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牛顿和莱布尼茨的工作各有什么缺陷他们给后来的数学家留下哪些问题

发布时间:2022-09-21 05:03:59

A. 莱布尼茨的微积分与牛顿的都什么不同

1.1 牛顿的“流数术”
牛顿(I.Newton,1642-1727)1642年生于英格兰伍尔索普村的一个农民家庭.1661年牛顿进入剑桥大学三一学院,受教于巴罗.笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,这两部着作引导牛顿走上了创立微积分之路.
牛顿于1664年秋开始研究微积分问题,在家乡躲避瘟疫期间取得了突破性进展.1666年牛顿将其前两年的研究成果整理成一篇总结性论文—《流数简论》,这也是历史上第一篇系统的微积分文献.在简论中,牛顿以运动学为背景提出了微积分的基本问题,发明了“正流数术”(微分);从确定面积的变化率入手通过反微分计算面积,又建立了“反流数术”;并将面积计算与求切线问题的互逆关系作为一般规律明确地揭示出来,将其作为微积分普遍算法的基础论述了“微积分基本定理”.
这样,牛顿就以正、反流数术亦即微分和积分,将自古以来求解无穷小问题的各种方法和特殊技巧有机地统一起来.正是在这种意义下,牛顿创立了微积分.
牛顿对于发表自己的科学着作持非常谨慎的态度.1687年,牛顿出版了他的力学巨着《自然哲学的数学原理》,这部着作中包含他的微积分学说,也是牛顿微积分学说的最早的公开表述,因此该巨着成为数学史上划时代的着作.而他的微积分论文直到18世纪初才在朋友的再三催促下相继发表.
1.2 莱布尼茨的微积分工作
莱布尼茨(W.Leibniz,1646-1716)出生于德国莱比锡一个教授家庭,青少年时期受到良好的教育.1672年至1676年,莱布尼茨作为梅因茨选帝侯的大使在巴黎工作.这四年成为莱布尼茨科学生涯的最宝贵时间,微积分的创立等许多重大的成就都是在这一时期完成或奠定了基础.
1684年,莱布尼茨整理、概括自己1673年以来微积分研究的成果,在《教师学报》上发表了第一篇微分学论文《一种求极大值与极小值以及求切线的新方法》(简称《新方法》),它包含了微分记号以及函数和、差、积、商、乘幂与方根的微分法则,还包含了微分法在求极值、拐点以及光学等方面的广泛应用.1686年,莱布尼茨又发表了他的第一篇积分学论文,这篇论文初步论述了积分或求积问题与微分或切线问题的互逆关系,包含积分符号并给出了摆线方程:
莱布尼茨对微积分学基础的解释和牛顿一样也是含混不清的,有时他的是有穷量,有时又是小于任何指定的量,但不是零.
1.3 牛顿和莱布尼兹各自独立创立了微积分
牛顿和莱布尼茨就微积分的创立而言,尽管二者在背景、方法和形式上存在差异、各有特色,但二者的功绩是相当的.然而,一个局外人的一本小册子却引起了“科学史上最不幸的一章”:微积分发明优先权的争论.瑞士数学家德丢勒在这本小册子中认为,莱布尼茨的微积分工作从牛顿那里有所借鉴,进一步莱布尼茨又被英国数学家指责为剽窃者.这样就造成了支持莱布尼茨的欧陆数学家和支持牛顿的英国数学家两派的不和,甚至互相尖锐地攻击对方.这件事的结果,使得两派数学家在数学的发展上分道扬镳,停止了思想交换.
在牛顿和莱布尼茨二人死后很久,事情终于得到澄清,调查证实两人确实是相互独立地完成了微积分的发明,就发明时间而言,牛顿早于莱布尼茨;就发表时间而言,莱布尼茨先于牛顿.
“微积分基本定理”也称为牛顿—莱布尼茨定理,牛顿和莱布尼茨各自独立地发现了这一定理.微积分基本定理是微积分中最重要的定理,它建立了微分和积分之间的联系,指出微分和积分互为逆运算.
2.严格微积分的奠基者:柯西和魏尔斯特拉斯

B. 牛顿的优点和缺点

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1优点:逻辑强,善分析,对美有鉴赏力;缺点:喜欢享受,意志不坚定,缺乏自省;2优点:有气质;较客观;情商高缺点:过份要求公平3优点:口才和反应力佳;缺点:太偏执,需要出口释放4优点:喜欢独立思考,有创意和个性的想法缺点:容易钻牛角尖5优点:做人真诚,做事认真负责缺点:有事学习精力不够集中。6优点:喜欢与人交往,善于组织策划活动和项目缺点:工作起来,有时会忘记时间7优点:很聪明、善解人意缺点:自制力不强8优点:精灵、可爱、笑点多缺点:不主动锻炼身体9优点:待人和善,容易感染人缺点:有点惰性,行动有所不足10优点:比较果断,有影响力缺点:有时候反应迟钝11优点:思维敏锐,做事细致缺点:有点好高骛远12优点:聪明伶俐能做事情缺点:太纠结13优点:想法极具创意,缺点:有时候有点小任性,14优点:搞怪、无厘头、平易近人缺点:有点作,小女人15优点:创意丰富、执行力强、缺点:有点纠结,有点情绪化16优点:细心、可爱缺点:有时候过于注重细节17优点:长得不错、且有自知之明缺点:太需要被认可,太害怕不被认可,以至于固步自封、性格矛盾18优点:记忆力非常好缺点:有点理想化19优点:有一定的管理基础和经验缺点:悔三悔四20优点:心理素质好缺点:数学不好21优点:积极务实,敢于主动承担自己的责任。缺点:不善包装22优点:节约缺点:小气23优点:选择性勤劳缺点:情节性分裂24优点:温柔、善解人意缺点:喜欢感情用事25优点:影

C. 牛顿与莱布尼兹的故事

牛顿和莱布尼茨间的故事:

一,1665年夏天,因为英国爆发鼠疫,剑桥大学暂时关闭。刚刚获得学士学位、准备留校任教的

牛顿被迫离校到他母亲的农场住了一年多。这一年多被称为“奇迹年”,牛顿对三大运动定律、万

有引力定律和光学的研究都开始F这个时期。在研究这些问题过程中,他发现了他称为“流数术”的

微积分。

二,他在1666年写下了一篇关于流数术的短文, 之后又写了几篇有关文章。但是这些文章当时

都没有公开发表,只是在一些英国科学家中流传。首次发表有关微积分研究论文的是德国哲学家莱

布尼茨。莱布尼茨在1675年已发现了微积分,但是也不急于发表,只是在手稿和通信中提及这些发

现。

三,1684年,莱布尼茨正式发表他对微分的发现。两年后,他又发表了有关积分的研究。在瑞士

人伯努利兄弟的大力推动下,莱布尼茨的方法很快传遍了欧洲。到1696年时,已有微积分的教科书

出版。起初,并没有人来争夺微积分的发现权。1699 年,移居英国的一名瑞士人一方面为了讨好英

国人,另一方面由于与莱布尼茨的个人恩怨,指责莱布尼茨的微积分是剽窃自牛顿的流数术,但此

人并无威望,遭到莱布尼茨的驳斥后,就没了下文。

四,1704年,在其光学着作的附录中,牛顿首次完整地发表了其流数术。当年出现了一篇匿名评

论,反过来指责牛顿的流数术是剽窃自莱布尼茨的微积分。于是究竟是谁首先发现了微积分,就成

了一个需要解决的问题了。1711 年,苏格兰科学家、英国王家学会会员约翰.凯尔在致王家学会书

记的信中,指责莱布尼茨剽窃了牛顿的成果,只不过用不同的符号表示法改头换面。

五,同样身为王家学会会员的莱布尼茨提出抗议,要求王家学会禁止凯尔的诽谤。王家学会组成一

个委员会调查此事,在次年发布的调查报告中认定牛顿首先发现了微积分,并谴责莱布尼茨有意隐

瞒他知道牛顿的研究工作。此时牛顿是王家学会的会长,虽然在公开的场合假装与这个事件无关,

但是这篇调查报告其实是牛顿本人起草的。他还匿名写了一篇攻击莱布尼茨的长篇文章。

六,当然,争论并未因为这个偏向性极为明显的调查报告的出笼而平息。事实上,这场争论一直延

续到了现在没有人,包括莱布尼茨本人,否认牛顿首先发现了微积分。问题是,莱布尼茨是否独立

地发现了微积分?莱布尼茨是否剽窃了牛顿的发现?

七,1673年,在莱布尼茨创建微积分的前夕,他曾访问伦敦。虽然他没有见过牛顿,但是与一些

英国数学家见面讨论过数学问题。其中有的数学家的研究与微积分有关,甚至有可能给莱布尼茨看

过牛顿的有关手稿。莱布尼茨在临死前承认他看过牛顿的一些手稿,但是又说这些手稿对他没有价

值。

八,1676年,莱布尼茨甚至收到过牛顿的两封信,信中概述了牛顿对无穷级数的研究。虽然这些

通信后来被牛顿的支持者用来反对莱布尼茨,但是它们并不含有创建微积分所需要的详细信息。莱

布尼茨在创建微积分的过程中究竟受到了英国数学家多大的影响,恐怕没人能说得清。后人在莱布

尼茨的手稿中发现他曾抄录牛顿关于流数术的论文的段落,并将其内容改用他发明的微积分符号表

示。这个发现似乎对莱布尼茨不利。

九,但是,我们无法确定的是,莱布尼茨是什么时候抄录的?如果是在他创建微积分之前,从某位

英国数学家那里看到牛顿的手稿时抄录的,那当然可以做为莱布尼茨剽窃的铁证。但是他也可能是

在牛顿于1704年发表该论文时才抄录的,此时他本人的有关论文早已发表多年了。

十,后人通过研究莱布尼茨的手稿还发现,莱布尼茨和牛顿是从不同的思路创建微积分的;牛顿是为

解决运动问题,先有导数概念,后有积分概念;莱布尼茨则反过来,受其哲学思想的影响,先有积分

概念,后有导数概念。牛顿仅仅是把微积分当作物理研究的数学工具,而莱布尼茨则意识到了微积

分将会给数学带来一场革命。这些似乎又表明莱布尼茨像他一再声称的那样,是自己独立地创建微

积分的。

十一,即使莱布尼茨不是独立地创建微积分,他也对微积分的发展做出了重大贡献。莱布尼茨对微

积分表述得更清楚,采用的符号系统比牛顿的更直观、合理,被普遍采纳沿用至今。因此现在的教

科书一般把牛顿和莱布尼茨共同列为微积分的创建者。

1,出生于德意志联邦共和国东部莱比锡的一个书香之家,父亲是莱比锡大学的道德哲学教授,母

亲出生在一个教授家庭。莱布尼兹的父亲在他年仅6岁时便去世了,给他留下了丰富的藏书。莱布尼

兹因此得以广泛接触古希腊罗马文化,阅读了许多着名学者的着作,由此而获得了坚实的文化功底

和明确的学术目标。

2,毕业于阿尔特道夫大学,德国数学家、物理学家和哲学家。是一个举世罕见的科学天才,他博览

群书,涉猎网络,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。

D. 关于微积分,牛顿和莱布尼茨的工作各有什么缺陷

牛顿解释不了无穷小,莱布尼茨解释不了无穷大。

E. 牛顿和莱布尼茨创立的微积分有什么异同

zhangxx55,你好:

1.1 牛顿的“流数术”

牛顿(I.Newton,1642-1727)1642年生于英格兰伍尔索普村的一个农民家庭。1661年牛顿进入剑桥大学三一学院,受教于巴罗。笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,这两部着作引导牛顿走上了创立微积分之路。

牛顿于1664年秋开始研究微积分问题,在家乡躲避瘟疫期间取得了突破性进展。1666年牛顿将其前两年的研究成果整理成一篇总结性论文—《流数简论》,这也是历史上第一篇系统的微积分文献。在简论中,牛顿以运动学为背景提出了微积分的基本问题,发明了“正流数术”(微分);从确定面积的变化率入手通过反微分计算面积,又建立了“反流数术”;并将面积计算与求切线问题的互逆关系作为一般规律明确地揭示出来,将其作为微积分普遍算法的基础论述了“微积分基本定理”。

这样,牛顿就以正、反流数术亦即微分和积分,将自古以来求解无穷小问题的各种方法和特殊技巧有机地统一起来。正是在这种意义下,牛顿创立了微积分。

牛顿对于发表自己的科学着作持非常谨慎的态度。1687年,牛顿出版了他的力学巨着《自然哲学的数学原理》,这部着作中包含他的微积分学说,也是牛顿微积分学说的最早的公开表述,因此该巨着成为数学史上划时代的着作。而他的微积分论文直到18世纪初才在朋友的再三催促下相继发表。

1.2 莱布尼茨的微积分工作

莱布尼茨(W.Leibniz,1646-1716)出生于德国莱比锡一个教授家庭,青少年时期受到良好的教育。1672年至1676年,莱布尼茨作为梅因茨选帝侯的大使在巴黎工作。这四年成为莱布尼茨科学生涯的最宝贵时间,微积分的创立等许多重大的成就都是在这一时期完成或奠定了基础。

1684年,莱布尼茨整理、概括自己1673年以来微积分研究的成果,在《教师学报》上发表了第一篇微分学论文《一种求极大值与极小值以及求切线的新方法》(简称《新方法》),它包含了微分记号以及函数和、差、积、商、乘幂与方根的微分法则,还包含了微分法在求极值、拐点以及光学等方面的广泛应用。1686年,莱布尼茨又发表了他的第一篇积分学论文,这篇论文初步论述了积分或求积问题与微分或切线问题的互逆关系,包含积分符号并给出了摆线方程:

莱布尼茨对微积分学基础的解释和牛顿一样也是含混不清的,有时他的是有穷量,有时又是小于任何指定的量,但不是零。

1.3 牛顿和莱布尼兹各自独立创立了微积分

牛顿和莱布尼茨就微积分的创立而言,尽管二者在背景、方法和形式上存在差异、各有特色,但二者的功绩是相当的。然而,一个局外人的一本小册子却引起了“科学史上最不幸的一章”:微积分发明优先权的争论。瑞士数学家德丢勒在这本小册子中认为,莱布尼茨的微积分工作从牛顿那里有所借鉴,进一步莱布尼茨又被英国数学家指责为剽窃者。这样就造成了支持莱布尼茨的欧陆数学家和支持牛顿的英国数学家两派的不和,甚至互相尖锐地攻击对方。这件事的结果,使得两派数学家在数学的发展上分道扬镳,停止了思想交换。

在牛顿和莱布尼茨二人死后很久,事情终于得到澄清,调查证实两人确实是相互独立地完成了微积分的发明,就发明时间而言,牛顿早于莱布尼茨;就发表时间而言,莱布尼茨先于牛顿。

“微积分基本定理”也称为牛顿—莱布尼茨定理,牛顿和莱布尼茨各自独立地发现了这一定理。微积分基本定理是微积分中最重要的定理,它建立了微分和积分之间的联系,指出微分和积分互为逆运算。

2.严格微积分的奠基者:柯西和魏尔斯特拉斯

2.1 先驱的努力

微积分学创立以后,由于运算的完整性和应用的广泛性,使微积分学成了研究自然科学的有力工具。但微积分学中的许多概念都没有精确的定义,特别是对微积分的基础—无穷小概念的解释不明确,在运算中时而为零,时而非零,出现了逻辑上的困境。

多方面的批评和攻击没有使数学家们放弃微积分,相反却激起了数学家们为建立微积分的严格而努力。从而也掀起了微积分乃至整个分析的严格化运动。

18世纪,欧陆数学家们力图以代数化的途径来克服微积分基础的困难,这方面的主要代表人物是达朗贝尔(d’Alembert,1717-1783)、欧拉和拉格朗日。达朗贝尔定性地给出了极限的定义,并将它作为微积分的基础,他认为微分运算“仅仅在于从代数上确定我们已通过线段来表达的比的极限”;欧拉提出了关于无限小的不同阶零的理论;拉格朗日也承认微积分可以在极限理论的基础上建立起来,但他主张用泰勒级数来定义导数,并由此给出我们现在所谓的拉哥朗日中值定理。欧拉和拉格朗日在分析中引入了形式化观点,而达朗贝尔的极限观点则为微积分的严格化提供了合理内核。

微积分的严格化工作经过近一个世纪的尝试,到19世纪初已开始见成效。首先是捷克数学家波尔察诺(B. Bolzano,1781-1848)1817年发表的论文《纯粹分析证明》,其中包含了函数连续性、导数等概念的合适定义、有界实数集的确界存在性定理、序列收敛的条件以及连续函数中值定理的证明等内容。

2.2 柯西对严格微积分的贡献

19世纪分析的严密性真正有影响的先驱则是法国数学家柯(A-L.Cauchy,1789-1857)。从1821年到1829年,柯西相继出版了《分析教程》、《无穷小计算教程》以及《微分计算教程》,它们以分析的严格化为目标,对微积分的一系列基本概念给出了明确的定义,在此基础上,柯西严格地表述并证明了微积分基本定理、中值定理等一系列重要定理,定义了级数的收敛性,研究了级数收敛的条件等,他的许多定义和论述已经非常接近于微积分的现代形式。柯西的工作在一定程度上澄清了微积分基础问题上长期存在的混乱,向分析的全面严格化迈出了关键的一步。

然而,柯西的理论只能说是“比较严格”,不久人们便发现柯西的理论实际上也存在漏洞。比如柯西定义极限为:“当同一变量逐次所取的值无限趋向于一个固定的值,最终使它的值与该定值的差可以随意小,那么这个定值就称为所有其它值的极限”,其中“无限趋向于”、“可以随意小”等语言只是极限概念的直觉的、定性的描述,缺乏定量的分析,这种语言在其它概念和结论中也多次出现。

应该指出,微积分计算是在实数领域中进行的,但到19世纪中叶,实数仍没有明确的定义,对实数系仍缺乏充分的理解,而在微积分的计算中,数学家们却依靠了假设:任何无理数都能用有理数来任意逼近。当时,还有一个普遍持有的错误观念就是认为凡是连续函数都是可微的。基于此,柯西时代就不可能真正为微积分奠定牢固的基础。所有这些问题都摆在当时的数学家们面前。

2.3 威尔斯特拉斯之严格微积分

另一位为微积分的严密性做出卓越贡献的是德国数学家魏尔斯特拉斯。他定量地给出了极限概念的定义,这就是今天极限论中的“ε-δ”方法。魏尔斯特拉斯用他创造的这一套语言重新定义了微积分中的一系列重要概念,特别地,他引进的一致收敛性概念消除了以往微积分中不断出现的各种异议和混乱。

另外,魏尔斯特拉斯认为实数是全部分析的本源,要使分析严格化,就先要使实数系本身严格化。而实数又可按照严密的推理归结为整数。因此,分析的所有概念便可由整数导出。这就是魏尔斯特拉斯所倡导的“分析算术化”纲领。基于魏尔斯特拉斯在分析严格化方面的贡献,在数学史上,他获得了“现代分析之父”的称号。

1857年,魏尔斯特拉斯在课堂上给出了第一个严格的实数定义,但他没有发表。1872年,戴德金(R. Dedekind, 1831-1916)、康托尔(B. Cantor,1829-1920)几乎同时发表了他们的实数理论,并用各自的实数定义严格地证明了实数系的完备性。这标志着由魏尔斯特拉斯倡导的分析算术化运动大致宣告完成。

3.结论

牛顿和莱布尼兹两人独自创立了微积分,柯西和威尔斯特拉斯使严格微积分诞生。

F. 牛顿和莱布尼茨对微积分发展所做的贡献及他们给后来的数学家留下了哪些

牛顿-莱布尼茨公式若函数f(x)在[a,b]上连续,且存在原函数F(x),则f(x)在[a,b]上可积,且
b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a)
这即为牛顿—莱布尼茨公式。
牛顿-莱布尼茨公式的意义就在于把不定积分与定积分联系了起来,也让定积分的运算有了一个完善、令人满意的方法。下面就是该公式的证明全过程:
我们知道,对函数f(x)于区间[a,b]上的定积分表达为:
b(上限)∫a(下限)f(x)dx
现在我们把积分区间的上限作为一个变量,这样我们就定义了一个新的函数:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(x)dx
但是这里x出现了两种意义,一是表示积分上限,二是表示被积函数的自变量,但定积分中被积函数的自变量取一个定值是没意义的。为了只表示积分上限的变动,我们把被积函数的自变量改成别的字母如t,这样意义就非常清楚了:
Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt
接下来我们就来研究这个函数Φ(x)的性质:
1、定义函数Φ(x)= x(上限)∫a(下限)f(t)dt,则Φ’(x)=f(x)。
证明:让函数Φ(x)获得增量Δx,则对应的函数增量
ΔΦ=Φ(x+Δx)-Φ(x)=x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt
显然,x+Δx(上限)∫a(下限)f(t)dt-x(上限)∫a(下限)f(t)dt=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt
而ΔΦ=x+Δx(上限)∫x(下限)f(t)dt=f(ξ)�6�1Δx(ξ在x与x+Δx之间,可由定积分中的中值定理推得,
也可自己画个图,几何意义是非常清楚的。)
当Δx趋向于0也就是ΔΦ趋向于0时,ξ趋向于x,f(ξ)趋向于f(x),故有lim Δx→0 ΔΦ/Δx=f(x)
可见这也是导数的定义,所以最后得出Φ’(x)=f(x)。
2、b(上限)∫a(下限)f(x)dx=F(b)-F(a),F(x)是f(x)的原函数。
证明:我们已证得Φ’(x)=f(x),故Φ(x)+C=F(x)
但Φ(a)=0(积分区间变为[a,a],故面积为0),所以F(a)=C
于是有Φ(x)+F(a)=F(x),当x=b时,Φ(b)=F(b)-F(a),
而Φ(b)=b(上限)∫a(下限)f(t)dt,所以b(上限)∫a(下限)f(t)dt=F(b)-F(a)
把t再写成x,就变成了开头的公式,该公式就是牛顿-莱布尼茨公式。

G. 牛顿和莱布尼兹给后来的数学家留下那些问题

牛顿和莱布尼兹给后来的数学家留下那些问题?孤陋寡闻!不清楚有哪些问题?
但有一个重大问题萦绕脑内许久!为甚麽两人不经交流,就分别发明微积分?这说明了两人思维有共性,必须找出这些共性,将是对哲学、对思维学和对数学的重大贡献!这对于继续开拓数学的新领域、开拓其他科学的新领域具有重大指导意义!

H. 如何客观评价牛顿和莱布尼茨之间的争论

牛顿与莱布尼茨的微积分战争:微积分是最重要的数学发明,极大推动了科学的进步。但在两位最伟大的科学巨匠——牛顿和莱布尼茨之间,却爆发了激烈的微积分发明权之争。在各自拥趸的支持与撺掇之下,他们相互发难,指责对方是剽窃者。这场旷日持久的微积分战争,是科学史上的重大事件,是损失无法估量的悲剧。这场漫长尖锐的微积分战争长期被尘封,因为它泄露了牛顿和莱布尼茨最差劲的一面,暴露了各自幽暗的人性。本书作者打破禁忌,第一次用极为详实的史料,完整的讲述了微积分战争的故事。绿皮 作者简介杰森·苏格拉底·巴迪,美国科普作家,获得约翰霍普金斯大学分子生物学(1998年)、科学写作(2001年)两项硕士学位。曾在美国宇航局、美国国立卫生研究院等科学机构从事专职写作与编辑工作,现任美国物理研究所新闻主任。除了本书之外,还着有《第五项假定:破解古老的宇宙之谜》。精彩书摘无论是我们的项目取得进展,还是科学取得进步,都无法让我们逃脱死亡。——莱布尼茨,1696年写给托马斯·伯内莱布尼茨生命中最后的日子是在汉诺威度过的,而这段时间乔治和他的大臣们则一直待在英格兰。也许这说明乔治疏远了莱布尼茨,至少是不那么支持他了。发生在1711年的一件事或许更能说明他们之间的关系。这一年莱布尼茨不慎摔伤了。他已是一位体弱多病、身有残疾的老人。据说乔治并没有表现出特别的关心,甚至把这件事当成一个笑话。显然乔治对一个长期为其家族服务的老人缺乏应有的同情心。

I. 微积分是对什么实际问题而产生的

十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在自己的国度里独自研究和完成了微积分的创立工作,虽然这只是十分初步的工作。他们的最大功绩是把两个貌似毫不相关的问题联系在一起,一个是切线问题(微分学的中心问题),一个是求积问题(积分学的中心问题)。
牛顿和莱布尼茨建立微积分的出发点是直观的无穷小量,因此这门学科早期也称为无穷小分析,这正是现在数学中分析学这一大分支名称的来源。牛顿研究微积分着重于从运动学来考虑,莱布尼茨却是侧重于几何学来考虑的。
牛顿在1671年写了《流数法和无穷级数》,这本书直到1736年才出版,它在这本书里指出,变量是由点、线、面的连续运动产生的,否定了以前自己认为的变量是无穷小元素的静止集合。他把连续变量叫做流动量,把这些流动量的导数叫做流数。牛顿在流数术中所提出的中心问题是:已知连续运动的路径,求给定时刻的速度(微分法);已知运动的速度求给定时间内经过的路程(积分法)。
德国的莱布尼茨是一个博才多学的学者,1684年,他发表了现在世界上认为是最早的微积分文献,这篇文章有一个很长而且很古怪的名字《一种求极大极小和切线的新方法,它也适用于分式和无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算》。就是这样一片说理也颇含糊的文章,却有划时代的意义。他以含有现代的微分符号和基本微分法则。1686年,莱布尼茨发表了第一篇积分学的文献。他是历史上最伟大的符号学者之一,他所创设的微积分符号,远远优于牛顿的符号,这对微积分的发展有极大的影响。现在我们使用的微积分通用符号就是当时莱布尼茨精心选用的。
微积分学的创立,极大地推动了数学的发展,过去很多初等数学束手无策的问题,运用微积分,往往迎刃而解,显示出微积分学的非凡威力。
前面已经提到,一门科学的创立决不是某一个人的业绩,他必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的。微积分也是这样。
不幸的事,由于人们在欣赏微积分的宏伟功效之余,在提出谁是这门学科的创立者的时候,竟然引起了一场悍然大波,造成了欧洲大陆的数学家和英国数学家的长期对立。英国数学在一个时期里闭关锁国,囿于民族偏见,过于拘泥在牛顿的“流数术”中停步不前,因而数学发展整整落后了一百年。
其实,牛顿和莱布尼茨分别是自己独立研究,在大体上相近的时间里先后完成的。比较特殊的是牛顿创立微积分要比莱布尼词早10年左右,但是整是公开发表微积分这一理论,莱布尼茨却要比牛顿发表早三年。他们的研究各有长处,也都各有短处。那时候,由于民族偏见,关于发明优先权的争论竟从1699年始延续了一百多年。
应该指出,这是和历史上任何一项重大理论的完成都要经历一段时间一样,牛顿和莱布尼茨的工作也都是很不完善的。他们在无穷和无穷小量这个问题上,其说不一,十分含糊。牛顿的无穷小量,有时候是零,有时候不是零而是有限的小量;莱布尼茨的也不能自圆其说。这些基础方面的缺陷,最终导致了第二次数学危机的产生。
直到19世纪初,法国科学学院的科学家以柯西为首,对微积分的理论进行了认真研究,建立了极限理论,后来又经过德国数学家维尔斯特拉斯进一步的严格化,使极限理论成为了微积分的坚定基础。才使微积分进一步的发展开来。
任何新兴的、具有无量前途的科学成就都吸引着广大的科学工作者。在微积分的历史上也闪烁着这样的一些明星:瑞士的雅科布·贝努利和他的兄弟约翰·贝努利、欧拉、法国的拉格朗日、科西……
欧氏几何也好,上古和中世纪的代数学也好,都是一种常量数学,微积分才是真正的变量数学,是数学中的大革命。微积分是高等数学的主要分支,不只是局限在解决力学中的变速问题,它驰骋在近代和现代科学技术园地里,建立了数不清的丰功伟绩。

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