数学专业作为最基础的学科之一，在科学，医学，工程学和工业领域都有广泛使用。基础数学的知识与运用是生活中不可或缺的一环。对数学基本概念的完善，早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本便可观见，而在古希腊有更为严谨的处理。从那时开始，数学持续不断地小幅发展，至16世纪的文艺复兴时期，因为新的科学发现和数学革新两者的交互，致使数学加速发展。今日，数学成为许多国家及地区的教育范畴中的一部分。
如今，数学在科学、工程、医学和经济等领域的作用必不可少。数学对这些领域的应用通常被称为应用数学，有时亦会激起新的数学发现，并导致全新学科的发展。数学家也研究纯数学，就是数学本身的实质性内容，而不以任何实际应用为目标。虽然许多研究以纯数学开始，但其过程中也发现许多应用之处。
数学最开始的研究领域为以下四种：商业上计算的需要、了解数字间的关系、测量土地，以及预测天文事件。这四大类领域与数量、结构、空间及变化（即算术、代数、几何及分析）等子领域相关连。除了上述主要领域之外，也有用来探索由数学核心与其他领域相关联的子领域：例如逻辑、集合论、不同科学的经验上的数学（应用数学）、以及不确定性的研究。美国数学专业也是对这几个领域进行研究。
基础数学 Pure Mathematics
分析导论，线性代数，抽象代数，复变函数等；
应用数学Applied Mathematics
统计，数理生物，数学物理，经济数学，计量金融等；
数学与计算机 Math and Computer Science
计算机编程，数值方法，操作系统设计等；
数学教学Teaching Concentration
中小学课程教学，数学历史等；
精算 Actuarial Science
微观经济，宏观经济，保险管理，风险管理等；
对于数学相关专业的学生来说(数学，统计，精算，金融数学等)，虽申请难度适中，更多是申请者实力的直接对抗。由于科目的独特性，非数学相关专业的同学很少能在研究生阶段转专业学习数学，申请数学专业难度相对较小的背景专业有：计算机类，金融类。
另外，STEM计划的实施为理工科的国际学生寻找工作或实习带来很大的帮助，在OPT实习期间，国际学生可有充裕的时间申请工作签证，转换移民身份。而数学专业作为STEM专业，申请热度也势必会逐年上升，随着竞争力的增加，申请难度也会越来越大!
首先，有竞争力的硬件条件是必备的。根据留求艺美研理工学院分析，要申请综排TOP名校，至少要具备GPA 3.5+，TOEFL 103+，GRE 317+的成绩;申请TOP50名校，至少要具备GPA 3.4+，TOEFL 97+，GRE 316+的成绩!
第二，软件背景也是需要具备的。软件背景可以从科研、实习、竞赛、国外交换背景等方面着手;计算机能力的提升也是十分必要的。
第三，文书创作。文书是向招生官展示自己的重要材料，一份好文书能为申请加分。
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