极限概念的形成 微积分的创立到现在已经有三百多年的历史了。但作为微积分的 理论基础一一极限理论的建立却是19世纪的事情。也就是说,有相 当长(一百多年)时间人们对极限的认识是模糊不清的。例如,牛顿 在运用无穷小时进行计算时,先假定无穷小量不是零,而可作分母, 然后又把它当零而忽略。这种对无穷小量前后不同的理解,造成了逻 辑上的矛盾。数学发展史上,抓住微积分创立初期存在的这种逻辑上 的矛盾而进行严厉抨击的,首推英国大主教,哲学家贝克莱。贝克莱 为了消除以变量概念为基础的学说对宗教观点日益增长的威胁,抓住 无穷小量时而是零,时而非零的矛盾。他指出:这种方法明显地违背 了逻辑学的矛盾律(矛盾律:或不能同时成立)。贝克莱攻击莱布 尼兹说:“莱布尼茨及其追随者在进行微积分运算时,竟然从不脸红 地首先承认,然后又舍弃无穷小。”贝克莱说:“微分之比应该是割线 (斜率)而不是切线(斜率)是“依双重错误才得到,虽然不科学却 是正确的结果。” 应当指出,贝克莱对微积分的攻击虽然带有唯心主义的维护 宗教神权的政治目的,但他的攻击并非毫无道理。微积分学遭到来自 思想界和数学界的非议,是因为微积分创立的初期,它的主要概念(无 穷小量,无穷大量,导数,微分)还没有获得严格的理论基础。甚至 到了18世纪,数学家们还很难“区别很大的数和无穷大数”究竟有 何不同。他们也无法理解“无穷小”和零的区别。那时的数学家也不
极限概念的形成 微积分的创立到现在已经有三百多年的历史了。但作为微积分的 理论基础——极限理论的建立却是 19 世纪的事情。也就是说,有相 当长(一百多年)时间人们对极限的认识是模糊不清的。例如,牛顿 在运用无穷小时进行计算时,先假定无穷小量不是零,而可作分母, 然后又把它当零而忽略。这种对无穷小量前后不同的理解,造成了逻 辑上的矛盾。数学发展史上,抓住微积分创立初期存在的这种逻辑上 的矛盾而进行严厉抨击的,首推英国大主教,哲学家贝克莱。贝克莱 为了消除以变量概念为基础的学说对宗教观点日益增长的威胁,抓住 无穷小量时而是零,时而非零的矛盾。他指出:这种方法明显地违背 了逻辑学的矛盾律(矛盾律: 或 不能同时成立)。贝克莱攻击莱布 尼兹说:“莱布尼茨及其 追随者在进行微积分运算时,竟然从不脸红 地首先承认,然后又舍弃无穷小。”贝克莱说:“微分之比应该是割线 (斜率)而不是切线(斜率)是“依双重错误才得到,虽然不科学却 是正确的结果。” 应当指出,贝克莱对微积分的攻击虽然带有唯心主义的维护 宗教神权的政治目的,但他的攻击并非毫无道理。微积分学遭到来自 思想界和数学界的非议,是因为微积分创立的初期,它的主要概念(无 穷小量,无穷大量,导数,微分)还没有获得严格的理论基础。甚至 到了 18 世纪,数学家们还很难“区别很大的数和无穷大数”究竟有 何不同。他们也无法理解“无穷小”和零的区别。那时的数学家也不
清楚有限项的和与积分和之间的区别。他们将代数学中的运算法则在 有限项和无穷项之间随间意通行。并把对简单而具体的函数,例如, 多项式,有理函数中发现的性质推广到所有函数。 杰出的挪威青年数学家阿贝尔他指出:“在高等分析中,只 有很少的几个定理是用逻辑上站得住脚的方式证明的。”阿贝尔在一 封信中说:“发散级数是魔鬼的发明,把不管什么样的证明都建立在 发散级数基础上是一种耻辱。” 在18世纪,许多数学家都认识到了微积分缺少严格的理论 基础,几乎每一位数学家都对建立微积分的基础作了一些努力,但除 了一、二个人路子对头外,所有的努力都没有结果。 到了19世纪,神父、哲学家、数学家波尔察诺,阿贝尔和 柯西,都认识到了必须解决微积分的严格化问题建立微积分的逻辑基 础。 1821年柯西在《分析教程》中首次给出了微积分中极限、 函数的连续性、导数和微分的严格定义。这样才把长达一百多年的对 极限的模糊认识作了澄清。起初,柯西的分析严密化工作曾引起轩然 大波。在巴黎科学院的一次科学会议上,柯西公开了关于级数收敛的 理论。会后,拉普拉斯匆匆返回家里避不见人,检查他在《天体力学》
清楚有限项的和与积分和之间的区别。他们将代数学中的运算法则在 有限项和无穷项之间随间意通行。并把对简单而具体的函数,例如, 多项式,有理函数中发现的性质推广到所有函数。 杰出的挪威青年数学家阿贝尔他指出:“在高等分析中,只 有很少的几个定理是用逻辑上站得住脚的方式证明的。”阿贝尔在一 封信中说:“发散级数是魔鬼的发明,把不管什么样的证明都建立在 发散级数基础上是一种耻辱。” 在 18 世纪,许多数学家都认识到了微积分缺少严格的理论 基础,几乎每一位数学家都对建立微积分的基础作了一些努力,但除 了一、二个人路子对头外,所有的努力都没有结果。 到了 19 世纪,神父、哲学家、数学家波尔察诺,阿贝尔和 柯西,都认识到了必须解决微积分的严格化问题建立微积分的逻辑基 础。 1821 年柯西在《分析教程》中首次给出了微积分中极限、 函数的连续性、导数和微分的严格定义。这样才把长达一百多年的对 极限的模糊认识作了澄清。起初,柯西的分析严密化工作曾引起轩然 大波。在巴黎科学院的一次科学会议上,柯西公开了关于级数收敛的 理论。会后,拉普拉斯匆匆返回家里避不见人,检查他在《天体力学》
中所用的级数,幸而,他发现每个级数都是收敛的。 柯西通过变量来定义的极限概念为: “如果代表某变量的一串数值无限地趋向某一固定值时,它 可以任意小,那么这个固定值就叫做这一串数值的极限。”这个定义 在当时是最清晰的极限定义,但这个定义的严密化还是不够的,定义 中的“无限趋向”,“任意小”仍然是描述性的,其含意仍然不甚明确。 极限定义的法真正的明确和完成属于后来的德国数学家维尔施特拉 斯
中所用的级数,幸而,他发现每个级数都是收敛的。 柯西通过变量来定义的极限概念为: “如果代表某变量的一串数值无限地趋向某一固定值时,它 可以任意小,那么这个固定值就叫做这一串数值的极限。”这个定义 在当时是最清晰的极限定义,但这个定义的严密化还是不够的,定义 中的“无限趋向”,“任意小”仍然是描述性的,其含意仍然不甚明确。 极限定义的 法真正的明确和完成属于后来的德国数学家维尔施特拉 斯