現(xiàn)在看到的教科書(shū),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了微積分最初的樣子
牛頓421、現(xiàn)在看到的教科書(shū),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了微積分最初的樣子
?
微積分體系幾百年前就建立起來(lái)了,為什么我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)它仍存在困難?——網(wǎng)友提問(wèn)
…微、分、微分:見(jiàn)《牛頓321~336》…
…積、分、積分:見(jiàn)《牛頓337~405》…
…微積分:見(jiàn)《牛頓407》…
…體、系、體系:見(jiàn)《歐幾里得27》…
(…《歐幾里得》:小說(shuō)名…)
?
…學(xué)、習(xí)、學(xué)習(xí):見(jiàn)《牛頓160》…
…

Hsin(發(fā)布于2020-12-19 17:20,970 人贊同了該回答):
因?yàn)槲覀?strong>現(xiàn)在看到的教科書(shū),已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了微積分最初的樣子。
微積分不是在幾百年前“唰”的一下就完備地出現(xiàn)在所有人面前,而是在出現(xiàn)后的幾百年里修修補(bǔ)補(bǔ),才變成了今天的這套體系。
…體、系、體系:見(jiàn)《歐幾里得27》…
?
從歷史上看,它是一個(gè)實(shí)踐先于理論的過(guò)程。
…歷、史、歷史:見(jiàn)《歐幾里得111》…
…實(shí)、踐、實(shí)踐:見(jiàn)《歐幾里得11》…
…理、論、理論:見(jiàn)《歐幾里得5》…
…過(guò)、程、過(guò)程:見(jiàn)《歐幾里得194》…
?
早期的微積分,對(duì)底層邏輯的要求非常寬松,“微積分的先驅(qū)們多半依靠直覺(jué)而不是根據(jù)推理進(jìn)行計(jì)算”(摘自《微積分的歷程》)。
…邏、輯、邏輯:見(jiàn)《歐幾里得5》…
…直、覺(jué)、直覺(jué):見(jiàn)《伽利略60》…
(…《伽利略》:小說(shuō)名…)
?
…根、據(jù)、根據(jù):見(jiàn)《歐幾里得115》…
…推、理、推理:見(jiàn)《歐幾里得12》…
…計(jì)、算、計(jì)算:見(jiàn)《歐幾里得157》…
?
比如說(shuō),在牛頓和萊布尼茨(cí)創(chuàng)建微積分的時(shí)候,使用的證明方法都還是幾何直覺(jué)與代數(shù)技巧相混雜的大雜燴,而且都埋伏著致命的邏輯漏洞。
…證、明、證明:見(jiàn)《歐幾里得6》…
…方、法、方法:見(jiàn)《歐幾里得2、3》…
…幾、何、幾何:見(jiàn)《歐幾里得28》…
…代、數(shù)、代數(shù):見(jiàn)《歐幾里得36》…
?
最致命的一點(diǎn)就是「無(wú)窮小」的概念:一個(gè)既等于0、又不等于0的幽靈。
…無(wú)、窮、無(wú)窮,小,無(wú)窮?。阂?jiàn)《牛頓280》…
…概、念、概念:見(jiàn)《歐幾里得22、23》…

在牛頓的“流數(shù)術(shù)”中,當(dāng)需要除以一個(gè)無(wú)窮小量的時(shí)候,它(無(wú)窮小量)被看作了一個(gè)非0量,而在需要舍去一個(gè)多項(xiàng)式后面含無(wú)窮小量的分量的時(shí)候,無(wú)窮小量又會(huì)被當(dāng)作0而消去。
?
{牛頓對(duì)導(dǎo)數(shù)的定義為:
…導(dǎo)、數(shù)、導(dǎo)數(shù):見(jiàn)《牛頓288~294》…
…定、義、定義:見(jiàn)《歐幾里得28》…
?
當(dāng)x增長(zhǎng)為x+h時(shí),x的立方(記為x^3)成為x+h的立方[記為(x+h)^3)],
即x+h的立方結(jié)果為x^3+3x^2 h+3x h^2+h^3。
…^:乘方…
…x^3:x的3次方…
?
x與x^3的增量分別為h和3x^2 h+3x h^2+h^3。
x^3的增量除以x^3的增量的結(jié)果為3x^2+3x h+h^2,然后代入h=0讓增量消失,則它們的最后結(jié)果為3x^2。
?
[上述文字符號(hào)化:
…符、號(hào)、符號(hào):見(jiàn)《歐幾里得160、161》…
?
∵?x→x+h (h≠0)
∴ x^3→(x+h)^3
?
又(x+h)^3=x^3+3x^2 h+3x h^2+h^3
∴ x的增量△x為h;
(x+h)^3的增量△y為3x^2 h+3x h^2+h^3。
?…△:讀音是“德?tīng)査?。音?biāo)為/delt?/。
在物理學(xué)中,△常常作為變量的前綴使用,表示該變量的變化量,如:△t(時(shí)間變化量)、△T(溫度變化量)、△X(位移變化量)、△v(速度變化量)等等…見(jiàn)《牛頓8》…
?
△y/△x=(3x^2 h+3x h^2+h^3)/h=3x^2+3x h+h^2
?
令h=0,得△y/△x=3x^2+3x·0+0^2=3x^2]
?
我們知道3x^2這個(gè)結(jié)果是正確的,但是推導(dǎo)過(guò)程確實(shí)存在著明顯的偷換假設(shè)的錯(cuò)誤:在論證的前一部分假設(shè)h?不為0,而在論證的后一部分又被取為0。
——《牛頓411》}
?
萊布尼茨(cí)也有同樣的問(wèn)題,一個(gè)極小的長(zhǎng)度 ,被看作了一個(gè)無(wú)限小的、不可能再分的長(zhǎng)度。
…無(wú)、限、無(wú)限:見(jiàn)《牛頓202》…
?
但這樣說(shuō)顯然只是一個(gè)邏輯上的權(quán)宜之計(jì),并不能強(qiáng)有力地說(shuō)服人。
…權(quán)宜之計(jì):
權(quán):暫時(shí)。
宜:適宜。
指為了應(yīng)付某種情況而暫時(shí)采取的變通辦法…
?
關(guān)于……無(wú)限小,我們理解為……某種無(wú)限的小,所以每次分割本身都成為一個(gè)級(jí)別,只不過(guò)不是一個(gè)最后的級(jí)別。
如果有誰(shuí)希望將這些[無(wú)限小]理解為最終的事物……,那么,這也是可以的,而且也不會(huì)陷入關(guān)于延伸范圍、或者一般而論的無(wú)限連續(xù)統(tǒng)、或者無(wú)限小的真實(shí)性的爭(zhēng)論中,即使他認(rèn)為這樣的事是完全不可能的。
——萊布尼茨
…范、圍、范圍:見(jiàn)《歐幾里得39》…
…連、續(xù)、連續(xù):見(jiàn)《歐幾里得44》…
…真、實(shí)、真實(shí):見(jiàn)《歐幾里得57》…
?
在歷史上這樣的邏輯漏洞甚至牽扯到了宗教信仰,并招來(lái)猛烈的批評(píng)(天主教學(xué)校是有數(shù)學(xué)這門(mén)課的,主教們都是數(shù)學(xué)上的一把好手)。
…數(shù)、學(xué)、數(shù)學(xué):見(jiàn)《歐幾里得49》…
?
這些流數(shù)到底是什么?
逐漸消失的增量的速度有多么大?
這些相同的逐漸消失的增量是什么?
他們既不是有限的量,也不是無(wú)窮小的量,更不是0。
難道我們不能把它們稱為消逝的量的鬼魂嗎?
錯(cuò)誤也許能產(chǎn)生真理,但是決不會(huì)產(chǎn)生科學(xué)。
——貝克萊主教
…錯(cuò)、誤、錯(cuò)誤:見(jiàn)《歐幾里得193》…
…真、理、真理:見(jiàn)《歐幾里得43》…
…科、學(xué)、科學(xué):見(jiàn)《歐幾里得4》…

這樣的質(zhì)疑其實(shí)是有道理的,實(shí)踐已經(jīng)證明了早期的微積分確實(shí)是求切線和確定極大值或極小值的極好工具。
…切、線、切線:見(jiàn)《牛頓288》…
…工、具、工具:見(jiàn)《歐幾里得161、162》…
?
但是如果一個(gè)正確的答案來(lái)自于錯(cuò)誤的思想,反而會(huì)掩蓋其中隱藏的漏洞。
…正、確、正確:見(jiàn)《歐幾里得13》…
…思、想、思想:見(jiàn)《歐幾里得154》…
?
就像在某種錯(cuò)誤補(bǔ)償中、某些錯(cuò)誤抵消其它錯(cuò)誤(驚,18世紀(jì)的控制論思想)。
?
“早期的微積分將無(wú)窮小看作是一個(gè)靜止的常量,卻用動(dòng)態(tài)的手段去使用它,因而留下了致命的邏輯漏洞;而柯西重建的微積分直接用一個(gè)動(dòng)態(tài)的定義作為所有概念的思想基礎(chǔ),從而給出了一個(gè)嚴(yán)密的微積分理論體系。
請(qǐng)看下集《牛頓422、早期微積分將無(wú)窮小看作一個(gè)靜止常量,卻用動(dòng)態(tài)手段去使用它》”
若不知曉歷史,便看不清未來(lái)
歡迎關(guān)注嗶哩號(hào)“中國(guó)崛起呀”