当前位置: 积分机 >> 积分机发展 >> 让巴黎纸贵,绰号叫苦瓜的数学大师柯西
在历史上,有一位数学家叫欧拉,他的徒弟叫拉格朗日,他徒弟的徒弟叫柯西。这个徒弟的徒弟虽然比不上他,但是还是写了些东西的做出了一些成就的,他开创了积分几何,证明了阶数超过了的矩阵有特征值,成功地建立了极限理论;阐明了有关定积分的概念,并且用这种积分来研究多种多样的问题,诸如此类等等...
柯西(~年),出生于巴黎,法国数学家、物理学家、天文学家。因家庭原因,他本人属于拥护波旁王朝的正统派,是一位虔诚的天主教徒。在数学领域,柯西有很高的建树和造诣。
他是一位多产的数学家,其全集从年开始出版,直到年才出齐最后一卷,共28卷。柯西的著作有《代数分析教程》、《无穷小分析教程概要》和《微积分在几何中应用教程》等。这些为微积分奠定了基础,促进了数学的发展,成为数学教程的典范。
01
幼年时,柯西的父亲常带柯西到法国参议院内的办公室,在那里指导他学习,因此他有机会遇到参议员拉普拉斯和拉格朗日两位大数学家。他们对柯西的才能十分赏识。拉格朗日认为他将来必定会成为大数学家,但建议他的父亲在他学好文科前不要让他学数学。
年,柯西进入中学,他的拉丁文和希腊文成绩优异,多次参加竞赛获奖;数学成绩也深受老师赞扬。年,柯西考入综合工科学校,在那里主要学习数学和力学;年,他考入桥梁公路学校,年以优异成绩毕业,前往瑟堡参加海港建设工程。
柯西在学生时代,有个绰号叫“苦瓜”,因为他平常像一颗苦瓜一样,静静地不说话,如果说了什么,也很简短,令人摸不着头绪,和这种大佬沟通,随时都会感受到智商受辱的。于是小伙伴们都叫他“苦瓜”了。柯西的身边没有朋友,只有一群妒嫉他聪明的人。
柯西的母亲听到了传言,就写信问他实情。柯西回信道:“如果基督徒会变成精神病人,那疯人院早就被哲学家充满了。亲爱的母亲,您的孩子像原野上的风车,数学和信仰就是他的双翼一样,当风吹来的时候,风车就会平衡地旋转,产生帮助别人的动力。”
他在业余时间悉心攻读有关数学各分支的书籍,从数论到天文学方面。根据拉格朗日的建议,柯西进行了多面体的研究,并于年和年向科学院提交了两篇论文。其中的主要成果是:
①证明了凸正多面体只有五种(面数分别是4、6、8、12、20),星形正多面体只有四种(面数是12的三种,面数是20的一种)。
②得到了欧拉关于多面体的顶点、面和棱的个数关系式的另一证明并加以推广。
③证明了各面固定的多面体必然是固定的,从此可导出从未证明过的欧几里德的一个定理。柯西的论文在数学界造成了极大的影响。
02
19世纪初期,微积分已发展成一个庞大的分支,内容丰富,应用非常广泛。与此同时,它的薄弱之处也越来越暴露出来,微积分的理论基础并不严格。为解决新问题并澄清微积分概念,数学家们展开了数学分析严谨化的工作,在分析基础的奠基工作中,做出卓越贡献的要首推伟大的数学家柯西。
年柯西提出极限定义的方法,把极限过程用不等式来刻画,后经魏尔斯特拉斯改进,成为现在所说的柯西极限定义。当今所有微积分的教科书都还(至少是在本质上)沿用着柯西等人关于极限、连续、导数、收敛等概念的定义。他对微积分的解释被后人普遍采用。
柯西对定积分作了最系统的开创性工作,他把定积分定义为和的“极限”。在定积分运算之前,强调必须确立积分的存在性。他利用中值定理首先严格证明了微积分基本定理。通过柯西以及后来魏尔斯特拉斯的艰苦工作,使数学分析的基本概念得到严格的论述。
从而结束微积分二百年来思想上的混乱局面,把微积分及其推广从对几何概念、运动和直观了解的完全依赖中解放出来,并使微积分发展成现代数学最基础最庞大的数学学科。
柯西规定:“当一个变量相继取的值无限接近于一个固定值,最终与此固定值之差要多小就有多小时,该值就称为所有其他值的极限。”“当同一变量相继取的数值无限减小以至于降到低于任何给定的数,这个变量就成为人们所称的无穷小或无穷小量。
这类变量以零为其极限。”“当同一变量相继取的数值越来越增加以至于升到高于每个给定的数,如果它是正变量,则称它以正无穷为其极限,记作∞;如果是负变量,则称它以负无穷为其极限,记作-∞。”
数学大师伯努利曾说过:只有数学能够探讨“无穷”,而“无穷”正是上帝的属性之一。柯西用无穷重新定义微积分,至今仍为每一本微积分课本的开宗明义篇。