微积分的发展历史
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微积分的发展微积分的产生是数学上的伟大创造。
它从生产技术和理论科学的需要中产生,又反过来广泛影响着生产技术和科学的发展。
如今,微积分已是广大科学工作者以及技术人员不可缺少的工具。
从微积分成为一门学科来说,是在十七世纪,但是,微分和积分的思想在古代就已经产生了。
公元前三世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积的问题中,就隐含着近代积分学的思想。
作为微分学基础的极限理论来说,早在古代以有比较清楚的论述。
比如我国的庄周所著的《庄子》一书的“天下篇”中,记有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。
三国时期的刘徽在他的割圆术中提到“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆周和体而无所失矣。
”这些都是朴素的、也是很典型的极限概念。
到了十七世纪,有许多科学问题需要解决,这些问题也就成了促使微积分产生的因素。
归结起来,大约有四种主要类型的问题:第一类是研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题。
第二类问题是求曲线的切线的问题。
第三类问题是求函数的最大值和最小值问题。
第四类问题是求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心、一个体积相当大的物体作用于另一物体上的引力。
十七世纪的许多著名的数学家、天文学家、物理学家都为解决上述几类问题作了大量的研究工作,如法国的费尔玛、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格;英国的巴罗、瓦里士;德国的开普勒;意大利的卡瓦列利等人都提出许多很有建树的理论。
为微积分的创立做出了贡献。
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)。
1605 年 5 月20 日,在牛顿手写的一面文件中开始有“流数术”的记载,微积分的诞生不妨以这一天为标志。
微积分的起源与发展主要内容:一、微积分为什么会产生二、中国古代数学对微积分创立的贡献三、对微积分理论有重要影响的重要科学家四、微积分的现代发展一、微积分为什么会产生微积分是微分学和积分学的统称,它的萌芽、发生与发展经历了漫长的时期.公元前三世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积的问题中,就隐含着近代积分学的思想。
作为微分学基础的极限理论来说,早在古代以有比较清楚的论述.比如我国的庄周所著的《庄子》一书的“天下篇”中,记有“一尺之棰,日取其半,万世不竭"。
三国时期的刘徽在他的割圆术中提到“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆周和体而无所失矣。
”这些都是朴素的、也是很典型的极限概念。
到了十七世纪,哥伦布发现新大陆,哥白尼创立日心说,伽利略出版《力学对话》,开普勒发现行星运动规律--航海的需要,矿山的开发,火松制造提出了一系列的力学和数学的问题,这些问题也就成了促使微积分产生的因素,微积分在这样的条件下诞生是必然的。
归结起来,大约有四种主要类型的问题:第一类是研究运动的时候直接出现的,也就是求即时速度的问题。
已知物体移动的距离表为时间的函数的公式,求物体在任意时刻的速度和加速度;反过来,已知物体的加速度表为时间的函数的公式,求速度和距离。
困难在于:十七世纪所涉及的速度和加速度每时每刻都在变化.例如,计算瞬时速度,就不能象计算平均速度那样,用运动的时间去除移动的距离,因为在给定的瞬刻,移动的距离和所用的时间都是0,而0 / 0 是无意义的。
但根据物理学,每个运动的物体在它运动的每一时刻必有速度,是不容怀疑的.第二类问题是求曲线的切线的问题.这个问题的重要性来源于好几个方面:纯几何问题、光学中研究光线通过透镜的通道问题、运动物体在它的轨迹上任意一点处的运动方向问题等。
困难在于:曲线的“切线"的定义本身就是一个没有解决的问题。
微积分历史的研究报告引言微积分是数学中一个重要的分支,它研究函数的变化规律和量的变化率。
微积分的发展是一个漫长而复杂的历史过程,在不同的时期和地区都有不同的贡献者和重要的里程碑。
本文将从古代到现代,简要地介绍微积分历史的重要事件和人物,并讨论微积分在科学和工程领域的应用。
古代的微积分概念古代的数学家和哲学家在没有现代微积分概念的情况下,已经开始研究某些微积分的思想。
在古希腊,欧多克斯被认为是最早接近微积分概念的人之一。
他在《几何学原本》中提出了“附属法”和“最后原理”这两个基本思想,相当于微积分中的微分和积分。
牛顿和莱布尼兹的贡献17世纪的牛顿和莱布尼兹被公认为微积分的奠基人。
牛顿发明了微积分的核心思想和符号,莱布尼兹独立地开发了类似的概念。
牛顿的《自然哲学的数学原理》以及莱布尼兹的《微积分学术语的体系》是微积分领域的重要里程碑。
牛顿和莱布尼兹建立了微积分的基本原理和符号,如微分和积分。
他们使用这些概念来解决力学、光学和天文学问题,为物理学的发展做出了重要贡献。
这一时期的微积分研究被称为“经典微积分”。
微积分的发展与改进19世纪,微积分经历了一次重要的改进。
欧拉、拉格朗日、傅里叶等数学家进一步发展了微积分的理论和应用。
欧拉发明了欧拉方程,拉格朗日提出了拉格朗日乘数法,傅里叶则应用傅里叶级数解决了热传导方程。
在19世纪末和20世纪初,微积分的理论获得了严格的数学基础。
数学家们通过引入极限概念、序列和级数等工具,使微积分成为更为严密和完整的数学分支。
应用领域微积分在科学和工程领域有广泛的应用。
在物理学中,微积分被用于描述物体的运动、力的作用以及电磁学中的电荷和电流等现象。
在经济学和金融学中,微积分被用于建立经济模型和解决优化问题。
在工程学中,微积分被应用于电路分析、控制系统设计等领域。
除了应用于其他学科,微积分本身也是一门重要的学科。
微积分的理论和方法为数学的发展提供了重要的工具,也催生了其他分支的研究,如微分方程、积分方程和泛函分析等。
第7讲微积分发展史微积分是近代自然科学和工程技术中广泛应用的一种基本数学工具,它创立于17世纪后半叶的西欧,是适应当时社会生产发展和理论科学的需要而产生的,同时又深刻地影响着生产技术和自然科学的发展。
微积分堪称是人类智慧最伟大的成就之一。
一、微积分产生的背景微分和积分的思想早在古代就已经产生了。
公元前3世纪,古希腊数学家、力学家阿基米德的著作《圆的测量》和《论球与圆柱》中就已含有微积分的萌芽,他在研究解决抛物线下的弓形面积、球和球冠面积、螺线下的面积和旋转双曲面的体积等问题中就隐含着近代积分的思想。
极限理论作为微积分的基础,也早在我国的古代就有非常详尽的论述,但当时人们习惯于研究常量和有限的对象,遇到无穷时往往束手无策。
生产力和科学技术的不断发展,为微积分的诞生创造了条件。
1492年哥伦布发现了新大陆,由此证实了大地是球形;1543年,哥白尼发表的《天体运行论》确立了“日心说”;开普勒在1609年提出了有关行星绕日运动的第一、第二定律,1618年他又提出了第三定律;1609年,伽利略用自制的望远镜观察了月亮、金星、木星等星球,把人们的视野引向遥远的地方。
这些科学家拓展了人们对世界的认识,引起了人类思想上的巨变。
16世纪,西欧出现资本主义的萌芽,产生了新的生产关系,社会生产力有了很大的发展。
从17世纪开始,随着社会的进步和生产力的发展,在航海、天文、矿山建设、军事技术等方面有许多课题需要解决,数学也开始进入了“变量数学”时代。
通过这些向数学提出了如下4个问题:(1)由距离和时间的关系求瞬时速度和瞬时加速度;反之,由速度求距离,由加速度求速度。
(2)确定物体运动方向(切线方向)或光学中曲线的切线问题。
(3)求最大、最小值问题。
(4)一般的求积(面积、体积)问题,曲线长问题,以及物体的质量、重心等问题。
在17世纪30年代创立的解析几何学里,可以用字母表示流动坐标,用代数方程刻画一般平面曲线,用代数演算代替对几何量的逻辑推导,从而把对几何图形性质的研究转化为对解析式的研究,使数与形紧密地结合起来。
分数阶微积分的历史背景一、微积分学的创立微积分学作为一门高等数学的基础学科,是在十七世纪产生的。
微积分的基本概念和内容包微分学积分学。
但是早在公元前三世纪,就已经出现过利用微积分思想解决问题的实例了,如庄子在天下篇中曾记载“一尺之锤,日取其半,万世不竭”,阿基米德在研究解决抛物弓形的面积、球和球冠的面积以及旋转双曲体的体积问题中,都体现了极限的概念。
十七世纪,人们面临着许多新的数学问题,比如求瞬时速度的问题等,这些问题促成了微积分的产生,当时有许多著名的数学家都为了解决相关问题做了大量的研究,其中莱布尼茨和牛顿的成就尤为突出。
1666年,莱布尼茨写成“论组合术”(De ArtCombinatoria)一文,讨论了平方数序列0,1,4,9,16,…的性质,例如它的第一阶差为1,3,5,7,…,第二阶差则恒等于2,2,2,…等.他注意自然数列的第二阶差消失,平方序列的第三阶差消失,等等.同时他还发现,如果原来的序列是从0开始的,那么第一阶差之和就是序列的最后一项,如在平方序列中,前5项的第一阶差之和为1+3+5+7=16,即序列的第5项.他用X表示序列中项的次序,用Y表示这一项的值.这些讨论为他后来创立微积分奠定了初步思想,可以看作是他微积分思想的萌芽.“论组合术”是他的第一篇数学论文,使他跻身于组合数学研究者之列。
流数(fluxion)1665年5月20日,英国杰出物理学家牛顿第一次提出“流数术”(微积分),后来世人就以这天作为“微积分诞生日”。
牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。
所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。
微积分的历史 work Information Technology Company.2020YEAR微积分的历史一、微积分的创立微积分的创立是为了解决四大问题1.已知物体的加速度表示为时间的函数的公式,求速度和距离。
困难在于,十七世纪所涉及的速度和加速度每时每刻都在变化,计算瞬时速度时,在给定的瞬时时间里,移动的距离和所用的时间都是零,而0/0是没有意义的。
2.求曲线的切线和定义切线例如在研究光通过透镜的通道,必须知道光线射入透镜的角度以便应用反射定律,重要的角是光线同曲线的法线间的夹角,这就需要知道曲线的切线。
3.求函数的最大值和最小值研究炮弹从各个角度发射后所达到的不同的最大高度,研究行星的运动也涉及最大值和最小值的问题。
4.求曲线长、曲线围成的面积、曲面围成的体积、物体的重心、一个物体作用于另一个物体上的引力古希腊人用穷竭法求出了一些面积和体积,当Archimedes的工作在欧洲文明时,求长度面积体积和重心的兴趣复兴了,穷竭法被逐渐的修改,后来由于微积分的创立而被根本的修改了二、17世纪初期的微积分工作1.求曲线的切线古希腊人把切线定义为接触曲线于一点的直线。
1634年 Roberwal针对炮弹发射问题认为曲线是一个动点在两个速度作用下运动的轨迹,应用Galileo的法则:水平的和垂直的速度是彼此独立地运用着的。
Torricelli应用Roberwal的方法,求得了曲线Y=x n的切线。
1629年 Fermat依赖深奥的极限理论利用几何相似的原理,通过求次切线做出切线的位置。
Descartes希望利用切线获得曲线的性质——例如两条曲线相交的角度。
他的方法是纯代数的,不涉及极限概念。
但他的办法仅对Y=f(x)(其中f (x)是简单的多项式)的曲线有用。
Barrow利用所谓的微分三角形或者特征三角形判定切线的斜率。
2.求函数最大值最小值Kepler最酒桶的性状产生兴趣,他证明在所有内接与球面的,具有正方形底的正平行六面体中,立方体的容积最大,在证明过程中,他注意到,当越来越接近最大体积时,对应于一个尺寸的固定的变化,体积的变化越来越小。
微积分产生的背景及其对世界的卓越贡献作者:鸿鹄文章来源:本站原创更新时间:2007-10-22微积分是17世纪下半叶自然科学中最伟大的发现,它的产生开创了数学发展史的新纪元。
20世纪最杰出数学家之一:冯. 诺伊曼(1903—1957)评价微积分时说: “微积分是近代数学中最伟大的成就,对它的重要性无论做怎样的估计都不会过分。
”再看恩格斯对微积分成就的评价:恩格斯(1820-1895)说:“在一切理论成就中,未必再有什么像17世纪下半叶微积分的发明那样被看作人类精神的最高胜利了!”两位伟人都用了“最伟大、最高胜利”这些词,足以看出微积分的产生与发展,对人类、对世界的影响与贡献之大!从15世纪初文艺复兴时期起,欧洲的工业、农业、航海事业与商贸等都得到大规模的发展,形成了一个新的经济时代。
而十六世纪的欧洲,正处在资本主义萌芽时期,生产力得到了很大的发展,生产实践的需要对自然科学提出了新的课题:迫切要求力学、天文学等基础科学的发展,而这些学科都是深深依赖于数学的,因而也推动了数学的发展。
微积分就是在这样一种背景下形成与发展起来的。
但微积分的发展历史曲折跌宕,撼人心灵。
因此它从另一个层面来看,也是培养人们正确世界观、科学方法论和对人们进行文化熏陶的极好素材。
数学这门科学之所以有其特殊的重要地位。
这不仅在于数学与自然科学、社会科学有着广泛而密切的联系,而且数学自身的发展水平也影响着人们的思维方式,影响着人文科学的进步。
数学的严密推理能培养人们去进行抽象思维、发扬理性主义的探索精神,激发人们对理想和美的追求。
在那个时代,如古希腊的文化,它能产生很难为后世超越的优美文学、极端理想化的哲学和理想化的建筑与雕塑,都是源于数学对人们思维的深刻影响。
这一历史事实告诉我们:一个时代的文化特征在很大程度上是与那个时代的数学活动密切相关的。
所以说,社会离不开数学,数学能促进社会的文明与进步。
实践证明,学习微积分对于学生的科学思维和文化素质的培养,所起的作用是极为明显,也是其它学科所不能比拟的。
微分学的历史和起源从微积分成为一门学科来说,是在17世纪,但是,微分和积分的思想早在古代就已经产生了。
公元前3世纪,古希腊的数学家、力学家阿基米德(公元前287—前212)的著作《圆的测量》和《论球与圆柱》中就已含有微积分的萌芽,他在研究解决抛物线下的弓形面积、球和球冠面积、螺线下的面积和旋转双曲线的体积的问题中就隐含着近代积分的思想。
作为微积分的基础极限理论来说,早在我国的古代就有非常详尽的论述,比如庄周所著的《庄子》一书中的“天下篇”中,著有“一尺之棰,日取其半,万世不竭”。
三国时期的刘徽在他的割圆术中提出“割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”。
他在1615年《测量酒桶体积的新科学》一书中,就把曲线看成边数无限增大的直线形。
圆的面积就是无穷多个三角形面积之和,这些都可视为典型极限思想的佳作。
意大利数学家卡瓦列利在1635年出版的《连续不可分几何》,就把曲线看成无限多条线段(不可分量)拼成的。
这些都为后来的微积分的诞生作了思想准备。
17世纪生产力的发展推动了自然科学和技术的发展,不但已有的数学成果得到进一步巩固、充实和扩大,而且由于实践的需要,开始研究运动着的物体和变化的量,这样就获得了变量的概念,研究变化着的量的一般性和它们之间的依赖关系。
到了17世纪下半叶,在前人创造性研究的基础上,英国大数学家、物理学家艾萨克·牛顿(1642-1727)是从物理学的角度研究微积分的,他为了解决运动问题,创立了一种和物理概念直接联系的数学理论,即牛顿称之为“流数术”的理论,这实际上就是微积分理论。
牛顿的有关“流数术”的主要著作是《求曲边形面积》、《运用无穷多项方程的计算法》和《流数术和无穷极数》。
这些概念是力学概念的数学反映。
牛顿认为任何运动存在于空间,依赖于时间,因而他把时间作为自变量,把和时间有关的固变量作为流量,不仅这样,他还把几何图形——线、角、体,都看作力学位移的结果。
莱布尼茨微积分的历史和起源
莱布尼茨微积分是现代数学中的重要分支,它的历史和起源可以追溯到17世纪。
莱布尼茨微积分的发展离不开当时欧洲数学家们的努力和探索。
17世纪初,英国数学家牛顿和德国数学家莱布尼茨几乎同时独立地发明了微积分学。
牛顿发明了微积分的基本概念和方法,而莱布尼茨则发明了微积分的符号表示法。
这两位数学家的发明为微积分学的发展奠定了基础。
莱布尼茨微积分的符号表示法是一种简洁而优美的数学语言,它使得微积分的计算更加方便和快捷。
莱布尼茨的符号表示法中,微分和积分分别用d和∫表示,这些符号至今仍然被广泛使用。
莱布尼茨微积分的发展离不开当时欧洲数学家们的努力和探索。
在17世纪,欧洲的数学家们开始研究曲线的切线和极值问题,这些问题促进了微积分学的发展。
同时,数学家们还研究了微积分学在物理学和工程学中的应用,这些应用进一步推动了微积分学的发展。
莱布尼茨微积分的发展也受到了当时的社会和政治环境的影响。
17世纪是欧洲科学和文化的黄金时期,这一时期的欧洲充满了创新和探索的精神。
同时,欧洲各国之间的竞争和战争也促进了科学技术的发展,微积分学的发展也受到了这种影响。
莱布尼茨微积分的历史和起源是一个充满创新和探索的过程。
它的
发展离不开当时欧洲数学家们的努力和探索,也受到了当时的社会和政治环境的影响。
莱布尼茨微积分的发明为现代数学的发展奠定了基础,它的符号表示法至今仍然被广泛使用。
微积分发生的汗青配景数学中的转机点是笛卡尔的变数,有了变数,活动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分学跟积分学也就破即成为须要的了,而它们也就破即发生,同时是有牛顿跟莱布尼兹年夜要上实现的,但不是由他们创造的。
恩格斯从15世纪初欧洲文艺振兴时代起,产业、农业、帆海奇迹与商贾商业的年夜范围开展,构成了一个新的经济时代,宗教变革与对教会思维监禁的疑心,西方进步的迷信技巧经过阿拉伯的传入,以及拜占庭帝国毁灭后希腊少量文献的流入欧洲,在事先的常识阶级眼前出现出一个完整斩新的相貌。
而十六世纪的欧洲,正处在资源主义抽芽时代,消费力掉掉了非常年夜的开展,消费理论的开展向天然迷信提出了新的课题,急切请求力学、地理学等根底学科的开展,而这些学科基本上深入依附于数学的,因此也推进的数学的开展。
迷信对数学提出的各种请求,最初汇总成车个中心咨询题:(1)活动中速率与间隔的互求咨询题〔多少何演示〕即,已经明白物体挪动的间隔S表为时间的函数的公式S=S〔t〕,求物体在恣意时辰的速率跟减速率;反过去,已经明白物体的减速率表为时间的函数的公式,求速率跟间隔。
这类咨询题是研讨活动时直截了当出现的,艰苦在于,所研讨的速率跟减速率是时时刻刻都在变更的。
比方,盘算物体在某时辰的刹时速率,就不克不及象盘算均匀速率那样,用活动的时间去除挪动的间隔,因为在给定的霎时,物体挪动的间隔跟所用的时间是0,而0/0是有意思的。
然而,依照物理,每个活动的物体在它活动的每一时辰必有速率,这也是无疑的。
已经明白速率公式求挪动间隔的咨询题,也碰到异样的艰苦。
因为速率时时刻刻都在变更,因此不克不及用活动的时间乘恣意时辰的速率,来掉掉物体挪动的间隔。
(2)求曲线的切线咨询题〔多少何演示〕那个咨询题自身是纯多少何的,并且对于迷信使用有宏年夜的主要性。
因为研讨地理的需求,光学是时十七世纪的一门较主要的迷信研讨,透镜的计划者要研讨光芒经过透镜的通道,必需明白光芒入射透镜的角度以便使用反射定律,这里主要的是光芒与曲线的法线间的夹角,而法线是垂直于切线的,因此老是就在于求出法线或切线;另一个触及到曲线的切线的迷信咨询题出现于活动的研讨中,求运植物体在它的轨迹上任一点上的活动偏向,即轨迹的切线偏向。
分数阶微积分的历史与发展摘要:分数阶微积分作为一种新的数学分支,近年来备受关注。
分数阶微积分与整数阶微积分相比,其具有更广泛的应用领域,如控制论、力学、经济学、生物医学等。
本文主要介绍了分数阶微积分的历史、发展及其应用领域,并分析了其未来发展趋势。
本文的目的是为读者提供对分数阶微积分的基本认识和启发。
关键词:分数阶微积分,历史,发展,应用领域,未来趋势一、分数阶微积分的历史分数阶微积分的出现,是为了解决传统整数阶微积分难以处理的问题而产生的。
实际上,很多现象和系统的行为不能用整数阶微积分来刻画,反而可以用非整数阶微积分来描述。
比如,分数阶微积分可以处理无界增长的数据,比如空气质量指数、绿色产业数据,分数阶微积分还可以处理非线性行为的系统,比如人口增长理论、化学反应系统。
分数阶微积分更能够处理系统之间的耦合关系,例如,它可用于描述经济中提高关税的决策对不同国家经济的影响。
分数阶微积分的历史可以追溯到1695年,Leibniz和L'Hôpital在处理常微分方程时首次提出了非整数阶导数的概念。
19世纪中叶,Grünwald和Letnikov独立地研究了分数阶导数,并提出了一种数值计算方法,即Grünwald-Letnikov导数。
20世纪初,Riesz研究了分数阶微积分的理论,并提出了一种新的导数定义,即Riesz导数。
1959年,Samoilov首次应用分数阶微积分理论解决了具有记忆效应的动态问题。
分数阶微积分的引入是为了使电力系统更加稳定。
在 19 世纪时,对于实际技术问题,整数阶微积分已成为解决这一问题的主要工具。
然而,在 20 世纪60 年代末到 70 年代初期,一些科学家发现,现实生活中很多现象不能用整数阶微积分来解释,于是,引入了分数阶微积分。
分数阶历史的成因:1、时代趋势:在数字化时代,人们对时间的刻划更加准确、更加精细,因此,在历史研究领域,分数阶历史逐渐得到了应用。
微积分的历史和发展微积分是现代数学的一个极为重要的分支,它是研究微小物体运动的数学理论。
微积分是由牛顿和莱布尼兹在17世纪中期独立发明的,它将解决很多物理和工程问题的方法系统化,为人类科学的发展做出了重要的贡献。
微积分的历史可以追溯到公元前3世纪中国墨子以及希腊的欧多克索斯。
墨子给出了计算圆面积和圆周长度的方法,欧多克索斯则探讨了锥形曲线和球形曲面的问题。
但是,这些问题都没有被形式化地定义和系统化地解决,随着欧几里得几何学和解析几何学的出现,微积分在数学发展的历程中才得以真正萌芽。
16世纪初,意大利数学家托莱多·德·梅杰里(Torricelli)证明了有界区间闭合函数的性质,奠定了微积分的基础。
另一方面,德国数学家莱布尼兹和英国数学家牛顿在17世纪中期独立发明了微积分。
莱布尼兹提出了微积分的符号表示法,几乎是现代符号表示法的原型,而牛顿则通过他的三个经典法则,计算了球体、圆锥、卵形线和椭圆形线的体积和曲线长度。
微积分被广泛应用于物理、天文学和其他领域中的问题,特别是当计算机科学技术得以实现时,微积分的应用发展到了一个新的水平。
它不仅真正实现了航天器和机器人的自动控制,而且也被用于医学、经济学和社会科学领域的问题。
微积分的形式化表示和方法是现代工程学和科学研究的基石。
从微积分的历史和发展来看,它已经过了数百年的发展,并且随着技术、工程和科学领域的进步而不断进化。
微积分的复杂性也在不断增加,但我们已经达到了一个可以利用这种工具解决许多现代问题和挑战的阶段。
虽然微积分的历史开始于两千年前,但是其应用和发展在近几十年来远超过过去的几个世纪。
如今,微积分作为一种重要的数学分支,得到了学生和学者的广泛关注和研究。
同时,微积分还提供了许多有趣的数学问题和挑战,需要我们一起探索。
微积分的发展史简述作者:周锐来源:《当代人(下半月)》2018年第04期摘要:微积分是数学的一个分支,在数学史上占有重要地位。
本文根据时间进程阐述了微积分的发展史及其简要应用。
关键词:微积分;发展史;牛顿;莱布尼兹微积分是数学中的基础学科,也是近现代数学中的重要基石和起点。
它在物理、化学、生物等自然学科中被普遍利用,在社会、经济、人文等范畴也是重要的研究工具之一。
本文将沿着微积分学的发展时间历程,简要论述微积分的发展史。
一、微积分的萌芽之初微积分学发展得最早的是积分学的思想,可以追溯到古希腊时期[1]。
其中做出重要贡献的有古希腊数学家芝诺提出的四大悖论。
古希腊哲学家德谟克利特斯的原子论则充分体现了近代积分的思想,他认为任意事物都是由原子构成。
古希腊诡辩家安提丰提出的“穷竭法”是极限理论最早的表现形式。
古希腊数学家欧多克斯进一步研究原子论和穷竭法,使这两个理论得以稳健前进。
古希腊著名数学家阿基米德所提出的“平衡法”实质上是一种较原始的“积分法”。
他在著作《抛物线求积法》一书中运用穷竭法求出了抛物线构成的弓形的面积。
二、微积分创立之前的酝酿由于种种影响,微积分的概念在15世纪之前一直处于萌芽阶段[2]。
推动欧洲崛起的新航路开辟和文艺复兴是15世纪的大事件。
从14世纪到16世纪的文艺复兴在意大利各城市兴起,之后推广到西欧各国,带来了一场关于科学与艺术的革命。
随着文艺复兴的兴起,生产的发展带动了科学的发展。
与此同时希腊的著作大量进入欧洲,随着活板印刷的发明,知识的传播更加迅速,自然学科开始活跃,自然学科中的数学得以有进一步发展的机会。
在时代背景下,数学成为唯一被公认的真理得以推广。
天文学、光学、力学等自然学科的发展被生产力的发展所推动,为数学带来了大量的研究问题[3],许多学者开始考虑研究微积分的思想[4]。
开普勒是德国杰出的天文学家、物理学家、数学家和哲学家。
他在《测量酒桶的新立体几何》一书中主要对如何求解旋转体体积的方法进行研究。
指数函数与对数函数的微积分学历史与发展指数函数与对数函数是微积分中的重要概念,它们在数学领域中有着深远的历史与发展。
本文将从历史的角度出发,介绍指数函数与对数函数的起源与发展,并探讨对微积分学的影响。
1. 指数函数的历史与发展指数函数最早可以追溯到古希腊数学家欧几里得的研究,他发现了一种与等比数列相关的数学关系。
然而,直到17世纪,指数函数才真正被正式定义和研究。
法国数学家约翰·纳皮尔斯·纳皮尔斯引入了指数函数的概念,并且提出了指数函数的基本性质,如指数的加法与乘法法则。
随后,瑞士数学家欧拉对指数函数的研究做出了重要贡献。
他完善了指数函数的定义,并且证明了一系列重要的指数函数性质,如欧拉公式:e^ix = cos(x) + i sin(x)。
这个公式将指数函数与三角函数联系起来,为后续的数学发展奠定了基础。
在19世纪末,德国数学家卡尔·魏尔斯特拉斯在研究复变函数时进一步深化了对指数函数的认识。
他提出了魏尔斯特拉斯函数,这是第一个连续但无处可导的函数,对数派数学的发展起到了重要推动作用。
2. 对数函数的历史与发展对数函数的概念最早可以追溯到17世纪,由苏格兰数学家约翰·纳皮尔斯·纳皮尔斯提出。
他将对数函数定义为指数函数的反函数,即y= log(base a)x 表示a^y = x。
随后,瑞士数学家亨利·布雷吕利对对数函数进行了深入研究,并证明了许多重要的对数函数性质。
他提出了著名的布雷吕利公式:log(xy) = log(x) + log(y),这一公式成为了对数函数计算的基础。
20世纪初,德国数学家约翰内斯·斯坦伯格进一步发展了对数函数的理论,并为其在微积分中的应用奠定了基础。
斯坦伯格提出了著名的斯坦伯格定理,该定理可以用来计算各种复杂函数的导数,对微积分学的发展起到了重要的推动作用。
3. 指数函数与对数函数在微积分中的应用指数函数与对数函数在微积分学中具有广泛的应用。
微积分的发展历史
我们都知道我国古代在数学方面取得了辉煌成就,如我们的勾股定理比西方早一千多年提出来。
但学过微积分的人都知道,微积分的发展史上没有我们中国人的名字,这说明我们这个古老民族在近代数学的发展上落伍了,这也是我们深感惭愧的地方。
微积分的坚固基石是建立在极限基础之上的,我国古代数学中早就有了割圆术、庄子的“日取其半,万世不竭”的经典名句,这些极限的思想在我国已经有两千多年的历史了。
1859年清朝学者李善兰把微积分引入中国,这一百多年的历史中,我们这个国家和民族已经发生了翻天覆地的变化,我们这个勤劳智慧的民族奋起直追,已经在现代数学的发展史上留下了深深的烙印,解决了诸多难题,取得了影响现代数学发展的辉煌成果。
著名数学家华罗庚、陈省身、陈景润家喻户晓,童叟皆知,现如今更有许多数学学者在自己的默默地攻古代数学和现代数学的辉煌成就都会激发学生强烈的民族自豪感,而近代数学的落伍又能激起同学们强烈的民族责任感,为了跻身世界科学的快速发展轨道,希望同学们拼搏努力,学会独立的学习及思考,学会创新思维。
同时也要认识到,“青年一代有理想有担当,国家就有前途,民族就有希望。
”。