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我是學數學專業的,我已經沒希望了,數學分析我學到崩潰,現在直接頹廢,看都不想看,我是不是完了?

2022-01-02心靈

很抱歉,在你提出這個問題一個多月之後我才看到它,我不知道自己的回答能否讓你看到,不過我還是希望我的故事能帶給你以及其他有同樣困擾的人一些幫助,也希望我的建議能夠幫到你。

首先說說我的故事吧:在大二之前,我從未想過從事任何數學相關的職業,即使我的專業是數學。這一切源於高三暑假,我在被錄取之後有學長建議我先去預習一下課程,於是我痛苦的學習歷程開始了——首先買了伍勝健的數學分析,一本在我現在看來很普通的數分教材,無論是難度還是材料的組織,然而結果是看不懂;之後我退而求其次,選擇了同濟大學的高等數學教材,想先看高等數學再看數分,然而還是看不懂。這裏說個題外話,我的高考數學成績還是很不錯的,所以一度以為大學數學不過如此,直到這兩本書給我帶來了嚴重的壓抑。之後我買了現在很多人說的傻瓜教程——普林斯頓微積分讀本,看了一個暑假,終於看懂了,而這個時候別人已經領先我不知道多少了。

之後是接連而來的挫折:大一上的前兩個月,我每堂課都在認真聽,每天都在認真的看書,做題,然而什麽都沒學懂——一開始的實數構建就把我卡死了,之後的各種奇怪的理論,確界定理,區間套法等我基本上是一頭霧水,只是暑假看的一本普林斯頓微積分讀本支撐著我,讓我不至於連最基本的求極限和單元微積分都不會算,但也僅僅只是會算而已,我完全不明白那些理論是怎麽構建出來的,即使老師在講台上說xxx定理是多麽優美,xxx公式多麽的深刻,我也完全不理解。

在老師的嘴裏,數學分析只是最最基礎的東西,而身邊的很多同學在高中甚至初中就已經掌握的爐火純青了,而我被關在了數學的大門外,始終不得其門而入。之後第一個學期的成績出來了:數學分析63,如果你有考試的經歷,應該明白這樣的成績不過是老師的好心——把慘不忍睹的卷面分盡力改高一點,加上平時分,盡力不讓學生掛科。

第一學期結束之後,我開始思考:為什麽我學不懂?究竟是哪裏出了問題?

在我讀大一時,還沒有接觸知乎這樣的APP,所以我去貼吧問了這個問題,得到的回答是:你不適合學數學,你沒有那個思維,沒有天賦就盡早放棄等。我相信了這些言論,所以打定決心,以後絕對不從事任何和數學相關的工作,甚至打算考研跨考歷史或者文學。

然而我多少有些不甘心,至少在GPA上,我想達到班級中上的水準,在高中時,我能達到班級上遊的水準,哪怕到了大學,我也多少有些不甘心做墊底的幾個。於是在寒假,我瘋狂的查資料,想明白「為什麽有人學不懂數學」,最後得到的答案是:如果一個人沒辦法理解後續的知識,一定是前面的知識出問題了。當然,這個說法不一定正確,但是我當時就像抓住了救命稻草一樣,拼命的給自己洗腦,覺得一定是前面的知識沒學懂。

於是我找到了我認為的數學分析「前面的知識」:高中的不等式 數列 解析幾何 參數方程式 函數等,然後找出了吃灰許久的人教版教材,買了高中數學奧林匹克小叢書的相關冊子,並且找到了許許多多相關的材料。在那個暑假,我發揮了高三都沒有的熱情來一遍又一遍的看這些書,刷這些書。之後我又在數學史裏了解到,實數的嚴格構建在歷史上是很後延的,在微積分發展到相當的程度之後才出現,於是我找了一本按照歷史順序的微積分教材,想順著歷史順序來學習。

之後在大一下,我花了將近半年的時間把初等的數學知識和那本微積分教材搞定,同時找了一本很簡單,很適合自學的數學分析教材,同時為了避免課程落下,我依然在認真聽每一堂課,認認真真的做好筆記。在那段時間,我的眼裏只有一件事情——把該死的數分學好。這樣堅持到了大一下的期末考,事情終於有了轉機:我的數學分析拿到了83分,盡管在班級上依然不算很優秀,但是已經讓我十分高興了,這證明了我半年的努力沒有白費。

之後在暑假,我依然堅持著自己當初的方案——按照歷史的順序,從前面的知識開始學到後面,當我再一次接觸實數理論時,我終於能夠理解了。

到了大二上,我開始逐漸的把那些以前看來艱澀的概念融會貫通,並且逐漸能夠熟練的套用,甚至有些曾經遙遙領先的同學掌握的似乎也不如我,不過當時的我認為這是錯覺——哪怕我逐漸的能夠開始解釋清楚那些理論了。直到大二上的期末考試,我的數學分析拿了96分,在班級上也是名列前茅,我很難描繪那一刻的心情,現在想來,說不定能夠和證明了費馬大定理的懷爾斯媲美?

之後大二下,我已經不滿足於學校的課程,開始課外的學習,自己掌握了泛函分析 較為高深的抽象代數 點集拓撲與較為淺顯的代數拓撲等課程,順帶一提,我在代數方面沒有分析這樣的困難重重,至少大一上的期末考高等代數是76分(笑)

之後到了大三,我選修了許多課程,同時在必修課上遊刃有余,哪怕這時學的課程難度已經遠在數學分析之上,同時也開始參加討論班,夏令營等活動,在大三的某一天,我突然發覺自己似乎開始喜歡上了數學,哪怕一開始它給我的印象很糟糕,我開始思考自己是否能夠勝任一些科研工作,也去詢問了老師,最後決定了在這條路上繼續走下去。

如今我已經開始讀博了,回想起那段為了數學分析拼命的時光,有時會十分訝異:我竟然會學不懂那麽簡單直觀的東西?當然,更多的時候還是慶幸,幸好當時的自己沒有自暴自棄,哪怕是為了「好看的GPA」這樣一個現在看來很世俗的理由,依然堅持了下去。我的故事就到這裏為止了。希望這能給你一些鼓勵,讓你能夠有動力堅持。

接下來我會給你一些數學學習上的建議,這些都源於我學習的經驗,不一定科學,不過想來還是有效的。當然,最重要的還是你是否能夠堅持,如果在堅持了相當的時間之後依然無效(至少有四個月吧),或者覺得無法堅持的話,放棄也沒關系的,這只是一種人生的選擇。

我的學習方法在上面的故事裏應該闡述的比較明白了:從初等開始,逐漸深入,盡量按照歷史順序來學習。

對於數學分析來說,有一些前延的知識是值得掌握的,比如不等式 函數 解析幾何等,尤其是不等式,很多教材不會直接講不等式相關的東西,他是預設你能夠掌握的,我想掌握一些這方面的知識能夠讓你在學習和運用時更加如魚得水,這裏我比較推薦的是數學奧林匹克小叢書裏不等式相關的幾冊,裏面的題目不用全做,但是希望你能掌握一些相關的技巧和方法,能夠理解例題的每一步是怎麽來的,除此之外,哈代的不等式也是很有意思的一本書,你也可以去看看;函數和解析幾何方面我推薦歐拉的無窮分析引論,盡管在許多人看來這是一本老的不能再老的古董級別著作了,但是我依然覺得他對於數學分析的直觀理解能起到幫助,不過要註意裏面的一些論證以當今的眼光來看不一定嚴謹,如果有能力的話盡量補足它們。

之後是按照歷史順序的微積分教材,這裏推薦龔昇的簡明微積分,我想把這本書看完之後能夠讓你對微積分的認知更深刻,之後可以去看看齊民友的重溫微積分,這是一本很好的課外讀物,能夠進一步加深你對微積分的認識。

在這之後,我想任何一本數學分析教材對你來說應該都不會太過困難,不過我認為還是推薦一些較為簡單,或者讀起來較為輕松的教材比較合適,因為當初的我就是這樣一步步走過來的。

國內較為簡單的教材應該是劉玉璉的數學分析講義上下冊,我當時選擇這本的原因是他第一章講的是函數而非實數,由此可見實數理論給我的心理陰影(笑)。回歸正題,這本書相對於國內其他數學分析教材來說,是比較適合自學的,哪怕是許多人的推薦的張築生都沒有他那麽友好,而且題目也相對簡單,不會讓你看懂了正文習題一臉懵(此處diss某無良朋友給我推薦的卓裏奇,很多時候看懂了正文做起習題也是困難重重,還好我一開始沒看這本)。

同時還有一本較為推薦的是高木貞治的解析概論,國內老版轉譯叫高等微積分,新版轉譯叫數學分析概論。推薦這本書的原因是,我認為高木貞治的寫作風格和歐拉是相似的,在盡量克制的情況下完整的架構了理論體系,同時也給了讀者延伸的空間。除此之外還有一點私心,這本教材是讓我走上數學之路的一個原因,我很難說明當時它對我的影響,在後面經濟寬裕之後還專門花高價買了一本二手的舊版回來珍藏,之後還給圖靈發郵件,新版出了之後也買了一本,如今它依然放在我的枕邊,不時會拿起來讀一讀。我想,這樣一本有意思的教材,或許能讓你對數學分析有一些興趣。

還有一點比較笨拙的方法論,主要是關於如何看數學書:在開啟數學書,尤其是俄式的時候,定義定理撲面而來,讓人有一種深刻的恐懼感。

這時,你首先需要做的是看明白每一個細節,當然,不是說為什麽要這麽定義,定理怎麽證明等,而是要認真的把定義讀懂,明白透過它能夠得到什麽。之後看定理,想想定理對於定義而言有什麽特別的意義,當然想不明白也沒關系,重要的是要有這樣的思考過程。對於定理的證明,不要放過任何一個細節,在你認為需要補充的地方盡量的補充,不過最好不要寫在書上。這樣盡量看下去,如果哪裏百思不得其解就標註出來,或者記下來,然後繼續往後面看,看到你一天能看的極限為止。

之後第二天從前一天開始看的地方繼續下去,註意每一個需要補充細節的地方,最好能夠再次將它補充出來,同時留意前面沒有理解的地方,繼續進行思考,如果還是不理解也沒關系,接著往後面看,到你今天能看到的極限為止。我想,第二天的極限應該比第一天要多上那麽一點點,這是足夠的進步。

第三天,依然從頭開始看,到你能夠看到的極限為止,不懂的地方依然要盡量思考;第四天依然如此;第五天依然如此;第六天,從你昨天第一個沒有看懂的地方開始;第七天,依然從你昨天第一個沒有看懂的地方開始,如此堅持下去,到看完一本書之後,你對這本書的知識會掌握的相當紮實。

最後我想說的是,如果你沒有足夠的熱情堅持下來,或者堅持之後依然沒有效果的話,選擇放棄也是很不錯的。放棄並不丟人,只是可能你確實沒有足夠在這條路上走下去的心情與才能,在做出了這樣的決定之後安心的接受就是了。如果努力之後無法接受差勁的結果的話,可以去看一部有意思的動漫,叫【乒乓】,說不定會對你有些啟發。當然,我多少還是希望你能努力一下的,畢竟數學真的很有意思嘛(笑)

最後的最後,送你一句我很喜歡的詩吧:

Two men look out through the same bars:one sees the mud and one the stars.

兩個囚犯站在鐵窗前向外眺望,一個看著泥土,一個仰望星辰。

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