- 1、本文档共24页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
数学史牛顿.ppt
微积分的创立 微积分的思想萌发,特别是积分学,部分可以追溯到古代,面积和体积的计算自古以来就是科学家们感兴趣的课题,在古代希腊、中国和印度数学家们的著述中,不乏用无穷小过程计算特殊形状的面积、体积和曲线长的例子,他们的工作,确实是人们建立一般积分学的漫长努力的先驱。 与积分学相比而言,微分学的起源则要晚的多,刺激微积分发展的主要科学问题是求曲线的切线、求瞬时变化率以及求函数的极大极小值等问题。 6.1 半个世纪的酝酿 近代微积分的酝酿,主要是在17世纪上半叶这个世纪 1. 1608伽利略制成的第一台天文望远镜。 2. 1619年开普勒公布了他的最后一条行星运动定律 开普勒行星运动三大定律要义是 1. 每一个行星都沿各自的 椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中; 2.在相等时间内,太阳和运动中的行星的连 (向量半径)所扫过的面积都是相等的。 3.各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 从数学上推证开普勒的经验定律,成为当时自然科学的中心课题之一。 1638年,伽利略的《关于两门新科学的对话》出版。伽利略建立了自由落体定律、动量定律等,为动力学奠定了基础;他认识到弹道的抛物线性质,并断言炮弹的最大射程应在发射角为45度时达到,等等。伽利略本人竭力倡导自然科学的数学化,他的著作激起了人们对他所确立的动力学概念与定律作精确的数学表述的巨大热情。 凡此一切,标志着自文艺复兴以来在资本主义生产力刺激下蓬勃发展的自然科学开始迈入综合与突破的阶段,而这种综合与突破所面临的数学困难,使微分学的基本问题空前地成为人们关注的焦点。 确定非匀速运动物体的速度与加速度是瞬时变化率问题的研究成为当务之急; 望远镜的光程设计需要确定透镜曲面上任一点的法线,这又使求任意曲线的切线问题变得不可回避; 确定炮弹的最大射程及寻求行星轨道的近日点和远日点等涉及的函数极大值、极小值问题也亟待解决; 行星沿轨道运动的路程、行星矢径扫过的面积以及物体重心与引力的计算等积分学的基本问题——面积、体积、曲线长、重心和引力计算的兴起被重新激发起来。 在17世纪上半叶,几乎所有的科学大师都致力于寻求解决这些难题的新的数学工具,特别是描述运动与变化的无限小算法,并且在相当短的时期内取得了迅速的进展。 代表性的工作有: 1.开普勒与旋转体体积 开普勒方法的要旨,是用无数个同维无限小元素之和来确定曲边形的面积及旋转体的体积。例如他认为球的体积是天数个小圆锥的体积的和,这些圆锥的顶点在球心,底面则是球面的一部分;他又把圆锥看成是极薄的圆盘之和,并由此计算出它的体积,然后进一步证明球的体积是半径乘以球面面积的三分之一。 2、卡瓦列里不可分量原理: 他在《用新方法促进的连续不可分量的几何学》中发展了系统的不可分量方法。认为线是由无限多个点组成;面是由无限多条平行线段组成;立体则是由无限多个平行平面组成。他分别把这些元素叫做线、面和体的“不可分量”。 ? 卡瓦列里利用这条原理计算出许多立体图形的体积,他对积分学创立最重要的贡献还在于在1639利用平固下的不可分量原理建立了等价于下列积分式子: 3、笛卡儿的“圆法”: 笛卡儿的这种代数方法在推动微积分的早期发展方面有很大的影响,牛顿就是以笛卡儿圆法为起跑点而踏上研究微积分的道路的。 笛卡儿圆法在确定重根时会导致极繁复的代数计算,1658年荷兰数学家胡德提出了一套构造曲线切线的形式法则,称为“朗德法则”。 朗德法则为确定笛卡儿圆法所需的重根提供了机械的算法,可以完成求任何代数曲线的切线斜率时所要进行的计算。 4、费马求极大值和极小值方法 费尔马 (Fermat)是在牛顿和莱布尼兹之前,在微分和积分两个方面作出贡献最多的一个数学家. 费尔马《求极大值与极小值的方法》 (写于1636年以前)在求曲线的切线问题和函数的极大,极小值问题上做出了重要贡献.用现代语言来说,他都是先取增量,而后让增量趋于0.这正是微分学的实质之所在. 费尔马还考虑了求抛物体的重心问题. 他是用求极大,极小值的方法得到,而不是用求和的方法.这使他的朋友罗贝瓦尔感到惊奇.但是,他居然没有看到这两类问题——微分学问题和积分学问题——的基本联系,与微积分基本定理擦肩而过. 在数学史上,拉格朗日,拉普拉斯和傅立叶都曾称费尔马是真正发明者.但泊松正确地指出,费尔马不应当享有这一荣誉. 5、巴罗的“微分三角形” 巴罗是牛顿的老师,是英国剑桥大学第一任“卢卡斯数学教授”,也是英国皇家学会的首批会员。当巴罗发现和认识到牛顿的杰出才能时,便于1669年辞去了卢卡斯教授的职位,举荐自己的学生——当时才27岁的牛顿来担任。巴罗让贤,已成为科学史上的佳话。
文档评论(0)