
微积分和线性代数是整个高等数学,乃至现代科学和工程学的两大基石和支柱。它们分别从“连续”和“离散”两个最根本的维度,构建了我们理解和描述世界的基本数学语言。
学习难度自然不言而喻,因此一本好的教材就尤为重要。而图灵刚好将这两门课中全世界最优秀的教材都囊括了。
《斯特朗线性代数》作者Strang是数学界的传奇人物,曾任麻省理工学院数学系教授,知名度极高,他所编写的系列教科书均产生了全球性的影响。他的写作风格是教科书中的一股清流,注重数学概念的直观理解,而不仅仅是数学推导,避免对定义、定理、证明的枯燥罗列。文字简洁,通俗易懂,非常适合自学。
《斯图尔特微积分(上)》长销40年,影响全球超800万学生,哈佛、加州伯克利、哥大等顶尖学府指定教材。引导式教学,立体化讲解,再也不被传统教材的“防自学设计”所困扰!完美衔接初等数学和高等数学,完整搭建微积分知识体系。
《斯特朗线性代数》
你是否曾觉得线性代数枯燥难懂?
是否曾在矩阵与行列式中迷失方向?
是否曾希望有一本既讲理论、又重直观、更贴近应用的线性代数教科书?
现在,它来了——
Gilbert Strang的数学启蒙神作,麻省理工、哈佛、斯坦福等顶级名校教材
《斯特朗线性代数》(Linear Algebra and Its Applications)中文版终于面世!
线性代数作为现代学科交叉中不可或缺的基础工具,早已不再是数学系的“专利”。然而,很多初学者在面对抽象的定义、繁琐的证明时,常常一头雾水,望而却步。
有没有一本教材,既能讲清原理,又能展示直观,还能贴近实际,甚至读起来像在听一场精彩的讲座?
答案就是:Gilbert Strang的Linear Algebra and Its Applications。
这本畅销50年,影响全球百万学生,麻省理工、哈佛、斯坦福等顶级名校教材,中文版终于和大家见面了!

一、为什么是Strang?
Gilbert Strang是麻省理工学院(MIT)数学教授、美国科学院院士,不仅是应用数学领域的泰斗,更是一位充满热情、感染力和幽默感的教育家。他是改革开放后最早访华的数学家之一(曾任西安交大等校的名誉教授),与中国学界有着深厚的渊源。

他的线性代数视频课程是麻省理工学院开放式课程计划(MIT OpenCourseWare)最早公开的教学资源之一,成为全球无数学生自学线性代数的“第一堂课”。他的讲解清晰、生动,富有洞察力。
作为多年教学实践的结晶,这本教材反映了他对“如何教好线性代数”这一问题的深刻回应,指引学生真正理解线性代数,爱上线性代数。

线性代数传奇大师课
二、为什么这本书与众不同?
独特的理念
Strang教授反对传统教学“从定义到定理”的僵化模式,而是主张“从直观到抽象”的自然过程,以具体问题为出发点,以自然理解为核心,以实际应用为落脚点,引导读者“自己发现”数学概念。因此,他从不急于抛出抽象定义和推导,转而采用一种近乎“讲故事”的形式,用口语化的叙事风格、略带风趣的方式解释复杂的数学思想。
值得一提的是,Strang教授尤其注重几何直觉的培养。他在讲解每个知识点时几乎都会给出几何解释,这种“代数与几何密切相关”的理念,帮助读者在脑海中构建清晰的空间图像,避免沦为“计算机器”。

Strang标志性的“四个子空间图”
丰富的应用
本书具有鲜明的理工科导向,从应用数学的角度展现了线性代数的实用价值,主要围绕数值计算、最优化和线性规划等专题进行介绍,还引入了Strang本人的学术专长“有限元理论”,这在同类教科书(包括他自己的)中是绝无仅有的。
此外,Strang的涉猎面非常广泛,他从国际象棋、扑克游戏、棒球、囚徒困境等生动有趣的示例中敏锐地发现了线性代数的存在。在他的笔下,线性代数是亲切的、充满乐趣的,数学成为了解读世间万象的语言。
人性化的编排
为了将行列式对理解线性代数的影响降到最低,Strang选择从学生已经非常熟悉的线性方程组切入来介绍矩阵。这种讲法避免了国内教材常常从学生不熟悉的行列式出发的通病,让入门变得更简单、更顺畅。
此外,本书在编排上的另一大特点是,提早引入线性变换这一教学难点,并不拘一格地将其融入到各个主题中:先随着矩阵一起,介绍相对容易接受的伸缩、旋转、反射、投影,而把更一般的线性变换(特别是相似变换)放到后面。这符合“从特殊到一般”“从易到难”的原则和认知规律。
三、适合谁看?
本书不仅适合数学系,更适合所有需要用到线性代数的工程学、计算机科学、物理学、统计学、经济学等理工科专业的学生和研究者。无论你是初次接触线性代数,还是希望从应用角度重新理解它,Strang的这本书都能为你打开一片新的视野。
不过,Strang的写作风格极具个人特色,习惯于追求按部就班地严密证明的读者可能会感到不适应。如果你喜欢一种更自由、更轻松、更直观的学习方式,本书将是你的绝佳选择。
书中对预备知识的要求并不高,这使得即使数学基础较弱的学生也能跟上节奏。而对于教师而言,本书也是一个难得的教学参考,它提供了一种崭新的教学思路和内容组织方式。
推荐阅读

《斯特朗线性代数》
作者:[美] 吉尔伯特·斯特朗(Gilbert Strang)
译者:陈学勇,刘伟安
高等数学教育界泰斗 斯特朗,曾任麻省理工学院数学系教授,影响全球百万学生的线性代数传奇大师,本书是麻省理工、哈佛、斯坦福等顶级名校教材。
《斯图尔特微积分(上)》
01
全球微积分教育的标杆
自1987年首次出版以来,这本标志性的小提琴封面的微积分教材不仅席卷了北美高校,更在全球范围内引发了一场微积分教学的轰动。官方统计数据显示,截至2018年,该教材在全球的使用者超过800万人,被翻译成12种语言,长期占据北美微积分教材市场60%以上的份额,是当之无愧的全球销量冠军。
这本教材的巨大成功也为斯图尔特带来了惊人的财富回报。截至2014年斯图尔特去世,教材版税总收入接近2亿元人民币,使他成为可能是数学史上收入最高的教材作者。这种经济上的成功,为斯图尔特后续跨界融合数学、音乐与建筑的艺术追求提供了物质基础,也开创了专业著作的商业化先例。
02
创作故事:教育变革浪潮中的破局者
在理解“斯图尔特教材”问世背后的故事,有必要先回顾一下美国现代数学教学的两次重大改革震荡,以及它们对教材编写理念的深远影响。
1950年代末至1960年代初,“新数学运动”(New Mathematics)在美国兴起。当时,受法国布尔巴基(Bourbaki)学派以公理化思路重塑数学的影响,一批美国数学家试图将集合论、映射等抽象概念提前引入中小学课堂。
这场的激进改革最终因师资不足、教学实践脱离现实等原因以失败告终,反而造成全国数学水平的严重下降。在“回到基础”(Back to Basics)的强烈呼声中,教材被迫大幅回归超级简单的算术与平面几何,甚至将中学数学中的严格证明也全部剔除。
对“新数学运动”的矫正同样蔓延到了高校。到了1980年代,美国自然科学基金会出资1100万美元,发起了以微积分为核心的第二次教学改革。在哈佛大学的牵头下,集结数学教授与物理学、工程学、计算机科学、经济学等领域的专家,共同设计了一套强调“自然理解”和“跨学科应用”的“哈佛教材”,几乎摒弃了传统教科书对形式化推导的追求。
数百所高校纷纷参与实验,改革班的学生整体成绩也略优于传统班。但争议亦始终存在:部分理工名校对“放水”式的行为大为不屑,甚至有院校在中途退出。而“托马斯教材”[《托马斯微积分》(Thomas’ Calculus)的前身]作为传统教科书的代表,长期占据了美国顶尖理工院校的主流地位,与“哈佛教材”分庭抗礼。
斯图尔特正是在这样的历史背景下启动了他的微积分教材的创作。他亲身经历了这个双重困境:“托马斯教材”的定理证明让学生望而生畏,而“哈佛教材”却因缺乏严格性而备受抨击。作为加拿大麦克马斯特大学的数学教授,斯图尔特早已在课堂上展现出了其非凡的教学才能。当时,两位敏锐的学生向他提出了一个改变命运的观察:“您讲课的内容比我们的教科书好得多,为什么不自己写一本呢?”这句看似偶然的建议点燃了斯图尔特心中的创作热情。
斯图尔特作出了一个大胆的决定:创作一部全新的微积分教材。他一共用了七年时间,这一时间跨度在出版界堪称奢侈,但斯图尔特坚持白天授课,晚上伏案写作,将每一个章节、每一道习题都当作艺术品来打磨。
1987年,《斯图尔特微积分》一经问世,便迅速在美国大学校园内传播开来,并获得了如潮水般的好评,并很快占据了微积分教材市场的主导地位。斯图尔特的成功绝非偶然,他深谙两次运动的得失,在传统与改革之间找到了一个精准的平衡点——既不盲目追求最前沿的抽象性,也不放弃微积分最根本的严格性;既保持了数学的美感与深度,又通过渐进式的讲解和生活化的案例使抽象概念变得触手可及。虽然在编排上符合传统教材的系统性,但同时也注重培养学生的兴趣、自然理解和应用能力。可以说,《斯图尔特微积分》书写了现代微积分教材史上最亮丽的一页。
表 微积分经典教材对比与美国微积分教材市场格局演变
托马斯教材 | 哈佛教材 | 斯图尔特教材 | |
主导时间 | 1950~1985 | 1985~1995 | 1995至今 |
严格性 | 极高,严格论证为主 | 中等,去数学化 | 高,形式化表达后置 |
可读性 | 学术化语言 | 通俗化语言 | 课堂式语言 |
案例丰富度 | 物理学应用为主 | 跨学科案例 | 跨学科案例 |
03
教学理念:理解先于形式
“斯图尔特教材”的核心突破在于它彻底颠覆了传统微积分教学“定义-定理-证明-例题”的线性结构,取而代之的是“问题情景-直观理解-概念形成-形式化表达”的学习路径。这一理念贯穿始终。
斯图尔特坚信,数学理解始于直觉。例如,在引入极限概念时,他并未直接给出ε-δ 的抽象定义,而是从图形的逼近和数值的趋近两个角度先让学生感受极限的存在,并用日常的语言解释这个过程。这种处理方式大大降低了初学者的认知门槛。在斯图尔特构建的微积分殿堂中,数学不再是冰冷的符号堆砌,而是探索自然奥秘、理解社会规律的通用方式。斯图尔特鼓励学生观察日常现象:“下次看到天空中的彩虹,请留意彩虹最高点的仰角总是42°,很有意思的是,你可以用第一学期的微积分知识来证实这一点。”
04
“解题的基本原则”:波利亚解题智慧的回响
《斯图尔特微积分》在解题层面上深受乔治·波利亚(George Pólya)的影响。斯图尔特作为波利亚的学生,不仅亲承大师教诲,更是将他的“四步解题法”(理解题目、思考计划、实施计划、回顾反思)扩展和深化,设计了自己的“解题的基本原则”,创造性地嵌入到微积分的知识体系中,成为了本书的独特标志。
斯图尔特有意识地在各个章节、各类例题(尤其是那些非典型的问题)中反复引用在“解题的基本原则”中介绍的解题策略(如类推、引入额外量、分情况讨论、倒推、设立子目标、归纳等),引导学生不断回忆、识别并主动选择合适的策略。这种反复的、情境化的训练,培养了学生的思维模式,使学生在面对复杂陌生的情景时,能超越机械计算,学会像数学家一样思考。
05
演化与传承:永恒的遗产
时至今日,“斯图尔特教材”已走过了将近40年的历程,发展至第9版,其版本逐渐丰富,形成了一个庞大的教科书家族。
在1987年“标准版”基础上,1995年首次推出了“早期超越版”(Early Transcendentals)。这一版本在内容结构上进行了创造性的调整:将指数函数、对数函数、三角函数等超越函数提前至导数与积分之前,这更贴合现代数学教育对函数认知的层次要求,也提升了学习的逻辑连贯性。这两个核心版本自此成为每一版次的双轨主线,满足不同学校、不同课程的需求。
随着“斯图尔特教材”在全球的广泛传播,每一版本也相继推出了“公制单位版”(Metric Version):将书中的物理单位转换为国际通用的SI单位。这一改进极大地方便了非英制国家的教学,进一步巩固了教材的国际影响力。

此中文版对应的是“第9版”“早期超越版”“公制单位版”
教材的持续演化离不开斯图尔特与其写作团队的共同努力。在斯图尔特去世前的十余年中,两位合作者丹尼尔·克莱格(Daniel Clegg)和萨利姆·沃森(Saleem Watson)始终参与教材的撰写与更新。三人因相同的教学理念和深厚的友谊,结成了一支卓有成效的创作团队。丹尼尔·克莱格是南加州帕洛马学院的数学教授,拥有丰富的一线教学经验。他早年因教学才能被斯图尔特发掘,参与了审稿与解答手册的编写,逐渐成长为核心作者之一。萨利姆·沃森则是加州州立大学长滩分校的荣誉教授,师承斯图尔特,长期从事研究与教学工作,也共同参与了教材的撰写与修订。
斯图尔特曾在2014年动情地说:“我相信你们能把这份事业传承下去,我想不出比你们更好的人选来做这件事。”在克莱格与沃森的接力下,第9版延续了“斯图尔特教材”一贯的严谨风格与入门友好性,并进一步加强了应用实例、技术工具融合以及数字化资源的配套,使教材始终走在数学教育的前沿。
今天的《斯图尔特微积分》不仅是一部讲授微积分知识的教材,更是一项薪火相传的教学工程,它凝结着一代代数学教育者的心血,也见证了全球高等数学教育的不断进步。
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《斯图尔特微积分(上)》
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[美]丹尼尔·克莱格(Daniel Clegg)
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译者:程晓亮 徐宝 华志强
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