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微積分歷史,微積分的創(chuàng)立與發(fā)展論文

  • 歷史
  • 2023-08-19

微積分歷史?積分是牛頓和萊布尼茨分別從各自不同角度發(fā)明的。牛頓是從物理學(xué)的角度發(fā)明出的微積分。而萊布尼茲是從數(shù)學(xué)角度發(fā)明的微積分。作者爭(zhēng)議 歷史上,關(guān)于微積分的成果歸屬和優(yōu)先權(quán)問(wèn)題,曾在數(shù)學(xué)界引起了一場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間的大爭(zhēng)論。那么,微積分歷史?一起來(lái)了解一下吧。

微積分的創(chuàng)立與發(fā)展論文

根據(jù)記載,牛頓對(duì)微積分問(wèn)題的研究開始于1664年,此時(shí)他十分認(rèn)真地研讀了笛卡爾的巨著《幾何學(xué)》,并且對(duì)書中求曲線切線的方法十分著迷,求知欲旺盛的牛頓迫切尋求一種更有效更一般的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。

思索了兩年之后,在1666年10月,牛頓撰寫了數(shù)學(xué)史上第一遍微積分論文《流數(shù)短論》,歷史性侍派橡地提出了“流數(shù)”這一概念。牛頓將“流數(shù)”對(duì)應(yīng)與速度,即位移函數(shù)對(duì)時(shí)間的微商,然后又以速度對(duì)時(shí)間的微商來(lái)作為加速度。深思熟慮三年之后,牛頓又完成了第二篇論文《運(yùn)用無(wú)窮多項(xiàng)方程的分析學(xué)》,此文給出了因變量對(duì)自變量求瞬時(shí)變化率的一般方法,而且還證明了面積可以通過(guò)求變化率的逆過(guò)程得到,這實(shí)際上已經(jīng)非常接近微積分基本定理(即牛頓-萊布尼茨公式)。1671年,牛頓在第三篇論文《流數(shù)術(shù)與無(wú)窮級(jí)數(shù)》中完善了第一篇論文的內(nèi)容,使得論述與方法都更加清晰。又過(guò)了5年,牛頓寫出了他最成熟的微積分論文《曲線求積論》,進(jìn)一步完善了對(duì)流數(shù)的理解并清晰敘述了微積分基本定理,還給出了他自己發(fā)明的一系列記號(hào)。

至此,一代巨人完成了創(chuàng)立微積分的偉大壯舉。然而羨碧由于自己保守內(nèi)斂的性格,牛頓長(zhǎng)期沒有公開發(fā)表自己的論文,僅為他少數(shù)好友所知。直到1687年,在好友哈雷的鼓勵(lì)與要求之下,牛頓才出版了巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》,直到這時(shí),牛頓關(guān)于微積分的老旁工作才公諸于世。

迭代冪次的恐怖

積分是牛頓和萊布尼茨分別從各自不同角度發(fā)明的。牛頓是從物理學(xué)的角度發(fā)明出的微積分。而萊布尼茲是從數(shù)學(xué)角度發(fā)明的微積分。

作者爭(zhēng)議

歷史上,關(guān)于微積分的成果歸屬和優(yōu)先權(quán)問(wèn)題,曾在數(shù)學(xué)界引起了一場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間的大爭(zhēng)論。事情是這樣的:

萊布尼茨方面:1675年11月11日,萊布尼茨已經(jīng)完成一套完整的微分學(xué)。在1684年,萊布尼茨于發(fā)表第一篇微分論文《一種求極大極小和切線的新方法首運(yùn)缺,它也適用于分式和無(wú)理量,以及這種新方法的奇妙類型的計(jì)算》,定義了微分概念,1686年,萊布尼茨又發(fā)表了積分論文,討論了微分與積分。

牛頓方面:牛頓在1671年寫了《流數(shù)術(shù)和無(wú)窮級(jí)數(shù)》,這本書直到1736年才出版,它在這本書里指出,變量是由點(diǎn)、線、面的連續(xù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,否定了以前自己認(rèn)為的變量是無(wú)窮小元素的靜止集合。他把連續(xù)變量叫做流動(dòng)量,把這些流動(dòng)量的導(dǎo)數(shù)叫做流數(shù)。另外有人說(shuō):牛頓在1667年就完成了“微者辯積分”的雛形《流數(shù)法》,但直到1704年才發(fā)表。

然而在1699年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的成員指控萊布尼茨剽竊了牛頓的成果,單方面下定結(jié)論,認(rèn)為牛頓才是微積分的“第一發(fā)明人”。這場(chǎng)微積分爭(zhēng)論在1711年全面爆發(fā)。直到萊布尼茨去世,依然沒有定論。

微積分起源于中國(guó)

1、微分早期隱孝啟

早在公元前7世紀(jì),古希臘科學(xué)家、哲學(xué)家泰勒斯就對(duì)球的面積、體積、與長(zhǎng)度等問(wèn)題的研究就含有微積分思想。古希臘數(shù)學(xué)家、力學(xué)家阿基米德(公元前287~前212)的著作《圓的測(cè)量》和《論球與圓柱》中就已含有積分學(xué)的萌芽。

2、極限思想

早在公元前7世紀(jì),古希臘科學(xué)家、哲學(xué)家泰勒斯就對(duì)球的面積、體積、與長(zhǎng)度等問(wèn)題的研究就含有微積分思想。公元前4世紀(jì)《墨經(jīng)》中有了有窮、無(wú)窮、無(wú)限小(最小無(wú)內(nèi))、無(wú)窮大(最大無(wú)外)的定義和極限、瞬時(shí)等概念。

3、微積分思想

微積分思想雖然可追溯到古希臘,但它的概念和法則卻是16世紀(jì)下半葉,開普勒、卡瓦列利等求積的不可分量思想和方法基礎(chǔ)上產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。而這些思想和方法從劉徽對(duì)圓錐、圓臺(tái)、圓柱的體積公式的證明到公元5世紀(jì)祖恒求球體積的方法中都可找到。

擴(kuò)展資料:

關(guān)于微積分發(fā)明權(quán)的慎頌最初爭(zhēng)議:

牛頓早在1676年就知道萊布尼茲的工作,但此時(shí)的他并沒有表現(xiàn)出任何對(duì)優(yōu)先權(quán)問(wèn)題的擔(dān)心或競(jìng)爭(zhēng)心理。直到1687年以前,他都沒有公開發(fā)表任何關(guān)于流數(shù)術(shù)的論文或?qū)V呐率窃?684年萊布尼茲搶先發(fā)表了論文以后。

反倒是在1687年,他首次在《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》第一版中透露出關(guān)于流數(shù)術(shù)的一鱗半爪時(shí),特意在下方注釋道:

十年前在我與最權(quán)威的幾何學(xué)家G.G.萊布尼茲進(jìn)行的后來(lái)被中斷的系列通信中,我展示了我提出的定義最大和最小的方法……閣下回信說(shuō)他也在研究這樣一種方法,他的方法除了用詞及其眾所周知的形式以外,和我的幾乎沒有什么不同。

微積分在數(shù)學(xué)中的地位

1、三國(guó)后期的劉徽發(fā)明了著名的“割圓術(shù)”,即把圓周用內(nèi)接或外切正多邊中族山形窮竭的一種求圓周長(zhǎng)及面積的方法。“割之彌細(xì),所失彌少,割之又割,以至于不可割,則與圓周合體而無(wú)所失矣?!辈粩嗟卦黾诱噙呅蔚倪厰?shù),進(jìn)而使多邊形更加接近圓的面積,在我國(guó)數(shù)學(xué)史上算是偉大創(chuàng)舉。

1、十七世紀(jì)上半葉,幾乎所有的科學(xué)大師都致力于解決速率、極值、切線、面積問(wèn)題,特別是描述運(yùn)動(dòng)與變化的無(wú)限小算法,并且在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)取得了極大的發(fā)展。

2、天文學(xué)家開普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)三大定律,并利用無(wú)窮小求和的思想,求得曲邊形的面積及旋轉(zhuǎn)體的體積。意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列利與同時(shí)期發(fā)現(xiàn)卡瓦列利原理(祖暅原理),利用不可分量方法冪函數(shù)定積分公式。

3、此外解析幾何創(chuàng)始人——法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾的代數(shù)方法對(duì)于微積分的發(fā)展起了極大的推動(dòng)。法國(guó)大數(shù)學(xué)家費(fèi)馬在求曲線的切線及函數(shù)的極值方面貢獻(xiàn)巨大。

4、英國(guó)科學(xué)家牛頓開始關(guān)于微積分的研究,他受了沃利斯的《無(wú)窮算術(shù)》的啟發(fā),第一次把代數(shù)學(xué)擴(kuò)展到分析學(xué)。1665年牛頓發(fā)明正流數(shù)術(shù)(微分),次年又發(fā)明反流數(shù)術(shù)。之后將流數(shù)術(shù)總結(jié)一起,并寫出了《流數(shù)簡(jiǎn)述》,這標(biāo)志著微積分的誕生。

擴(kuò)展資料:

微積分成熟完善:

微積分學(xué)在牛頓與萊布尼茨的時(shí)代逐漸建立成型,但是任何新的數(shù)學(xué)理論的建立,在起初都是會(huì)引起一部分人的極力質(zhì)疑,微積分學(xué)同樣也是。

微積分的簡(jiǎn)單入門

微積分(Calculus)是研究函數(shù)的微分、積分以及有關(guān)概念和應(yīng)用的數(shù)學(xué)分支。

它是數(shù)學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科。內(nèi)容主要包括極限、微分學(xué)、積分學(xué)及其應(yīng)用。微分學(xué)包括求導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算,是一套關(guān)于變化率的理論。它使得函數(shù)、速度、加速度和曲線的斜率等均可用一套通用的符號(hào)進(jìn)行討論。積分學(xué),包括求積分的運(yùn)算,為定義和計(jì)畝備槐算面積、體積等提供一套通用的方法。

微積分學(xué)基本定理指出,微分和積分互為逆運(yùn)算,這也是兩種理論被統(tǒng)一成微積分學(xué)的原因。我們可以以兩者中任意一者為起點(diǎn)來(lái)討論微積分學(xué),但是在教迅友學(xué)中,微分學(xué)一般會(huì)先被引入。

微積分學(xué)是微分學(xué)和積分學(xué)的總稱。 它是一種數(shù)學(xué)思想,‘無(wú)限細(xì)分’就是微分,‘無(wú)限求和’就是積分。無(wú)限就是極限,極限的思想是微積分的基礎(chǔ),它是用一種運(yùn)動(dòng)的思想看待問(wèn)題。比如,子彈飛出槍膛的瞬間速度就是微分的概念,子彈每個(gè)瞬間所飛行的路程之和就是積分的概念。如果將整個(gè)數(shù)學(xué)比作一棵大樹,那么初等數(shù)學(xué)是樹的根,滾型名目繁多的數(shù)學(xué)分支是樹枝,而樹干的主要部分就是微積分。微積分堪稱是人類智慧最偉大的成就之一。

以上就是微積分歷史的全部?jī)?nèi)容,據(jù)牛頓自述,1665年11月,他發(fā)明正流數(shù)術(shù)(微分法),次年5月建立反流數(shù)術(shù)(積分法)。1666年10月,牛頓將前兩年的研究成果整理成一篇總結(jié)性論文——《流數(shù)簡(jiǎn)論》,這也是歷史上第一篇的微積分文獻(xiàn),標(biāo)志著微積分的誕生。

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