미르카 수학에 빠지다 6 내일과 푸앵카레 추측

★ 수학 능력과 생각의 힘을 길러주는 수학 소설

재기발랄 고딩들이 펼치는 흥미진진한 수학 배틀

『미르카, 수학에 빠지다』는 한 남고생과 두 여고생이 벌이는 쟁쟁한 수학 배틀 이야기를 그렸다. 수학을 소설 형식으로 풀어내 수식 원리를 깨치게 하고 수학하는 즐거움을 안겨 준다. 대입을 준비하는 청소년들의 꿈과 우정, 사랑을 담고 있는 흥미진진한 청춘 소설이기도 하다. 추리 문제를 풀듯 수식을 푸는 세 학생들의 수학 이야기는 난해한 수학 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 이끈다. 또한, 추리 문제를 풀 듯 펼쳐지는 수식 전개 과정을 따라가며 수학적 사고력과 발상법을 배울 수도 있다.

『미르카, 수학에 빠지다』 6권은 이 시리즈의 마지막 권이다. 다섯 명의 고등학생들의 마지막 ‘수학 여행’은 세계 7대 난제로 꼽혔던 푸앵카레 추측이다. 푸앵카레 추측을 중심으로 위상기하학, 비유클리드 기하학, 미분 방정식, 다양체, 푸리에 전개 등을 탐구한다. 다섯 사람이 펼치는 푸앵카레 추측의 증명을 가만히 따라 가다 보면 독자들은 기하학의 재미뿐만 아니라 대수학과 해석학과 물리학의 재미까지 즐길 수 있을 것이다.

지은이 : 유키 히로시

프로그래밍과 암호, 수학 등에 관한 저서를 30권 이상 집필했다. 같은 책을 읽고 또 읽는 것을 좋아하며 프로그램 제작과 글쓰기가 취미이자 직업이다. 『미르카 수학에 빠지다(Math Girls)』 시리즈는 20여 년간 사랑받아 온 수학소설로 수학적 사고의 즐거움을 알려주는 놀라운 책이다. 주요 저서로는 「수학 걸」 시리즈(전5권) 「수학 걸의 비밀 노트」(전15권) 「수학 걸의 물리 노트」 만화판 『수학 걸』 등이 있다.

프롤로그 / 나와 우주의 형태를 찾아서

1. 쾨니히스베르크의 다리

1. 유리

2. 한붓그리기

3. 간단한 그래프부터

4. 그래프와 차수

5. 이게 수학?

6. 반대 상황을 증명하라

2. 뫼비우스의 띠, 클라인 병

1. 옥상에서

테트라

뫼비우스의 띠

2. 교실에서

자습 시간

3. 도서실에서

미르카

분류

폐곡면의 분류

가향적 곡면

비가향적 곡면

전개도

연결합

4. 귀갓길

소수처럼

3. 테트라 가까이에서

1. 가족 가까이에서

유리

2. 0 가까이에서

연습 문제

합동과 닮음

대응시키기

3. 실수 a 가까이에서

합동 · 닮음 · 위상동형

연속함수

4. 점 a 가까이에서

다른 세계로 떠날 준비

거리의 세계: 실수 a의 d 근방

거리의 세계: 열린 집합

거리의 세계: 열린 집합의 성질

거리의 세계에서 위상의 세계로

위상의 세계: 열린 집합의 공리

위상의 세계: 열린 근방

위상의 세계: 연속사상

동형사상

불변성

5. 테트라 가까이에서

4. 비유클리드 기하학

1. 구면기하학

지구 위의 최단 코스

2. 현재와 미래 사이에서

고등학교

3. 쌍곡기하학

배운다는 것

비유클리드 기하학

보여이와 로바체프스키

집

4. 피타고라스의 정리를 비틀다

리사

거리의 정의

푸앵카레 원판 모델

상반평면 모델

5. 평행선 공리를 넘어

집

5. 다양체의 세계로

1. 일상에서 탈출하다

스스로를 평가하는 시간

드래건을 무찌르자

유리의 질문

낮은 차원을 생각하다

어떻게 구부릴 것인가?

2. 4차원 우주를 상상하다

벚꽃나무 아래에서

뒤집어보다

전개도

푸앵카레 추측

2차원 구면

3차원 구면

3. 뛰어들까, 뛰쳐나올까?

깨달았을 때

오일렐리언즈

6. 보이지 않는 형태를 찾아서

1. 형태를 파악하다

침묵의 형태

문제의 형태

발견198

2. 형태를 군으로 파악하다

수를 실마리로

실마리는 무엇?

3. 형태를 루프로 파악하다

루프

호모토픽 루프

호모토피류

호모토피군

4. 구면을 파악하다

집

1차원 구면의 기본군

2차원 구면의 기본군

3차원 구면의 기본군

푸앵카레 추측

5. 형태에 사로잡히다

조건의 확인

보이지 않는 스스로를 파악하다

7. 미분방정식의 온기

1. 미분방정식

음악실

교실

지수함수

삼각함수

미분방정식의 목적

용수철의 진동

2. 뉴턴의 냉각법칙

오후 수업

8. 경이로운 정리

1. 역 앞에서

유리

깜짝 놀랄 이야기

2. 집

엄마

드물게 존재하는 것들

3. 도서실

테트라

당연한 것들

4. 학교 로비

미르카

이야기를 듣다

수수께끼를 풀다

가우스 곡률

경이로운 정리

등질성과 등방성

배웅

9. 영감과 끈기

1. 삼각함수 트레이닝

영감과 끈기

단위원

사인 곡선

회전행렬에서 덧셈정리로

덧셈정리에서 곱을 합차로 바꾸는 공식으로

엄마

2. 합격 판정 모의고사

불안해하지 않기 위해

당황하지 않기

영감이냐, 끈기냐

3. 식의 형태를 파악하다

확률밀도함수를 읽다

라플라스 적분을 읽다

4. 푸리에 전개

아이디어

푸리에 전개

끈기를 넘어

영감을 넘어

10. 푸앵카레 추측

1. 오픈 세미나

강의가 끝난 후

점심시간

2. 푸앵카레

형태

푸앵카레 추측

서스턴의 기하화 추측

해밀턴의 리치 흐름 방정식

3. 수학자들

연표

필즈상

밀레니엄 문제

4. 해밀턴

리치 흐름 방정식

푸리에 열방정식

발상의 전환

해밀턴 프로그램

5. 페렐만

페렐만의 논문

한 발 더 나아가기

6. 푸리에

푸리에의 시대

열방정식

변수분리법

적분에 따른 해의 중첩

푸리에 적분 표시

유사성 꿰뚫어보기

리치 흐름 방정식으로 돌아가기

7. 우리들

과거에서 미래로

겨울이 왔으니

봄도 머지않음이라

에필로그 / 청춘과 함께 타오른 수학의 열정

맺음말

감수의 글