《微積分的歷程:從牛頓到勒貝格》介紹了十多位優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家:牛頓、萊布尼茨、伯努利兄弟、歐拉、柯西、黎曼、劉維爾、魏爾斯特拉斯、康托爾、沃爾泰拉、貝爾、勒貝格。然而,這不是一本數(shù)學(xué)家的傳記,而是一座展示微積分宏偉畫卷的陳列室。作者選擇介紹了歷史上的若干杰作(重要定理),優(yōu)雅地呈現(xiàn)了微積分從創(chuàng)建到完善的漫長(zhǎng)、曲折的過程。
《微積分的歷程:從牛頓到勒貝格》兼具趣味性和學(xué)術(shù)性,對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的要求很低,可作為本科生、研究生和數(shù)學(xué)工作者的微積分補(bǔ)充讀物,更是數(shù)學(xué)愛好者的佳肴。
“微積分”這一名稱最早出現(xiàn)在哪本書中?第一本微積分教科書又是誰(shuí)人所寫?微積分究竟是誰(shuí)人發(fā)明的?著名的洛必達(dá)法則居然是伯努利的研究成果?誰(shuí)被譽(yù)為“分析學(xué)的化身”?誰(shuí)又被譽(yù)為“現(xiàn)代分析學(xué)之父”?哪些數(shù)學(xué)天才使微積分的創(chuàng)建過程終于畫上完美的句號(hào)?……《微積分的歷程:從牛頓到勒貝格》將帶你一一探究上述問題。 《微積分的歷程:從牛頓到勒貝格》宛如一座陳列室,匯聚了十多位數(shù)學(xué)大師的杰作,當(dāng)你徜徉其中時(shí)會(huì)對(duì)人類的想象力驚嘆不已,當(dāng)你離去時(shí)必然滿懷對(duì)天才們的欽佩感激之情。作者同讀者一起分享了分析學(xué)歷史中為人景仰的理論成果。書中的每一個(gè)結(jié)果,從牛頓的正弦函數(shù)的推導(dǎo)。到伽瑪函數(shù)的表示,再到貝爾的分類定理,無(wú)一不處于各個(gè)時(shí)代的研究前沿,至今還閃爍著耀眼奪目的光芒。 《微積分的歷程:從牛頓到勒貝格》文風(fēng)典雅,文筆優(yōu)美,兼具趣味性和學(xué)術(shù)性。對(duì)于中學(xué)生75A大學(xué)師生,都是極為難得的課外讀物。
偉大的思想家恩格斯曾經(jīng)精辟地指出:“在一切理論成就中,未必有什么像17世紀(jì)下半葉微積分的發(fā)明那樣被看成人類精神的最高勝利了。”20世紀(jì)最著名的數(shù)學(xué)家之一馮·諾伊曼稱“微積分是現(xiàn)代數(shù)學(xué)取得的最高成就,對(duì)它的重要性怎樣估計(jì)也是不會(huì)過分的!蔽⒎e分的思想可以追溯到久遠(yuǎn)的古代,從兩千多年前一直到中世紀(jì),東西方不斷有人試圖用某種分割的策略解決像計(jì)算面積和求切線這樣的問題。但是,這種方法必須面對(duì)如何分割和分割到什么程度的問題,也就是人們后來(lái)才意識(shí)到的難以捉摸的“無(wú)窮小”量和“極限”過程的問題。人們經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月也終究未能取得突破。最后,牛頓和萊布尼茨這兩位先驅(qū)在前人工作的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了微分法和積分法,并且發(fā)現(xiàn)它們是一種對(duì)立統(tǒng)一的方法(這種對(duì)立統(tǒng)一表現(xiàn)為微積分“基本定理”),再經(jīng)伯努利兄弟和歐拉的改進(jìn)、擴(kuò)展和提高,上升到了分析學(xué)的高度。早期的微積分由于缺乏可靠的基礎(chǔ),很快陷入深重的危機(jī)之中。隨后登上歷史舞臺(tái)的數(shù)學(xué)大師柯西、黎曼、劉維爾和魏爾斯特拉斯挽危難于既倒,賦予了微積分特別的嚴(yán)格性和精確性。然而,隨著應(yīng)用的擴(kuò)大和深化,各種復(fù)雜和深?yuàn)W的問題層出不窮,不斷在分析學(xué)界引起混亂,導(dǎo)致微積分再度走向危機(jī)。到這時(shí),數(shù)學(xué)家們才發(fā)現(xiàn),嚴(yán)格性與精確性其實(shí)只解決了邏輯推理本身這個(gè)基礎(chǔ)問題,而邏輯推理所依存的理論基礎(chǔ)才是更根本也更難解決的問題。最終,當(dāng)現(xiàn)代數(shù)學(xué)天才康托爾、沃爾泰拉、貝爾和勒貝格把嚴(yán)格性與精確性同集合論與艱深的實(shí)數(shù)理論結(jié)合起來(lái)以后,創(chuàng)建微積分的過程才終于到達(dá)終點(diǎn)。
鄧納姆(William Dunham),世界知名的數(shù)學(xué)史專家,現(xiàn)為美國(guó)穆倫堡學(xué)院教授。Dunrlam教授著述頗豐,較有影響的著作還有Journey Through Genius:The Great Theorems of athematics和The Mathematical LIniverse,后者被美國(guó)出版商協(xié)會(huì)評(píng)為1994.年的最佳數(shù)學(xué)書(中文版也將由人民郵電出版社出版)。Dunham還分別于1992年、1997年、2006年獲得美國(guó)數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)頒發(fā)的George Polya獎(jiǎng)、Trevor Evarls獎(jiǎng)和Lester R.Ford獎(jiǎng)。
前言
第1章 牛頓
廣義二項(xiàng)展開式
逆級(jí)數(shù)
《分析學(xué)》中求面積的法則
牛頓的正弦級(jí)數(shù)推導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
第2章 萊布尼茨
變換定理
萊布尼茨級(jí)數(shù)
參考文獻(xiàn)
第3章 伯努利兄弟
雅各布和調(diào)和級(jí)數(shù)
雅各布和他的垛積級(jí)數(shù)
約翰和xx
參考文獻(xiàn)
第4章 歐拉
歐拉的一個(gè)微分
歐拉的一個(gè)積分
π的歐拉估值
引人注目的求和
伽瑪函數(shù)
參考文獻(xiàn)
第5章 第一次波折
參考文獻(xiàn)
第6章 柯西
極限、連續(xù)性和導(dǎo)數(shù)
介值定理
中值定理
積分和微積分基本定理
兩個(gè)收斂判別法
參考文獻(xiàn)
第7章 黎曼
狄利克雷函數(shù)
黎曼積分
黎曼病態(tài)函數(shù)
黎曼重排定理
參考文獻(xiàn)
第8章 劉維爾
代數(shù)數(shù)與超越數(shù)
劉維爾不等式
劉維爾超越數(shù)
參考文獻(xiàn)
第9章 魏爾斯特拉斯
回到基本問題
四個(gè)重要定理
魏爾斯特拉斯病態(tài)函數(shù)
參考文獻(xiàn)
第10章 第二次波折
參考文獻(xiàn)
第11章 康托爾
實(shí)數(shù)的完備性
區(qū)間的不可數(shù)性
再論超越數(shù)的存在
參考文獻(xiàn)
第12章 沃爾泰拉
沃爾泰拉病態(tài)函數(shù)
漢克爾的函數(shù)分類
病態(tài)函數(shù)的限度
參考文獻(xiàn)
第13章 貝爾
無(wú)處稠密集
貝爾分類定理
若干應(yīng)用
貝爾的函數(shù)分類
參考文獻(xiàn)
第14章 勒貝格
回歸黎曼積分
零測(cè)度
集合的測(cè)度
勒貝格積分
參考文獻(xiàn)
后記
第2章 萊布尼茨 微積分的兩位創(chuàng)建者都因?yàn)樵谄渌姆矫嬉灿薪涠劽@也許 是獨(dú)一無(wú)二的。在公眾的心目中,艾薩克·牛頓往往被看成一位物理學(xué)家 ,而微積分的共同創(chuàng)建者戈特弗里德·威廉·萊布尼茨則多半被認(rèn)為是一 位哲學(xué)家。這既令人不悅又讓人欣喜,不悅是因?yàn)檫@表明人們無(wú)視他們?cè)?nbsp;數(shù)學(xué)上的貢獻(xiàn),而欣喜是由于人們公認(rèn)創(chuàng)建微積分需要超越一般天才的奇 才。 萊布尼茨興趣廣泛,貢獻(xiàn)突出,具有淵博的知識(shí)。除了哲學(xué)和數(shù)學(xué), 他在歷史、法學(xué)、語(yǔ)言、神學(xué)、邏輯學(xué)和外交方面都有杰出的成就。在年 僅27歲時(shí),萊布尼茨就憑借他發(fā)明的一臺(tái)機(jī)械計(jì)算器加入了英國(guó)皇家學(xué)會(huì) ,這臺(tái)可以進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算的機(jī)器以其復(fù)雜性被公認(rèn)為一次革命 。 雖然晚于牛頓,并且出生在另一個(gè)國(guó)度,萊布尼茨還是和牛頓一樣有 著一段熱烈進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的時(shí)期。牛頓在17世紀(jì)60年代中期已經(jīng)在劍橋大 學(xué)建立了他的流數(shù)思想,而萊布尼茨是在十年之后在巴黎履行外交使命時(shí) 完成他自己的奠基工作的。這使牛頓捷足先登,也讓牛頓和他的同胞們后 來(lái)認(rèn)定這是事關(guān)優(yōu)先權(quán)的唯一憑據(jù)。但是當(dāng)萊布尼茨發(fā)表他的微積分成果 時(shí),牛頓的《分析學(xué)》和其他論文仍然以手稿的形式塵封著。關(guān)于接著發(fā) 生的微積分發(fā)明權(quán)應(yīng)該歸功于哪一位的爭(zhēng)論,已有很多著述,而且這并不 是一個(gè)動(dòng)聽的故事。上百年來(lái),現(xiàn)代學(xué)者們終于抹去了國(guó)家和個(gè)人的感情 因素,認(rèn)定牛頓和萊布尼茨各自獨(dú)立創(chuàng)建了微積分。像水到渠成的一種觀 念的產(chǎn)生一樣,微積分到了“呼之欲出”的時(shí)刻,只是需要極端敏銳的和 總攬其成的思想將它變成現(xiàn)實(shí)。牛頓恰恰具有這種思想。 毫無(wú)疑問,萊布尼茨也具有這種思想。在1672年,他到巴黎擔(dān)任外交 官之前,萊布尼茨還是一個(gè)被認(rèn)為對(duì)“閱讀冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)證明”缺乏耐心的 新手。他不滿足于自己的知識(shí),花費(fèi)時(shí)間填補(bǔ)缺口,大量閱讀令人敬仰的 數(shù)學(xué)家們的著作,遠(yuǎn)至古代的歐幾里得(公元前3世紀(jì)前后),近至他那個(gè)時(shí) 代的帕斯卡(1623—1662)、巴羅以及他一度師從的克里斯琴·惠更斯(1629 —1695)。開始的時(shí)候困難重重,但是萊布尼茨堅(jiān)持了下來(lái)。他后來(lái)回憶說(shuō) ,盡管他還有很多不足,但是“不知從哪里來(lái)的.自信讓我堅(jiān)信,只要努 力我就可以成為他們中的一員”。 萊布尼茨取得的成功是激動(dòng)人心的。他在一段回憶文章中寫道,他很 快就“作好進(jìn)行獨(dú)立研究的準(zhǔn)備,因?yàn)槲议喿x數(shù)學(xué)文獻(xiàn)就如同別人閱讀浪 漫的小說(shuō)一樣輕松”。在幾乎是狼吞虎咽地吸收同時(shí)代的人的成果之后, 萊布尼茨把他們遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋在后面,創(chuàng)造了微積分,從而使他在數(shù)學(xué)上贏得 名垂青史的業(yè)績(jī)。 P24-26