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Una solicitud de hoja de ruta de aprendizaje: Del bachillerato a los estudios de grado medio

Estimada comunidad de MathOverflow,

Dentro de un año, creo que empezaré mis estudios de grado en una universidad holandesa. He decidido estudiar matemáticas. No sé muy bien por qué, pero me fascina este tema. Creo que el libro de William Dunham ' Viaje a través del genio ' ha lanzado esta interminable fascinación.

Sin embargo, no puedo esperar otro año entero siguiendo el currículo escolar normal y sin aprender nada de lo que Dunham describe en su libro. Nuestro libro de matemáticas en la escuela es uno muy "orientado al cálculo", creo. No creo que sea 'aburrido', pero tampoco es muy divertido, comparado con la evaluación de ζ(2) por ejemplo. Por eso acepté un "trabajo" como tutor de niños más pequeños para ayudarles a aprobar los exámenes. Quería ganar dinero (he reunido unos 300 euros hasta ahora) para comprar algunos libros de matemáticas nuevos. Ya he decidido comprar el libro ' Introducción a las matemáticas: Álgebra y Análisis ' que debería proporcionarme algunos conocimientos sobre los fundamentos del álgebra lineal, el álgebra, la teoría de conjuntos y las secuencias y series. Pero, ¿qué debería leer a continuación? ¿Qué libros debería comprar con esta cantidad de dinero para adquirir una base matemática firme? ¿Y en qué orden? (Aunque el dinero no es un gran problema, creo que mi padre me proporcionará algo de dinero extra si consigo convencerle de que es un libro realmente bueno). ¿Debería comprar libros separados de Álgebra Lineal, Álgebra y un libro de cálculo, como la mayoría de las páginas web de las universidades sugieren que compren sus futuros estudiantes?

Fíjate que para mí es importante que los libros sean autocontenidos, es decir, que sean buenos libros de autoaprendizaje. Tampoco me importan los problemas en los libros, siempre y cuando los libros contengan (al menos una parte razonable) las respuestas (o un sitio web donde pueda buscar algunas respuestas).

No estoy pidiendo el más rápido manera de poder adquirir conocimientos matemáticos a nivel (universitario), pero la mejor Como comentó una vez Terence Tao (en su blog): "Las matemáticas no son un sprint, sino un maratón".

Por último, pero no menos importante, me gustaría añadir que me interesan especialmente las series infinitas. Mucha gente me ha recomendado el libro de Hardy ' Serie Divergente (por las preguntas que hago) pero no creo que posea los conocimientos previos necesarios para poder entender su contenido. Sin embargo, ¡me gustaría entenderlo!

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George Tsiokos Puntos 1008

No soy un gran aficionado a las hojas de ruta completas ni a las listas de lectura. Explorar las matemáticas es algo que puede ser totalmente diferente dependiendo de dónde y quién sea. Cualquier hoja de ruta seria debe ser flexible y tener en cuenta el curso: la lectura de las matemáticas es una habilidad (que parece que estás en camino de aprender, pero aún así...), inicialmente puedes encontrar la enseñanza real más fácil de entender, y tu lectura debe trabajar junto con eso. Así que este es mi intento de hoja de ruta flexible:

1) Compra un poco de muy libros cuidadosamente elegidos y leerlos de principio a fin: Hay un montón de libros desconcertantes -incluso algunos que parecen realmente amigables con la UG pueden hacerte llorar en la página 5 en tu primer año- y sólo quieres 4-5 para empezar (más serán demasiado caros y no llegarás a leerlos todos - recárgalos a través de la biblioteca). Mis recomendaciones son: 'Teoría ingenua de conjuntos- Halmos', 'Espacios vectoriales de dimensión finita- Halmos', 'Principios de análisis matemático- Rudin' y 'Pruebas del libro- Aigner y Ziegler'.

[Estos, ostensiblemente, cubren exactamente el mismo material que el libro que ha decidido comprar- pero para desarrollarse rápidamente le insto a comprar más textos matemáticos como estos: Los estilos de escritura de Halmos y Rudin son muy claro pero técnico (de una manera que el libro que te interesa no lo será), y te convertirá en un mejor matemático más rápido de lo que lo haría cualquier libro que intente "tender un puente". También me sumo a la petición de Owen de que se presenten pruebas del libro: es a la vez inspirador y útil como forma de ver los temas "avanzados" en acción; es algo a lo que volverás una y otra vez, hasta el tercer año].

2) Haga todo de los ejercicios: O todo lo que puedas soportar- incluso si parece que está por debajo de ti (si eres medio decente- ¡muchos de primer año lo serán!) te sorprenderá lo mucho que ayuda a tu desarrollo matemático (y la crucial nota alta que necesitarás para una buena colocación en el doctorado). Esto se aplica a las clases y sus 4-5 libros de texto.

3) Pregunta a tu tutor sobre la posibilidad de hacer algunos módulos del año anterior: Si has leído todos esos libros de texto y has hecho todos los ejercicios se estar preparados. Pide consejo a tu tutor sobre lo que sería mejor y hazlo (la mayoría de las universidades no te obligan a hacer el examen, así que si no te sientes cómodo no tienes problema). Si cursas algo como espacios métricos o teoría de grupos en tu primer año, serás el mejor.

4) Sigue haciendo todas estas cosas: Sumérgete en las matemáticas, sigue con el MO, conoce a gente con ideas afines y no importa lo lento que parezca ir el curso, no importa el encanto de la apatía: sigue con ello. Los consejos para los libros posteriores no tendrían sentido ahora, pero habrá gente que te los pueda dar allí mismo (utiliza los foros de matemáticas si quieres). Ah, y nunca descartes un área: nunca sabes de dónde vendrá la intriga...

Mucha suerte, Tom

14voto

Greg Rogers Puntos 18119

Hay muchas respuestas buenas aquí, así que no voy a añadir ninguna recomendación de libros adicionales. Sólo quiero advertirte de un error que tuve cuando estaba en tu situación. La mejor manera de ilustrarlo es con un ejemplo, pero no te preocupes si no entiendes todos los términos. Eso es parte de la cuestión.

Un espacio vectorial es una estructura matemática definida en términos de otra llamada campo: por ejemplo, los números reales son un campo y el plano es un espacio vectorial. Ahora bien, un campo es un caso especial de otra estructura llamada anillo conmutativo. Un campo no es más que un anillo conmutativo en el que se puede hacer la división; los números enteros son un ejemplo de anillo conmutativo. Los anillos conmutativos se construyen a partir de grupos abelianos, que son a su vez un cierto tipo de grupo.

Mi reacción al ver tales definiciones fue asumir que la mejor manera de aprender sobre las que están en la parte superior de la jerarquía (por ejemplo, los espacios vectoriales) era desarrollar una sólida comprensión de las que están en la parte inferior (por ejemplo, los grupos). Esto parece natural porque se supone que las matemáticas son algo muy metódico y, lógicamente, si B se define en términos de A, es de esperar que se quiera entender primero A.

Resulta que esto es en su mayor parte un error. La razón es que hay todo tipo de grupos locos, pero los abelianos son algunos de los más simples y fáciles de entender. Este tipo de razonamiento puede aplicarse a cada nivel, y cuando se llega hasta los espacios vectoriales, se obtiene una familia de objetos que se comportan muy bien, habiendo eliminado algún comportamiento complicado en cada etapa.

Por supuesto, no podrá apreciar lo agradable que es la situación hasta que aprenda más tarde lo que puede salir mal cuando baja unos cuantos escalones en la jerarquía. Pero, en general, es más fácil aprender sobre objetos con mucha estructura que sobre los que tienen muy poca.

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Eric Rowell Puntos 994

Yo recomendaría el libro "What is Mathematics" de Courant y Robbins. Es bastante económico y ofrece una introducción significativa a muchas áreas de las matemáticas. Creo que se puede consultar el índice en Amazon.com para ver lo que incluye.

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SandeepJ Puntos 1339

Olvídate de comprar libros. Simplemente compra el acceso a una buena biblioteca universitaria. Será mucho más barato. Asegúrate de que también te da acceso a revistas en línea.

Yo sugeriría empezar con la teoría de grupos, el análisis (real y complejo), la teoría elemental de los números, la teoría algebraica de los números, la teoría analítica de los números y luego seguir con la geometría algebraica, la geometría diferencial, etc.

Los libros publicados por la Asociación Matemática de América me resultaron muy útiles para intuir algo.

También puede consultar la página web de El mensual de matemáticas de EE.UU. . Tiene muchos artículos de tipo tutorial sobre diversos temas. Busque en mathscinet para los artículos que han ganado premios de escritura expositiva. Por ejemplo, encontré este artículo bastante útil

MR0401754 (53 #5581) Abhyankar, Shreeram S. Divagaciones históricas en geometría algebraica y álgebra afín. Amer. Math. Monthly 83 (1976), nº 6, 409--448.

Intenta conectar los problemas que se presentan en varias áreas de las matemáticas. Ver DIEUDONNE's Panorama de las matemáticas puras para obtener una buena visión general de varias áreas de las matemáticas.

MR0662823 (83e:00003) Dieudonné, Jean Alexandre Un panorama de las matemáticas puras . Visto por N. Bourbaki. Traducido del francés por I. G. Macdonald. Pure and Applied Mathematics, 97. Academic Press, Inc. [Harcourt Brace Jovanovich, Publishers], Nueva York-Londres, 1982. x+289 pp. ISBN: 0-12-215560-2 00A05

¡Espero que tenga un viaje interesante...!

Esta figura que conecta todas las matemáticas puede ser útil en su futura investigación:

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(fuente)

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Nathan Fellman Puntos 2496

He aquí algunos libros introductorios que me han resultado útiles. Estoy en una situación algo similar a la tuya, supongo: un año mayor, pero habiendo tenido que aprender las matemáticas que conozco de forma mayoritariamente independiente (aunque he tenido la suerte de poder hablar con varios matemáticos en varias ocasiones, así como de hacer un par de cursos). Para las más avanzadas, sin duda sería la persona equivocada para preguntar. De todos modos, aquí están algunos de los libros que he usado (o estoy usando actualmente).

Álgebra: Creo que Herstein's Temas de Álgebra se recomienda a menudo como un buen libro de texto de introducción a los estudios universitarios (del que aprendí material). El libro de Lang Álgebra es un buen seguimiento, pero creo que mucha gente (ciertamente incluyéndome a mí) se alejaría del tema si Lang fuera lo primero que abriera.

Análisis: Rudin's Principios del análisis matemático es genial, pero la verdadera diversión está en Análisis real y complejo (no es necesario leer todo el primero para entrar en el segundo). Además, el libro de Peter Lax Análisis funcional es una lectura muy agradable.

Geometría diferencial: Personalmente, me resultó muy difícil leer la obra de Spivak Cálculo sobre Múltiples porque no había mucha motivación (como, por ejemplo, por qué uno definiría un espacio tangente cuando sólo estás trabajando con subconjuntos abiertos de Rn ?), pero el volumen 1 de su Introducción completa a la geometría diferencial tiene un material similar con mucha más explicación y motivación.

Teoría de los números: Mi primera introducción a la teoría de los números fue el libro de Niven y Zuckerman. El libro de Serre Curso de aritmética también es muy interesante, pero yo lo consideraría más bien una segunda o tercera lectura (tiendo a encontrar los libros de Serre más bien escuetos y, en consecuencia, me cuesta trabajo leerlos, pero esto es probablemente sólo un defecto personal). Por ejemplo, hay que saber qué es un límite proyectivo para leerlo.

Me gustaría conocer una buena introducción a la teoría algebraica de los números. Las que he visto tienden a ser algo difíciles (es decir, presuponen bastante material del álgebra de Lang, como la familiaridad con la localización, los anillos noetéricos, etc., temas que podrían omitirse en un primer curso de álgebra abstracta). Creo que Lang Teoría algebraica de los números es un gran libro, pero me costó muchísimo tiempo antes de que todo empezara a tener algún sentido. Y hay otros libros "elementales" sobre teoría algebraica de números que nunca llegan a nada interesante.

Irlanda-Rosen's Introducción clásica a la teoría moderna de los números tiene muchas cosas divertidas y es un gran libro para leer después de entender el álgebra abstracta elemental (me quito el sombrero ante Vladimir Dotsenko por señalar esto; había leído el libro y luego lo había olvidado). También contiene un poco de teoría algebraica de los números.

Álgebra lineal: lo aprendí en el libro de Hoffman y Kunze, pero creo que el tema es más bonito en un contexto más abstracto (por ejemplo, después de haber hablado de anillos).

Informática: ¡Espera, espera! Creo que sería negligente si no mencionara a Sipser Introducción a la teoría de la computación, que tiene que ser uno de los libros más divertidos que he visto y es básicamente matemáticas.

Lógica: Ebbinghaus, Frum y Thomas tienen un libro muy bueno sobre lógica matemática en la serie UTM.

Topología: El libro de Dugundji es un poco antiguo, pero la exposición me pareció muy nítida y amena. Al mismo tiempo, supongo que no es bueno para la intuición geométrica. He oído hablar muy bien de los libros de Munkres, pero no los he leído (todavía).

Los libros de la serie de monografías matemáticas de Carus son todos accesibles, concisos y amenos; el de Krantz Análisis complejo: El punto de vista geométrico es uno de los que estoy disfrutando mirando ahora mismo.

Otro consejo: No es necesario terminar un libro para "graduarse" en otro. Saltar de un lado a otro es algo que hacen muchos matemáticos, y uno nunca entiende "realmente" un área de las matemáticas (al menos, no como estudiante), así que es más eficiente pasar a otras cosas. Tampoco es necesario saberlo todo. (Esto no es yo dando consejos; soy yo regurgitando algo que un matemático muy respetado me dijo hace tiempo, y fue toda una revelación para mí).

Evidentemente, no sé si estás cerca de una biblioteca universitaria y tienes privilegios de préstamo; da la casualidad de que vivo cerca de tres (aunque de escuelas de artes liberales sin departamento de matemáticas de posgrado). Si no es así, te recomiendo encarecidamente que compres libros de segunda mano, ya que, por alguna razón, los libros de texto de matemáticas tienden a ser ridículamente caros. Afortunadamente, hay muchos recursos buenos en la web: Sitio de James Milne es excelente, por ejemplo.

De todos modos, si necesita más, el bibliografía en mi blog tiene una lista más larga (pero las que están aquí probablemente te mantendrán ocupado al menos durante un tiempo). También puedes intentar ponerte en contacto con un profesor de una universidad cercana para ver si está dispuesto a tutelarte para un proyecto de investigación; puede que haya programas a través de los cuales esto sea posible (aunque reconozco que no tengo ni idea de cómo funciona en Europa). La ventaja de esto es que acabarás absorbiendo un montón de matemáticas nuevas por el camino, además de comprender mejor lo que ya sabes.

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