微积分发展简史
微积分发展简史

微积分发展简史一、微积分的创立微积分中的极限、穷竭思想可以追溯到两千五百年前的古希腊文明,著名的毕达哥拉斯学派,经过了漫长时期的酝酿,到了17世纪,在工业革命的刺激下,终于通过牛顿(Newton)和莱布尼兹(Leibniz)的首创脱颖而出了。
大约从15世纪初开始的文艺复兴时期起,工业、农业、航海事业与上古贸易的大规模发展,刺激着自然科学蓬勃发展,到了17世纪开始进入综合突破的阶段,而所有这些所面临的数学困难,最后汇总成四个核心问题,并最终导致微积分的产生。
这四个问题是:1.运动中速度、加速度与距离之间的虎丘问题,尤其是非匀速运动,使瞬时变化率的研究成为必要;2.曲线求切线的问题,例如要确定透镜曲面上的任一点的法线等;3.有确定炮弹最大射程,到求行星轨道的近日点与远日点等问题提出的求函数的极大值、极小值问题;4.当然还有千百年来人们一直在研究如何计算长度、面积、体积与重心等问题。
第一、二、三问题导致微分的概念,第四个问题导致积分的概念。
微分与积分在17世纪之前还是比较朦胧的概念,而且是独立发展的。
开普勒(Kepler)、伽利略(Galileo)、费马(Fermat)、笛卡尔(Descartes)、卡瓦列里(Cavalieri)等学者都做出了杰出贡献。
1669,巴罗(Barrow,牛顿的老师)发表《几何讲义》,首次以几何的面貌,用语言表达了“求切线”和“求面积”是两个互逆的命题。
这个比较接近于微积分基本定理。
牛顿和莱布尼兹生长在微积分诞生前的水到渠成的年代,这时巨人已经形成,牛顿和莱布尼兹之所以能完成微积分的创立大业,正事由于它们占到了前辈巨人们的肩膀上,才能居高临下,才能高瞻远瞩,终于或得了真理。
可以这样说:微积分的产生是量变(先驱们的大量工作的积累)到质变(牛顿和莱布尼兹指出微分与积分是对矛盾)的过程,是当时历史条件(资本主义萌芽时期)下的必然产物。
微积分基本定理的建立标志着微积分的诞生。
牛顿自1664年起开始研究微积分,钻研了伽利略、开普勒、瓦利斯(Wallis),尤其是笛卡尔的著作。
微积分发展简史

微积分发展简史一、微积分的创立微积分中的极限、穷竭思想可以追溯到两千五百年前的古希腊文明,著名的毕达哥拉斯学派,经过了漫长时期的酝酿,到了17世纪,在工业革命的刺激下,终于通过牛顿(Newton)和莱布尼兹(Leibniz)的首创脱颖而出了。
大约从15世纪初开始的文艺复兴时期起,工业、农业、航海事业与上古贸易的大规模发展,刺激着自然科学蓬勃发展,到了17世纪开始进入综合突破的阶段,而所有这些所面临的数学困难,最后汇总成四个核心问题,并最终导致微积分的产生。
这四个问题是:1. 运动中速度、加速度与距离之间的虎丘问题,尤其是非匀速运动,使瞬时变化率的研究成为必要;2. 曲线求切线的问题,例如要确定透镜曲面上的任一点的法线等;3. 有确定炮弹最大射程,到求行星轨道的近日点与远日点等问题提出的求函数的极大值、极小值问题;4. 当然还有千百年来人们一直在研究如何计算长度、面积、体积与重心等问题。
第一、二、三问题导致微分的概念,第四个问题导致积分的概念。
微分与积分在17世纪之前还是比较朦胧的概念,而且是独立发展的。
开普勒(Kepler )、伽利略(Galileo )、费马(Fermat)、笛卡尔(Descartes )、卡瓦列里(Cavalieri )等学者都做出了杰出贡献。
1669,巴罗(Barrow,牛顿的老师)发表《几何讲义》,首次以几何的面貌,用语言表达了“求切线”和“求面积”是两个互逆的命题。
这个比较接近于微积分基本定理。
牛顿和莱布尼兹生长在微积分诞生前的水到渠成的年代,这时巨人已经形成,牛顿和莱布尼兹之所以能完成微积分的创立大业,正事由于它们占到了前辈巨人们的肩膀上,才能居高临下,才能高瞻远瞩,终于或得了真理。
可以这样说:微积分的产生是量变(先驱们的大量工作的积累)至V质变(牛顿和莱布尼兹指出微分与积分是对矛盾)的过程,是当时历史条件(资本主义萌芽时期)下的必然产物。
微积分基本定理的建立标志着微积分的诞生。
微积分的发展历史

微积分的发展历史1. 古希腊时期:微积分的起源可以追溯到古希腊时期,早在公元前5世纪,数学家祖克里斯特斯(Zeno of Elea)就提出了诸如阿基里斯赛跑等著名的悖论,引发了对无穷小和无穷大的思考。
2. 阿基米德和群测强微积分:在古希腊和古罗马时期,一些数学家如阿基米德和群测强(Archimedes)开始探索几何学和代数学的基本概念,在解决实际问题的过程中也涉及到了微积分的雏形。
3.牛顿和莱布尼兹的发现:17世纪,英国科学家牛顿和德国数学家莱布尼兹几乎同时独立发现了微积分的基本原理。
牛顿将微积分用于机械学和物理学的研究,而莱布尼兹则用它来解决代数和几何方程。
这两位伟大的数学家将微积分作为一门独立的学科加以发展并系统化。
4. 微积分的形式化建立:18世纪,欧拉(Leonhard Euler)将微积分的概念进一步抽象化和形式化,构建了函数和级数的理论,为微积分的应用奠定了坚实的基础。
5. 国际象棋问题的解决:19世纪初,法国数学家拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange)研究国际象棋中的一个问题,首次利用微积分的方法进行了解决。
这个问题不仅使微积分在数学界引起了重视,也增强了人们对微积分的研究兴趣。
6. 分析学的发展:19世纪,数学分析学迎来了一个又一个的里程碑。
来自法国的布尔巴基(Augustin-Louis Cauchy)和庞加莱(Henri Poincaré)等人对极限、连续性和导数等概念进行了严格的定义和证明,进一步完善了微积分的理论。
7.微积分的应用:20世纪初期,微积分得到了广泛应用,特别是在物理学、工程学和经济学等领域。
爱因斯坦的相对论理论、量子力学的发展以及现代金融学等都离不开微积分的支持。
8.持续发展和改进:自20世纪起,微积分一直在不断发展和改进。
函数论、复分析及它们与微积分的关系等新理论的出现,使微积分的应用更加广泛,对更加复杂的问题提供了更加深入的分析。
微积分的历程

微积分的历程
微积分是数学中一个重要的分支,它的发展历程可以追溯到古希腊时期。
古希腊数学家们就曾经探索过函数的概念,他们发现函数的变化可以用数学表达式来描述,并且可以用来解决实际问题。
17世纪,英国数学家斯特劳斯·斯特劳斯发现了微积分的基本概念,他提出了微积分的基本概念,即“微分”和“积分”,并且提出了微积分的基本定义。
18世纪,德国数学家勃兰特发展了微积分的基本概念,他提出了微积分的基本定义,并且提出了微积分的基本定理,如勃兰特定理、勃兰特-拉格朗日定理等。
19世纪,微积分发展迅速,德国数学家卡尔·马克思发展了微积分的基本概念,他提出了微积分的基本定义,并且提出了微积分的基本定理,如马克思定理、马克思-拉格朗日定理等。
20世纪以来,微积分发展迅速,微积分的基本概念和定理得到了进一步的发展,如拉格朗日定理、拉普拉斯定理、拉普拉斯变换等。
微积分的发展历程可以追溯到古希腊时期,它的发展历程经历了17世纪、18世纪、19世纪和20世纪,它的基本概念和定理也得到了进一步的发展,为数学的发展做出了重要贡献。
论述微积分发展简史

论述微积分发展简史1一、微积分的萌芽微积分的思想萌芽可以追溯到古代,早在希腊时期,人类已经开始讨论无穷、极限以及无穷分割等概念。
这些都是微积分的中心思想;虽然这些讨论从现代的观点看有很多漏洞,有时现代人甚至觉得这些讨论的论証和结论都很荒谬,但无可否认,这些讨论是人类发展微积分的第一步。
公元前五世纪,希腊的德谟克利特提出原子论:他认為宇宙万物是由极细的原子构成。
在中国,《庄子.天下篇》中所言的一尺之捶,日取其半,万世不竭,亦指零是无穷小量。
这些都是最早期人类对无穷、极限等概念的原始的描述。
二、微积分的创立微积分的产生一般分为三个阶段:极限概念;求积的无限小方法;积分与微积分的互逆关系。
最后一个阶段是由牛顿、莱布尼茨完成的。
前两个阶段的工作,欧洲的大批数学家一直追溯到希腊的阿基米德都做出了各自的贡献。
中世纪时期,欧洲科学发展停滞不前,人类对无穷、极限和积分等观念的想法都没有甚麼突破。
中世纪以后,欧洲数学和科学急速发展,微积分的观念也於此时趋於成熟。
在积分方面,一六一五年,开普勒把酒桶看作一个由无数圆薄片积累而成的物件,从而求出其体积。
而伽利略的学生卡瓦列里即认为一条线由无穷多个点构成;一个面由无穷多条线构成;一个立体由无穷多个面构成。
这些想法都是积分法的前驱。
在微分方面,十七世纪人类也有很大的突破。
费马在一封给罗贝瓦的信中,提及计算函数的极大值和极小值的步骤,而这实际上已相当於现代微分学中所用,设函数导数為零,然后求出函数极点的方法。
另外,巴罗亦已经懂得透过「微分三角形」(相当於以dx、dy、ds為边的三角形)求出切线的方程,这和现今微分学中用导数求切线的方法是一样的。
由此可见,人类在十七世纪已经掌握了微分的要领。
英国著名数学家、物理学家牛顿从研究物理问题出发创立了微积分(1665—1666),牛顿称之为“流数术理论”.牛顿的“流数术”中,有三个重要的概念:流动量、流动率、瞬.牛顿的流数术以力学中的点的连续运动为原型,把随时问连续变化的量而产生的一个连续变化的变量,即以时间为独立变数的函数(生长中的量)称为流动量,流动率是流动量的变化速度,即变化率(生长率),称为导数牛顿专论微积分的著作有两部,第一部正式的、系统的论述流数术的重要著作是《流数术和无穷级数》,于1671年写成,在1736年才正式出版.另一部著作是《曲线求积论》,于1676—1691年写成,在1704年出版.德国数学家莱布尼兹从儿何角度出发独立地创立了微积分(1675—1676).莱布尼兹当时把微积分称为“无穷小算法”.他的微积分符号的使用最初体现在1675年的手稿中.1684年他在《教师学报》杂志上发表了微分法的论文《一种求极大值、极小值和切线的新方法,它也适用于无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算》.这是历史上最早发表的关于微积分的文章.1686年他在该杂志上又发表了最早的积分法的论文《潜在的几何与不可分量和无限的分析》。
微积分发展史简述

微积分发展史简述微积分是数学中的重要分支,广泛应用于自然科学、工程学、经济学等领域。
它的发展历史可以追溯到古希腊时期,但直到17世纪才得到了系统的发展和完善。
本文将简要介绍微积分的发展史。
1. 古希腊时期:微积分的雏形在古希腊时期,数学家们对于几何学有着深入的研究。
亚里士多德和欧几里得等人提出了许多与微积分相关的概念,如无穷小量和极限。
然而,由于当时的数学工具和观念的限制,微积分的发展受到了很大的阻碍。
2. 牛顿和莱布尼茨:微积分的创始人17世纪,牛顿和莱布尼茨几乎同时独立地发展出微积分学。
牛顿创立了微积分的主要思想和方法,他提出了差分和积分的概念,并建立了微分方程和牛顿运动定律等基本理论。
莱布尼茨独立地发展出了微积分的符号表示法,引入了微积分中的极限和导数的概念。
牛顿和莱布尼茨的工作为微积分的发展奠定了基础。
3. 微积分的完善:极限与连续性18世纪,欧拉和拉格朗日等数学家对微积分进行了深入的研究和发展。
欧拉进一步完善了微积分的符号表示法,并提出了欧拉公式等重要结果。
拉格朗日则对微积分中的极限和连续性进行了系统的研究,提出了拉格朗日中值定理和泰勒展开等重要定理。
这些工作使微积分的理论更加严谨和完备。
4. 微积分的应用:物理学和工程学19世纪,微积分的应用开始扩展到物理学和工程学等实际问题中。
拉普拉斯和傅里叶等数学家使用微积分的方法解决了一系列的物理学问题,为微积分的应用奠定了基础。
同时,微积分也在工程学中得到了广泛的应用,如力学、电磁学和流体力学等领域。
微积分的应用使得工程学的发展取得了重大的突破。
5. 微积分的发展与现代数学的关系20世纪,微积分的发展与现代数学的发展密切相关。
在集合论和数理逻辑的基础上,数学家们对微积分的理论进行了深入的研究和推广。
勒贝格和黎曼等数学家提出了测度论和黎曼积分等新的概念和方法,为微积分的发展带来了新的思路和工具。
同时,微积分也成为了现代数学的重要组成部分,在数学的其他分支中得到了广泛的应用。
微积分的发展历程

微积分的发展历程微积分是数学中一个重要的分支,它涉及到极限、导数、积分等概念和方法,被广泛应用于物理学、工程学、经济学等领域。
本文将简要介绍微积分的发展历程。
一、古代的预备工作在微积分出现之前,人们对于一些基本数学问题已经有了一些认识和解决方法。
例如,古希腊的毕达哥拉斯学派就研究了直线的长度、面积和体积等问题。
此后,阿基米德提出了可以计算曲线面积的方法,称为阿基米德法则。
这些古代数学家为微积分的发展打下了基础。
二、牛顿和莱布尼茨的贡献17世纪,牛顿和莱布尼茨几乎同时独立地发明了微积分学。
牛顿通过研究物体的运动和力学问题,提出了“极限”的概念,并建立了微分和积分的基本运算法则。
莱布尼茨则通过研究曲线的切线和面积问题,独立地发展了微积分的方法和符号体系。
他们的贡献使得微积分有了系统的理论基础。
三、分析学的建立18世纪,欧拉、柯西等数学家对微积分进行了深入研究,逐渐建立了分析学的框架。
欧拉通过引入指数和对数运算,为微积分提供了更加方便的计算工具。
柯西则对极限、连续和导数等概念进行了严格的定义和证明,奠定了微积分的数学基础。
此后,分析学成为了微积分的主要研究方法。
四、微积分的应用微积分的发展不仅带来了丰富的数学理论,还在实际应用中发挥了巨大的作用。
在物理学中,微积分被应用于描述质点的运动、电磁场的变化等问题,成为了理论物理学的基础工具。
在工程学中,微积分被用于求解曲线的切线、曲面的切平面等问题,为工程设计提供了精确的计算方法。
在经济学中,微积分被用于分析经济变量之间的关系、优化经济模型等,为经济研究提供了理论支持。
五、微积分的发展趋势随着科学技术的不断进步,微积分的应用领域也在不断扩展。
例如,微分几何将微积分与几何学相结合,研究曲线的性质和空间的几何结构。
微分方程则将微积分与方程学相结合,研究动力系统、波动现象等。
此外,近年来的计算机技术的发展也使得微积分的计算更加便捷和高效。
总结起来,微积分是一个源远流长、发展迅速的学科。
微积分的发展历史

微积分的发展历史微积分是数学中的一个重要分支,它主要研究一些连续变化的函数之间的关系,以及这些函数的一些量的变化规律。
微积分的历史可以追溯到古希腊时期,但是直到17世纪初期,微积分才真正成为独立的数学分支。
以下是微积分的发展历史。
1. 古希腊时期古希腊数学家阿基米德(287 BC - 212 BC)就是微积分的先驱之一。
他发明了一种称为“方法论”的技术,这种技术可以用来求解一些几何问题,例如圆的面积和球体的体积。
这种技术可以用来求解一些连续变化的函数的面积或体积问题。
2. 17世纪初期17世纪初期,数学家牛顿(1643-1727)和莱布尼茨(1646-1716)几乎同时发明了微积分。
他们的发现彻底改变了数学的面貌。
牛顿的微积分是基于几何直觉的发现,而莱布尼茨的微积分则是基于代数记号的发现。
3. 18世纪在18世纪,微积分的研究得到了进一步发展。
法国数学家欧拉(1707-1783)和拉格朗日(1736-1813)在微积分的研究中做出了重要的贡献。
欧拉在微积分中引入了复数,这对微积分的发展具有重要的意义。
拉格朗日发现了微积分中的一些基本定理,例如拉格朗日中值定理和柯西中值定理。
4. 19世纪19世纪是微积分的发展中最重要的一个世纪。
数学家高斯(1777-1855)和魏尔斯特拉斯(1815-1897)在微积分的研究中做出了重要的贡献。
高斯发现了极值问题的解法,魏尔斯特拉斯则首次使用了极限的概念来解决微积分中的一些问题。
5. 20世纪20世纪是微积分发展的最后一个世纪。
在这个世纪里,微积分的研究得到了深入的发展。
数学家费曼(1918-1988)提出了路径积分理论,这个理论对微积分的研究有着重要的意义。
同时,微积分还应用于物理学、工程学和经济学等领域,在这些领域中发挥着至关重要的作用。
微积分的发展历史可以追溯到古希腊时期,但是直到17世纪初期,微积分才真正成为独立的数学分支。
在18世纪和19世纪,微积分得到了进一步的发展,20世纪中期,微积分已经成为了一个重要的数学分支,并被广泛应用于各个领域。
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微积分发展简史参与人员系:数学科学学院专业:信息与计算科学年级:2011级日期:2012年六月一日目录1 中文摘要 (Ⅰ)2 abstract (Ⅱ)3微积分简介 (1)4产生背景 (2)5 酝酿时期 (3)6发展历程 (4)(1)牛顿的微积分 (4)(2)莱布尼茨的微积分 (5)(3)柯西与魏尔斯特拉斯的贡献 (6)(4)外国其他科学家的贡献 (7)(5)中国数学家的思想 (8)7微积分创建的历史意义 (9)8微积分的应用与新分支的形成 (10)9参考文献 (11)中文摘要:本文以对微积分的发展有突出贡献的一些数学家为切入点,简略的介绍了微积分学的产生背景、发展过程以及其产生的重大历史意义。
关键词:微积分;发展史;微分;积分;极限;牛顿;莱布尼茨English Abstract :In this paper, some mathematicians of outstanding contributions to the development of calculus as a starting point, briefly introduced the calculus background, development process and its major historical significance.Key Words :Calculus;History of the development;Differential;Integral; Limit; Newton; Leibniz微积分简介数学的历史最早可追述到与我们极其遥远的社会发展初期。
也许早于文字的形成,数的思想已在人们的生活中逐渐形成,虽然经历了长期的发展后,其体系分支的庞大与应用的广泛令世人惊叹,但至今为止却没有一个人能够为数学给出一个公认的定义。
16、17世纪,资本主义社会崛起,生产力大大解放,机器化生产逐渐普及,促使科学急速发展。
此时初等数学已不能满足社会的需要,于是数学进入了变量数学时期。
在这一时期中,虽然出现了解析几何,概率论和射影几何等新的分支,但几乎都被微积分过分强大的光辉掩盖了。
其发展之迅猛,内容之丰富,应用之广泛,使人目不暇接。
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。
微积分学是微分学和积分学的总称。
它是一种数学思想,‘无限细分’就是微分,‘无限求和’就是积分。
微分是由联系到对曲线作切线的问题和函数的极大值、极小值问题而产生的。
古希腊学者曾进行过作曲线切线的尝试,如阿基米德在《论螺线》中给出过确定螺线在给定点处的切线的方法;阿波罗尼奥斯在《圆锥曲线论》中讨论过圆锥曲线的切线等等。
关于微分方法的第一个真正值得注意的先驱工作起源于1629年费马陈述的概念,他给定了如何确定极大值和极小值的方法。
随后英国剑桥大学三一学院的教授巴罗又给出了求切线的方法,进一步推动了微分学概念的产生。
与微分学相比而言,积分学的起源则要早得多。
积分概念是由求某些面积、体积和弧长引起的,古希腊数学家阿基米德在《抛物线求积法》中用穷竭法求出弓形抛物线的面积。
他的数学思想中蕴含着微积分的思想,只是缺少极限的概念,但其思想实质却延伸到17世纪无限小分析领域中,预告了微积分的诞生。
十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国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。
此后柯西与魏尔斯特拉斯等人又对微积分进行了完善。
微积分的发展同时推动了天文学和物理学前进的步伐,摧毁了笼罩在天体上的神秘主义、迷信和神学。
不仅如此,微积分在数学这一学科中同时又贯穿了多个分支体系,如极限、微分学、积分学、以及导数等。
产生背景16、17世纪,资本主义社会崛起,生产力大大解放,机器化生产逐渐普及,促使科学急速发展。
此时初等数学已不能满足社会的需要,于是数学进入了变量数学时期。
在这一时期中,虽然出现了解析几何,概率论和射影几何等新的分支,但几乎都被微积分过分强大的光辉掩盖了。
其发展之迅猛,内容之丰富,应用之广泛,使人目不暇接。
在这一阶段中,许多科学问题急待解决,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、物体的重心和引力计算。
牛顿在研究经典力学规律和万有引力定律时,遇到了一些无法解决的数学问题,而这些数学问题用欧几里德几何学和16 世纪的代数学是无法解决的,因此牛顿着手研究新的为求曲率、面积、曲线的长度、重心、最大最小值等问题的方法———流数法。
酝酿时期近代微积分的酝酿,主要是在17世纪上半叶这半个世纪,为了理解这一酝酿的背景,我们首先来简略的回顾一下这一时期自然科学的一般形势和天文、力学等领域发生的重大事件。
首先是1608年,荷兰眼镜制造商里帕席发明了望远镜,不久伽利略将他制成的第一架天文望远镜对准星空,得到了令世人惊奇不已的天文发现。
望远镜的发明不仅引起了天文学的新高涨,而且推动了光学的研究。
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。
开普勒与旋转体体积、卡瓦列里的不可分量原理、笛卡儿“圆法”、费马求极大值与极小值的方法、巴罗“微分三角形”、沃利斯“无穷算数”等均是在微积分酝酿阶段最具有代表性的工作。
发展历程(1)牛顿的微积分牛顿是那个时代的科学巨人。
在他之前,已有了许多积累: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,微积分在这样的条件下诞生是必然的。
然而当时牛顿在数学方面很大程度是依靠自学的。
他学习了欧几里得的《几何原本》、笛卡儿的《几何学》、沃利斯的《无穷算术》、巴罗的《数学讲义》及韦达等许多数学家的著作。
其中,对牛顿具有决定性影响的要数笛卡儿的《几何学》和沃利斯的《无穷算术》,它们将牛顿迅速引导到当时数学领域的最前沿----解析几何与微积分。
牛顿对微积分问题的研究始于1664年秋,当时他反复阅读笛卡儿的《几何学》,对笛卡儿求切线的“圆法”产生兴趣并试图寻找更好的方法。
就在此时,牛顿首创了小o记号用来表示x的无限小且最终趋于零的增量。
牛顿的第一个微积分短评是于1669年在《运用无限多项方程的分析学》里给出的。
在这部专著里他运用了几何和分析的无穷小量,并通过二项式定理扩展了其适用性。
在这篇论文中,牛顿运用了一个无穷小矩形或者面积“瞬”的概念,并且发现了曲线的面积。
奥里斯姆、伽利略、笛卡尔以及其他人均通过小单元之和求出总面积,而牛顿则是从单个点的变化率求出了面积。
很难确切的指出牛顿是以何种方式看待这个瞬时变化率的。
对于一个彻底的经验主义者,数学是一种方法,而不是一种阐释。
牛顿显然认为任何质疑运动瞬时性的企图都与形而上学有联系,因此就避免为它下定义。
不过他仍然接受了这个概念,并以之作为其第二个以及更多微积分阐释的基础,这从《流数法与无穷级数》中可以看出来。
在这本书里,牛顿介绍了他特有的符号和概念。
其中,他认为他的变量产生于点、直线和平面的连续运动,而不是无穷小元素的集合,这种观点也出现在《论分析》里。
牛顿把变化率称为流数,用字母上加点的“标记字母”表示;他称变化的量为流量。
牛顿将自古希腊以来求解无限小问题的各种特殊技巧统一为两类普遍的算法——正、反流数术亦即微分与积分,并证明了二者的互逆关系进而将这两类运算逐步统一成一个整体。
在《曲线求积法》里,牛顿曾尝试消除无穷小量的所有痕迹。
他没有将数学量视为由瞬或者很小的部分组成,而是把它们描述为连续的运动,采用最初比和最后比的方法。
最初比和最后比的物理原型是初速度与末速度的数学抽象,在物体作位置移动的过程中,每一瞬间具有的速度是自明的,牛顿就是从这个客观事实出发提出了最初比和最后比的直观概念。
1687 年牛顿发表了他的划时代的科学名著《自然哲学的数学原理》,流数术(即微积分) 是其三大发现之一。
牛顿继承了培根的经验主义传统,特别重视实验和归纳推理的作用,他曾断言,自然科学只能从经验事实出发解释世界。
这在当时对打击经院哲学的崇尚空谈、妄称神意来歪曲自然界是起过积极作用的。
(2)莱布尼茨的微积分莱布尼茨是17、18世纪之交德国最重要的数学家、物理学家和哲学家,一个举世罕见的科学天才。
他博览群书,涉猎百科,对丰富人类的科学知识宝库做出了不可磨灭的贡献。
1672年莱布尼茨赴巴黎,在那里接触到惠更斯等一些数学名流,引其进入了数学领域,开始微积分的创造性工作。
1675 - 1676 年间,他从求曲边形面积出发得到积分的概念。
1684年莱布尼茨发表了数学史上第一篇正式的微积分文献《一种求极限值和切线的新方法》。
这篇文献是他自1673年以来对微积分研究的概括与成果,其中叙述了微分学的基本原理, 认为函数的无限小增量是自变量无限小变化的结果,且把这个函数的增量叫做微分,用字母d表示,并得到广泛使用。
还给出了和、差、积、商及乘幂的微分法则。
同时包括了微分法在求切线、极大值、极小值及拐点方面的应用。
两年后,又发表了一篇积分学论文《深奥的几何与不变量及其无限的分析》,其中首次使用积分符号“∫”,初步论述了积分(或求积) 问题与微分求切线问题的互逆问题。
即今天大家熟知的牛顿- 莱布尼茨公式()()()baf x d x F b F a=-⎰,为我们勾画了微积分学的基本雏形和发展蓝图。
牛顿建立微积分是从运动学的观点出发,而莱布尼兹则从几何学的角度去考虑,所创设的微积分符号远远优于牛顿的符号,并有效地促进了微积分学的发展,特别是和巴罗的“微分三角形”有密切关系,莱布尼茨称它为“特征三角形”。
巴罗的微分三角形对莱布尼兹有着重要启发,对微分三角形的研究,使他意识到求切线和求积问题是一对互逆的问题。
莱布尼兹第一个表达出微分和积分之间的互逆关系。
将微分和积分统一起来,是微积分理论得以建立的一个重要标志。
(3)柯西与魏尔斯特拉斯的贡献微积分学创立以后,由于运算的完整性和应用的广泛性,使微积分学成为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严密的定义,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。