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为什么要发明和使用微积分?

微积分的发明与发展离不开实际需要,在16、17世纪科学技术处于攻坚阶段,当时的物理学家牛顿在研究力学,流体力学的问题中,提出了很多新课题,这些问题使用当时的数学方法是无法解决的,于是牛顿和莱布尼兹发明了微积分理论。
方法/步骤
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最早,伽利略在研究力学时,提出了变量的概念,这是函数的基础,在他的著作里提出全新的数学概念,后来经过数学家莱布尼兹的发展,引进了函数符号的概念,这样就给微积分的诞生打下了坚实的基础。

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而牛顿发明微积分几乎是和牛顿平行而独立进行的,他们俩对函数的称呼也不一样,一个叫做function,沿用至今,另一个叫做fluent,即:流量,为什么牛顿把它叫做流量呢?因为当时他在研究流体力学。

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当时的科技发展给数学家门出了几个难题,比如如何在已知位移公式的情况下求出v、a(速度、加速度),又如已知曲线方程求其某个点上的切线,或者求出曲线某段的弦长,还有在某个区间内,求出函数的最大或者最小值问题。

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牛顿在解决这些问题时,使用到了极限的运算,后来就出现了对函数的求导数运算,这样就发明了微分学,有了微分学理论,就可以解决上面提到的求物体运动的瞬间速度和加速度问题,就可以求出曲线在某点的切线问题。

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后来,这些物理力学家和数学家发现光有微分理论,还不能解决其他问题,比如已知速度公式如何求出位移函数,已知曲线函数如何求出在某个区间上内围成图形的面积,以及如何求曲线的长度等。

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这些问题的解决,同样离不开极限运算,在物理学家和数学家们的辛勤劳动下,积分学终于诞生了。在微积分学的发展历程中,牛顿和莱布尼茨是代表性的人物,他们做出了巨大贡献,微积分的发展是科学技术发展的重要的里程碑。

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