적을 이용하여 길이 정의하기
5.9 작도가능한 수의 체
5.10 역사
5.11 철학

6장 미적분
6.1 기하급수
6.2 접선과 미분
6.3 도함수 구하기
6.4 곡선으로 제한된 영역의 넓이
6.5 ?=?? 아래의 넓이
6.6 미적분학의 기본정리
6.7 로그함수를 거듭제곱급수로 표현하기
6.8 탄젠트함수의 역함수와 π
6.9 초등함수
6.10 역사
6.11 철학


7장 조합론
7.1 소수의 무한성
7.2 이항 계수와 페르마의 소정리
7.3 생성 함수
7.4 그래프 이론
7.5 트리
7.6 평면 그래프
7.7 오일러의 다면체 정리
7.8 비평면 그래프
7.9 쾨니히 무한 보조정리
7.10 슈페르너의 보조정리
7.11 역사
7.12 철학

8장 확률
8.1 확률과 조합
8.2 도박사의 파산
8.3 무작위 걷기
8.4 평균, 분산과 표준편차
8.5 벨 곡선
8.6 역사
8.7 철학


9장 논리
9.1 명제 논리
9.2 동어반복, 항등식, 해의 존재성
9.3 속성, 관계, 양화사
9.4 귀납법
9.5 페아노 산술
9.6 실수
9.7 무한
9.8 집합론
9.9 역수학
9.10 역사
9.11 철학

10장 고등 수학의 몇 가지 주제들
10.1 산술: 펠 방정식
10.2 계산: 낱말 문제
10.3 대수: 기본 정리
10.4 기하: 사영 직선
10.5 미적분학: π의 월리스 곱
10.6 조합론: 램지 이론
10.7 확률: 드 무아브르 분포
10.8 논리: 완전성 정리
10.9 역사와 철학

참고문헌
찾아보기

출판사 서평

현대의관점으로다시쓰는유클리드의『원론』

유클리드의『원론』은기초적인내용을분류하고어떤관점과방법으로수학적대상들에접근해야하는지제시해왔다.수학사에서2천년이상영향을미쳐온이고전은오랜전통이자동시에극복의대상이기도했다.
오늘날기초수학의범주에속하는주제들이언제나‘기초적’이라여겨졌던것은아니며그주제들이‘기초’가된데에는위대한수학적발견과발전이있었다.기초수학을새로이논의하기위해서는21세기관점에서의기초주제들이추가되어야하고‘기초’라는의미에대해보다명확한설명이필요할것이다.
이책은새로운관점으로수학의스펙트럼을폭넓게확장하고기초수학과고등수학의경계를깊이탐구한다.수천년에걸쳐수학자들이수학의기초를어떻게구축해왔는지,‘기초적’이라는개념이수학사에서어떻게변화해왔는지살펴보고,역사적이고철학적인논의를통해서로다른주제들사이에발견되지않았거나숨겨져있던관계들을찾아나간다.

책속에서

이책의핵심주제어는기초(elementary)수학과고등(advanced)수학이다.여기서의‘기초수학’을쉬운수학또는학제상어릴때배우는수학과동일시해선안된다.수학자들의연구를통해수학이발전하면서여러가지수학적개념과논증법사이에‘수준’의차이가있다는것이밝혀졌고,이를어느정도객관적으로구분할수있게되었다.이책에서는현대수학체계의바탕에기반을형성하는내용을기초수학이라고부른다.그리고기초수학의내용을설명하고,그범위가어디까지인지,고등수학과의경계선을어디쯤놓아야할지를탐색한다.
―번역자의말

이책의목표는‘기초적’이라는말이무슨뜻인지설명하는것이다.달리말하면,왜수학의어떤논의가다른것에비해‘더기초적’으로보이는지그이유를설명하는것이다.기초적이라는개념은수학이발전함에따라계속변화해왔다고보는것이타당하다.실제로오늘날기초수학의일부로여기는어떤주제는그동안의엄청난발전이그주제를기초적으로만들었기때문에그렇게된것이다.(…)이책이수학의기초에관심이있는예비수학도와교사,수학자에게흥미로운책이되기를바란다.대학을준비하는학생들은이책을통해,미리알아두면유용한것들에대해조망하면서앞으로마주치게될주제들을흘낏일별할수있다.대학에서강의하는수학자들에게이책은,학생들이알기를바라지만실은우리자신도썩잘알지못하는주제에대한보충의기회가될수있겠다.
―서문

추천글

존스틸웰의폭넓고체계적인‘수학구사력’은독자들로하여금더높은차원을이해하고그너머로질의할수있도록한다.우리는이책을통해이미충분하게알고있는수학에대해다시생각해볼수있다.-FrankSwetz

수학사의빈틈을메우고새로운지평을연책!-GeorgeHacken

이책의명료하고간결한문장들은기초로부터더심층적이고도전적인생각으로우리를이끈다.수학자들의서가에빼어난기본을더하는책이다.-MathTango