編者語:微積分真的很困難嗎,?難道真的是學(xué)生們最怕面對的“數(shù)學(xué)殺手嗎”?難道學(xué)習(xí)微積分就是“高考導(dǎo)向”,、“學(xué)分導(dǎo)向”,,學(xué)完之后就沒有用了嗎?對于像我這樣沒有長著數(shù)學(xué)腦袋的人來講,,數(shù)學(xué)就是這么難,!使用一堆公式推過來導(dǎo)過去的公式解題更難!一聽就是很高深的微積分難上加難,!數(shù)學(xué)是枯燥的,,無味的,痛苦的,,無數(shù)個使人看起來心情會降級的形容詞都會被我拿來形容數(shù)學(xué),。但是,有幸請到著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家,、數(shù)學(xué)家,、教育家張景中院士于11月6日應(yīng)邀做客首都科學(xué)講堂,與公眾一同探討目前數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的微積分問題,。在講座過程中,,雖然對于那些公式還是不了解,但是我明白了,,數(shù)學(xué)真的可以有趣,老師和學(xué)生們一起挖掘?qū)W習(xí)的興趣點(diǎn),,完全可以使得數(shù)學(xué)內(nèi)容容易起來,。
談及微積分的意義時(shí),張景中院士引用了恩格斯的一段話:“在一切理論成就中,,未必再有什么像17世紀(jì)下半葉微積分的發(fā)現(xiàn)那樣被看作人類精神的最高勝利了,,如果在某個地方我們看到人類精神的純粹的和唯一的功績,那正是在這里,?!?
微積分由四類問題催生而出,,這四個問題分別是求體積面積、求曲線的切線,、求瞬時(shí)速度和極大值極小值,,正是科學(xué)和生產(chǎn)中面臨的這些重要的問題,才促進(jìn)了微積分的誕生和發(fā)展,。
微積分的發(fā)展歷史并不是枯燥無味的,,在其發(fā)展的兩千五百年中,大量的科學(xué)家,、哲學(xué)家,、數(shù)學(xué)家為之共同努力,做出重大貢獻(xiàn),。提出無窮大與無窮小的數(shù)學(xué)應(yīng)用的德國紅衣主教尼古拉斯-庫薩居然是近視眼鏡的發(fā)明者,;偉大數(shù)學(xué)家開普勒從小接觸自家的葡萄酒桶,通過研究酒桶體積的計(jì)算,,求出九十六種阿基里德未處理的體積公式,,解決了許多極大極小問題,從方法上更接近微積分,;被蘋果砸了腦袋的牛頓和博學(xué)多才的符號大師萊布尼茨雙雄出世,,兩人的微積分發(fā)明權(quán)之爭引發(fā)眾人關(guān)注,后來得出兩人各自獨(dú)立發(fā)明微積分的結(jié)論,,當(dāng)時(shí)雖然是牛頓大獲全勝,,但是英國數(shù)學(xué)卻因此而落后了一百年。
張景中院士談到,,微積分創(chuàng)建過程中遇到的最主要問題就是極限的概念,。過去的兩百多年來形成一個定論——微積分理論必須以極限為基礎(chǔ),柯朗和羅賓在《數(shù)學(xué)是什么》中提到,,只有用極限過程,,才能建立微積分導(dǎo)數(shù)和積分的概念。網(wǎng)友們對此也有很多看法,,其中有人就把微積分沒有了極限比喻成羅密歐沒有了朱麗葉,。然而,普遍承認(rèn)的不一定是真理,,沒有得到證明的就可以質(zhì)疑,。微積分到底能不能簡單直觀而嚴(yán)謹(jǐn)呢?“這里有一個很妙的巧合,。有一套名叫《數(shù)學(xué)分析教程》的圖書,,到了127頁才開始講導(dǎo)數(shù);而林群院士的著作《微積分減肥快跑》,,全書一共126頁,。為什么一本書到了127頁還沒開始講,,而另一本書已經(jīng)把微積分講完了?”通過這個例子,,形象的說明了微積分簡明后的嚴(yán)謹(jǐn)問題,,張?jiān)菏空J(rèn)為微積分完全可以更簡單。
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