莱布尼茨及微积分

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1、..莱布尼茨与微积分今天,微积分已成为根本的数学工具而被广泛地应用于自然科学的各个领域。恩格斯说过:“在一切理论成就中,未有像十七世纪下半叶微积分的创造那样被看作人类精神的最高胜利了,如果在某个地方我们看到人类精神的纯粹的和唯一的功绩,那就正是在这里。〞接下来我将从五个方面来介绍莱布尼茨的生平事迹。一、人物简介戈特弗里德·威廉·莱布尼茨〔GottfriedWilhelmLeibniz，1646年－1716年〕，德国哲学家、数学家。涉及的领域及法学、力学、光学、语言学等40多个畴，被誉为十七世纪的亚里士

2、多德。和牛顿先后独立创造了微积分。二、人物生平早期〔致力于哲学〕：1.生于公元1646年7月1日书香之家，父亲道德哲学教授，母亲出身于教授家庭。2.8岁时，莱布尼茨进入尼古拉学校，学习拉丁文、希腊文、修辞学、算术、逻辑、音乐以及"圣经"、路德教义等。-.jz*..3.1661年，15岁的莱布尼茨进入莱比锡大学学习法律。4.1663年5月，他以"论个体原那么方面的形而上学争论"一文获学士学位。晚期〔致力于自然科学〕：1.1667年2月，莱布尼茨发表了他的第一篇数学论文"论组合的艺术"2.1672年，莱布

3、尼茨作为一名外交官出使巴黎，深受惠更斯的启发，决心钻研高等数学，并研究了笛卡儿、费尔马、帕斯卡等人的著作，开场微积分的创造性工作。3.1684年10月在"教师学报"上发表的论文"一种求极大极小和切线的新方法，它也适用于分式和无理量，以及这种新方法的奇妙类型的计算"，是最早的微积分文献。4.1686年发表他的第一部积分学论文"深奥的几何与不可分量及无限的分析"，提出摆线方程，这篇论文中第一次出现在印刷板物上。5.1713年，莱布尼茨发表了"微积分的历史和起源"一文，总结了自己创立微积分学的思路，说明了自

4、己成就的独立性。6.公元1716年11月14日，由于胆结石引起的腹绞痛卧床一周后，莱布尼茨孤寂地离开了人世，终年70岁。-.jz*..三、个人成就〔一〕微积分的创立1．创立了很多微积分符号1675年到1677年他创造出了这些符号，用表示相邻两个的差；表示相邻两个的差，也是函数的微分；用表示成切线的斜率；代替了以前的和号“〞〔是的第一个字母〕；表示面积。2.给出了的演算法那么加法和减法：如果，那么乘法：除法：，等。3.微积分根本定理莱布尼兹在手稿中阐述：给定一条曲线，其纵坐标为，求该曲线下的面积。他假设

5、可以求出一条曲线〔他称之为割圆曲线〕，它的纵坐标为，使得：即。他发现曲线的面积，莱布尼兹通常假设曲线通过原点。这就将求面积的问题转化成了反切线的问题，即要求曲线的面积只需要找到一条曲线，使它的切线的斜率为-.jz*..，如果实在区间上，那么只需用在的面积减去的面积便得到。问题的关键：没有发现微分和积分是互逆的两种运算，而这正是微积分建立的关键所在。只有确立了这一根本关系，才能在此根底上构建系统的微积分学。微积分创立工作的完成：1、莱布尼茨1684年10月在"教师学报"上发表的论文"一种求极大极小的奇妙

6、类型的计算"，是最早的微积分文献。对微积分的创立有着划时代的意义。2、莱布尼茨从几何问题出发，运用分析学方法引进微积分概念、得出微积分运算法那么。3、莱布尼茨创立巧妙简洁的微积分符号，对微积分的开展有极大影响。4、1713年，莱布尼茨发表"微积分的历史和起源"一文，总结了自己创立微积分的历程。牛顿、莱布尼兹创立微积分的比拟：牛顿坚持唯物论的经历论,特别重视实验和归纳推理。他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,-.jz*..，因此牛顿着手研究新的以求曲率、面积、曲线的长度、

7、重心、最大最小值等问题的方法———流数法。“牛顿的研究采用了最初比和最后比的方法。他认为流数是初生量的最初比或消失量的最后比。初生量的最初比就是在初生的瞬间的比值,消失量的最后比就是量在消失的瞬间的比值。〞这个解释太模糊了,算不上准确的数学概念,只不过是一种直观的描述。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的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。这样他就给出了极限的观点。莱布尼兹的微积分创造始于研究“切线问题〞和“求

8、积问题〞,他从微分三角形认识到:求曲线的切线依赖于纵坐标之差与横坐标之差的比值;求曲边图形的面积那么依赖于在横坐标的无限小区间上的纵坐标之和或无限薄的矩形之和。莱布尼兹认识到求和与求差运算是可逆的。莱布尼兹用无穷小的思想给出了微积分的根本定理,并开展成为高阶微分。莱布尼兹在微积分的研究过程中,连续性原那么成为其工作的基石,而连续性原那么是扎根于他哲学中无限的本质的思想。一、牛顿和莱布尼兹创立微积分的一样点：1、都使微积分不再是几何学的延伸，建立在符号运算