論微積分的地位和作用

論微積分的地位和作用摘要：17世紀到19世紀是近代數(shù)學發(fā)展的重要時期，在這一時期數(shù)學最大和最有影響的發(fā)展莫過于微積分的產(chǎn)生和應用。微積分的內(nèi)容包括極限、微分學、積分學及其應用，是一門研究變化、運動的學科。這門學科的創(chuàng)立不僅極大的推進了數(shù)學自身的發(fā)展，而且影響和推動了其它學科的發(fā)展，并進而對人類社會的生產(chǎn)時間產(chǎn)生影響。本文探討了微積分在數(shù)學中的地位，同時揭示了其對于當代數(shù)學的發(fā)展以及其它自然、人文、社會科學發(fā)展的作用。關(guān)鍵詞:微積分;近代數(shù)學;產(chǎn)生;發(fā)展;地位;作用微積分產(chǎn)生與發(fā)展1.1微積分的產(chǎn)生微積分思想的萌芽出現(xiàn)得比較早，中國戰(zhàn)國時代的《莊子.天下》篇中的“一尺之棰，日取其半，萬事不竭”，就蘊涵了無窮小的思想。古希臘數(shù)學家阿基米德在公元前三世紀運用杠桿原理推導出了球體的體積公式，就包含了定積分的基本原理。之后，到了17世紀，歐洲許多數(shù)學家也開始運用微積分的思想來求極大值與極小值,以及曲線的長度等等。帕斯卡在求曲邊形面積時，用到“無窮小矩形”的思想，并把無窮小概念引入數(shù)學，為后來萊布尼茲的微積分的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。1.2微積分的發(fā)展微積分的正式誕生是在17世紀的后半期，牛頓和萊布尼茲在求積問題與作切線問題之間的互逆關(guān)系的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了微積分的基本定理，并且對無窮小算法進行了歸納與總結(jié)，正式創(chuàng)立了微積分這一數(shù)學中的重要運算法則。之后，隨著數(shù)學科學的發(fā)展，微積分得到了進一步的發(fā)展，其中歐拉對于微積分的貢獻最大，他的《無窮小分析引論》、《微分學》、《積分學》三部著作對微積分的進一步豐富和發(fā)展起了重要的作用。之后，洛必達、達朗貝爾、拉格朗日、拉普拉斯、勒讓德、傅立葉等數(shù)學家也對微積分的發(fā)展作出了較大的貢獻。由于這些人的努力，微分方程、級數(shù)論得以產(chǎn)生，微積分也正式成為了數(shù)學一個重要分支。微積分在近代數(shù)學中的地位2.1微積分是近代數(shù)學的重要組成內(nèi)容微積分是近代數(shù)學的重要組成內(nèi)容。微積分是微分學和積分學的總稱，微分學包括極限理論、導數(shù)理論、微分理論等等，微分學還有一元微分、多元微分，并進一步發(fā)展出常微分方程、偏微分方程等等數(shù)學知識，微分學的核心思想就是以直代曲，即在微小的鄰域內(nèi),可以用一段切線段來代替曲線以簡化計算過程。積分學由定積分、不定積分理論組成積分是微分

的逆運算,定積分就是把圖像無限細分，然后在進行累加,而不定積分是對已知的導數(shù)求其原函數(shù)，定積分和不定積分聯(lián)系起來就是著名的牛頓一一萊布尼茲公式，若那么(上限a下限b)=F(a)-F(b),牛頓一一萊布尼茲公式也就是微積分的基本定理。2.2微積分是近代數(shù)學發(fā)展的基礎(chǔ)著名的數(shù)學家、計算機的發(fā)明者馮.諾依曼曾說過:“微積分是近代數(shù)學中最偉大的成就，對它的重要性無論做怎樣的估計都不會過分?！庇纱丝梢?微積分在近代數(shù)學發(fā)展中的作用。微積分是整個近代數(shù)學的基礎(chǔ)，有了微積分，才有了真正意義上的近代數(shù)學。微積分是一種重要的數(shù)學思想，它反映了自然界、社會的運動變化的內(nèi)在規(guī)律，它緊密的與物理學和力學聯(lián)系在一起，它的產(chǎn)生可以說是數(shù)學發(fā)展的必然。正如恩格斯所說的：“數(shù)學中的轉(zhuǎn)折點是笛卡兒的變數(shù)。有了變數(shù)，運動進入了數(shù)學，有了變數(shù)，辯證法進入了數(shù)學，有了變數(shù),微分和積分也就立刻成為必要的了，而它們也就立刻產(chǎn)生，并且是由牛頓和萊布尼茨大體上完發(fā)的，但不是由他們發(fā)明的”。因此，微積分是近代數(shù)學發(fā)展的基礎(chǔ)。微積分的作用3.1微積分推動了數(shù)學自身的發(fā)展微積分和解析幾何創(chuàng)立之后，就開辟了數(shù)學發(fā)展的新紀元。通過微積分，數(shù)學可以描述運動的事物,描述一種過程的變化?？梢哉f，微積分的創(chuàng)立改變了整個數(shù)學世界。微積分的創(chuàng)立，極大的推動了數(shù)學自身的發(fā)展，同時又進一步開創(chuàng)了諸多新的數(shù)學分支，例如:微分方程、無窮級數(shù)、離散數(shù)學等等。此外，數(shù)學原有的一些分支，例如：函數(shù)與幾何等等，也進一步發(fā)展成為復變函數(shù)和解析幾何，這些數(shù)學分支的建立無一不是運用了微積分的方法。在微積分創(chuàng)設(shè)后這三百年中，數(shù)學獲得了前所未有的發(fā)展。3.2微積分推動了其它學科的發(fā)展微積分的建立推動了其它學科的發(fā)展，數(shù)學本身就是其它學科發(fā)展的理論基礎(chǔ)，尤其是天文學、力學、光學、電學、熱學等自然學科的發(fā)展。微積分成了物理學的基本語言而且，許多物理學問題要依靠微積分來尋求解答。微積分還對天文學和天體力學的發(fā)展起到了奠定基礎(chǔ)的作用，牛頓應用微積分學及微分方程為了從萬有引力定律導出了開普勒行星運動三大定律。其它學科諸如化學、生物學、地理學、現(xiàn)代信息技術(shù)等這些學科同樣離不開微積分的使用，可以說這些學科的發(fā)展很大程度上時由于微積分的運用，這些學科運用微積分的方法推導演繹出各種新的公式、定理等，因此微積分的創(chuàng)立為其他學科的發(fā)展做出了巨大的貢獻。3.3微積分推動人類文明的發(fā)展微積分由于是研究變化規(guī)律的方法，因此只要與變化、運動有關(guān)的研究都要與微積分有關(guān)，都需要運用微積分的基本原理和方法，從這個意義上說，微積分的創(chuàng)立對人類社會的進步和人類物質(zhì)文明的發(fā)展都有極大的推動作用?，F(xiàn)在，在一些金融、經(jīng)濟等社會科學領(lǐng)域，也經(jīng)常運用微積分的原理，來研究整個社會、整個經(jīng)濟的宏觀和微觀變化。此外，微積分還廣泛的

運用于各種工程技術(shù)上面,從而直接的影響著人類的物質(zhì)生活，例如:核電工程的建設(shè),火箭、飛船的發(fā)射等等,這些人類文明的重大活動都與微積分的運用有著密切的關(guān)系。結(jié)束語綜上所述，微積分的創(chuàng)立在數(shù)學發(fā)展史上是一個重要轉(zhuǎn)折，它不但成為高等數(shù)學發(fā)展的基礎(chǔ)，也成為了眾多相關(guān)科學發(fā)展的數(shù)學分析工具。毋庸置疑，隨著現(xiàn)代科學的發(fā)展和各學科間的相互交融，微積分與數(shù)學仍將會進一步豐富和發(fā)展，人們也要進一步將微積分和數(shù)學的理論應用于實踐,從而為人類社會作出更大的貢獻。參考文獻：金永容.微積分理論發(fā)展的歷史沿革[J].安徽教育學院學報，2000,(03):56-57.馬國良.微積分發(fā)展淺議[J].云南財貿(mào)學院學報，2000,2:45-47.晏能中.微積分一一數(shù)學發(fā)展的里程碑[J].達縣師范高等?？茖W校學報，2002,(04):12-14李經(jīng)文.漫話微積分史[J].邵陽師范高等?？茖W校學報，2000,(06):90-91.祁衛(wèi)紅，羅彩玲.微積分學的產(chǎn)生和發(fā)展[J].山西廣播電視大學學報，2003,(02).李濤.漫談微積分的產(chǎn)生與發(fā)展[J].湖南教育(教育綜合)，2006,(06):67-68.劉和義，劉旭浩.微積分發(fā)展簡史[J].衡水學院學報，200