单词 | 微积分 |
释义 | 【微积分】 拼译:calculus 微积分产生于17世纪后半叶,是由德国莱比锡的莱布尼兹(G.M.Leibniz,1646-1716年)发明的。他在几何中从割线和切线以及面积的计算问题出发独立地完成了微积分的初步理论。与此同时,英国物理学家、数学家牛顿(I.Newton,1642-1727年)也独立地建立了微积分的初步基础。微积分是近代自然科学必修的一门基本数学工具,是大学理工科必修的一门基础课程,其产生在数学史上是有着重大的创造性意义的。早在16世纪,欧洲正处在资本主义萌芽时期,环球航行的成功,美洲的发现,世界贸易的扩大,促进了生产的发展,这不仅为科学的发展提供了物质条件,它也向科学家提出了新的研究目标,这当然离不开数学,如在航海事业中需要确定船只在海洋中的位置,要求精确地测定地球的经纬度,制造准确的时钟等。船舶的改进也必然要求探讨流体及物体在流体中运动的规律,在战争中,要求炮弹的准确性导致对抛射物体运动的研究,此外,机械、建筑、水利等方面的发展也向力学研究提出了种种要求。开普勒根据天文观测资料总结出行星运动的三大定律,伽利略研究了落体运动速度变化规律,发现了惯性定律,他成功地首次用数学公式定量地描述了物理学的规律。对变速运动,初等数学就无法解决了,在客观上初等数学必须突破研究常量的传统范围,能够描写和研究物体变化运动的新工具——变量数学出现了,微积分作为变量数学的主要部分正适应当时的需要而产生的,它从一开始就提供了一种不同于普通代数的计算方法。牛顿和莱布尼兹结合光学和力学的研究,用几何学的方法逐步建立了微积分。牛顿侧重于力学的研究和考虑,突出了速度的概念和变化建立了微积分的计算方法,从而推导出万有引力定律,因此,解决了许多力学和天文学的问题。莱布尼兹对于微积分的研究则突出了切线概念,他重视了运算符号和法则,这样就很容易解决一些较困难的问题,他能精确地计算行星、彗星的运行轨道和它的位置,就是通过这种计算,断定在1513年、1607年、1682年出现过的彗星是同一颗彗星,后来事实果然证实了这一预见。以函数中无穷小量与变数中的无穷小量之比为基础,研究变量变化规律的数学叫做微分学,反之,以无穷多个无穷小量的和为基础,研究变量变化规律的数学叫做积分学,二者间有密切的关系,它们互为逆运算,把它们合起来叫微积分。随着微积分应用的广泛和深入,人们还在不断地完善着微积分的理论,使其能更好地解决实际问题和理论问题,为近代自然科学与工程技术服务。 |
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