回顾历史,微积分学传入我国是在上世纪初期(确切地说,是在1908年),至今,时不算长短。从历史演化的角度来看问题,国人对微积分的基础学知识的普遍了解是欠缺的,尤其是,与西方发达国家相比。
数学是”科技之王“,没有数学的进步,谈论科学的现代化等于是空谈。空谈误国的道理,这个道理大家都懂得。7月15日,J. Keisler《基础微积分》教材的“第6.1节无限和定理”与”第6.6节某些物理方面的应用“上传完毕,有感。
什么叫”无限和定理”(Infinite Sum
Theurem)?在传统微积分学里面没有相应的定理,定理的名字显得有点奇怪。我们考虑这样一个问题,两个无穷小是怎样相互“无限地接近”?比如,假定超实数ε,δ都是无穷小,我们要问,两者“相互接近”程度是怎样刻画的?怎么描述这种“无限地接近”程度?在第6.1节中,J.
Keisler给出如下定义:
DEFINITION
Let
ε, δbe
infinitesimals and let Δx
be a nonzero infinitesimal. We say that
εis infinitely close to
δcompared
toΔx,
ε≈δ
(compared
toΔx),
if ε/Δx
≈δ/Δx.
注意:“ε/Δx
≈δ/Δx”的意思是,比值ε/Δx与比值δ/Δx两者相差是一个无穷小。在此情况之下,相对于无穷小Δx而言,无穷小ε与δ之间的相对误差几乎可以忽略不计。也就说,在实际物理问题中,我们可以用δ替代ε而不会出现大的误差。
进入”第6.6节某些物理方面的应用“,其中有一段话:“....the wire on the x-axis between the
points x=aand x=b, and let the
density(密度) at the
point x be ρ(x).Consider the
piece of the wire of infinitesimal length Δxand mass
Δm. At each point between xand
x+Δx, the
density(密度) is infinitely close to
ρ(x),
so
Δm≈ ρ(x)Δx
(compared toΔx )
由此,这条长杆(wire)的总质量不难用对ρ
(x)Δx取积分而求得(根据无限和定理)。
实际上,这种思想在传统微积分学里面表述的不够清晰。学了(ε,δ)极限论,搞不懂微积分的精神实质是常有的事情。现在,超实数无穷小既然已经从潘多拉盒子里面跑出来了,那么,我们就让它为人类科技文明服务吧!
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