一 證明的由來
1．1 證明的作用是什麼
1．2 數學證明的由來
1．3 古代希臘的數學證明
1．4 證明方法不限於數學
1．5 東方古代社會的數學證明

二 證明的功用
2．1 直觀可靠嗎
2．2 證明可靠嗎
2．3 證明是完全客觀的嗎
2．4 證明與信念
2．5 證明與理解

三 證明與理解（一）
3．1 一個數學認知能力的實驗
3．2 二次方程的解的公式
3．3 希臘《原本》裡的勾股定理
3．4 劉徽的一題多證
3．5 高斯的一題多證

四 證明與理解（二）
4．1 歐拉的七橋問題
4．2 歐拉的多面體公式
4．3 幾個重要的不等式

五 證明與理解（三）
5．1 一條關於正多邊形的幾何定理
5．2 薄餅與三明治
5．3 微積分基本定理
5．4 舞伴的問題
5．5 幾個著名的反例

六 證明與理解（四）
6．1 四色問題
6．2 費馬後定理
6．3 一致收斂的函數序列

七 反證法
7．1 兩個古老的反證法證明
7．2 間接證明與反證法
7．3 逆否命題
7．4 施坦納一李密士定理
7．5 反證法在數學以外的運用

八 存在性證明
8．1 兩個頭發根數相同的人
8．2 一條古老的存在性定理
8．3 數學乎神學乎
8．4 高斯類數猜想的征服
8．5 存在性證明的功用
8．6 極值問題的解的存在性
8．7 有理數與無理數
8．8 代數數與超越數

九 不可能性證明
9．1 十五方塊的玩意
9．2 一個很古老的不可能性證明
9．3 古代三大難題
9．4 不可能證明的證明
9．5 希爾伯特的問題

十一 次親身經歷：長周長的內接多邊形
10．1 一個熟悉的問題
10．2 初步的試驗結果
10．3 旁敲側擊
10．4 艱苦戰鬥
10．5 撥開雲霧見青天
10．6 各歸其位
10．7 餘音未了

附錄
後記
人名中外文對照表