莱布尼茨数学思想的统一性.
莱布尼茨公式的推导过程与思想
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莱布尼茨公式的推导过程与思想莱布尼茨公式,又称为莱布尼茨-Leibniz公式,是微积分中常用的一个公式,用于计算多项式函数的n阶导数。
它的推导过程和背后的思想对于理解微积分的原理和方法具有重要意义。
本文将对莱布尼茨公式的推导过程和思想进行详细阐述。
一、问题的提出考虑一个多项式函数f(x) = a₀ + a₁x + a₂x² + ... + anxn,我们希望计算出它的n阶导数f⁽ⁿ⁾(x)。
二、推导过程为了推导莱布尼茨公式,我们首先引入一个新的函数,即多项式函数f(x)乘以x的幂函数,记作g(x) = xf(x)。
接着,我们对g(x)进行求导,得到g'(x)。
g'(x) = (xf(x))'= f(x) + x(f(x))'= f(x) + xf'(x)现在我们来考虑g'(x)的n阶导数g⁽ⁿ⁾(x)。
g⁽ⁿ⁾(x) = (g'(x))⁽ⁿ⁾= (f(x) + xf'(x))⁽ⁿ⁾根据二项式定理,我们可以展开上式。
(g⁽ⁿ⁾(x)) = (f(x) + xf'(x))⁽ⁿ⁾= C⁽ⁿ⁾₀(f(x))⁽ⁿ⁾ + C⁽ⁿ⁾₁(f(x))⁽ⁿ⁻¹⁾(xf'(x))¹ + ... + C⁽ⁿ⁾⁽ⁿ⁾(xf'(x))⁽ⁿ⁾其中C⁽ⁿ⁾ₖ表示组合数。
我们注意到,在上式右侧的展开式中,只有当j + (n-k)= n时,才会有f(x)⁽ⁿ⁾的乘积项。
我们将乘积项的系数提取出来,得到莱布尼茨公式的推导结果。
(g⁽ⁿ⁾(x)) = C⁽ⁿ⁾₀(f(x))⁽ⁿ⁾ + C⁽ⁿ⁾₁(f(x))⁽ⁿ⁻¹⁾(xf'(x))¹ + ... +C⁽ⁿ⁾⁽ⁿ⁾(xf'(x))⁽ⁿ⁾= C⁽ⁿ⁾₀f(x)⁽ⁿ⁾ + C⁽ⁿ⁾₁f(x)⁽ⁿ⁻¹⁾(xf'(x))¹ + ... + C⁽ⁿ⁾⁽ⁿ⁾f(x)¹(xf'(x))⁽ⁿ⁾= C⁽ⁿ⁾₀f(x)⁽ⁿ⁾ + C⁽ⁿ⁾₁f(x)⁽ⁿ⁻¹⁾x + ... + C⁽ⁿ⁾⁽ⁿ⁾f(x)¹(xf'(x))⁽ⁿ⁾由于我们最终的目标是计算出f⁽ⁿ⁾(x),我们可以对上式进行简化。
莱布尼茨数学思想的统一性

莱布尼茨数学思想的统一性:戈特弗里德・威廉・莱布尼茨(1646~1716)对数学有两项突出贡献:发明了符号逻辑和微积分。
由于这两项成就分属不同的数学分支,人们也往往将其看作莱布尼茨的两种不同工作,忽视了它们之间的一致性,这为研究莱布尼茨的数学思想、完整地理解数学史和科学发现的规律带来不少困难。
本文的目的就是试图理解的揭示这种一致性。
一、符号逻辑:“通用数学语言”莱布尼茨对数学问题的最早探索和最初贡献是试图沿着笛卡尔和霍布斯的思路建构所谓的“通用语言”。
这种语言是一种用来代替自然语言的人工语言,它通过字母和符号进行逻辑分析与综合,把一般逻辑推理的规则改变为演算规则,以便更精确更敏捷地进行推理。
([1],p.8)或者说,“通用语言”是一套表达思想和事物的符号系统,利用这些符号可以进行演算并推出各种知识。
在《论组合术》中,二十岁的莱布尼茨曾立志要创设“一个一般的方法,在这个方法中所有推理的真实性都要简化为一种计算。
同时,这会成为一种通用语言或文字,但与那些迄今为止设想出来的全然不同;因为它里面的符号甚至词汇要指导推理;错误,除去那些事实上的错误,只会是计算上的错误。
形成或者发明这种语言或者记号会是非常困难的,但是可以不借助任何词典就很容易懂得它。
”([2],p.123)在1679年9月8日给惠更斯的信中他又写道,有一个“完全不同于代数的新符号语言,它对于精确而自然地在脑子里再现(不用图形)依赖于想象的一切有很大的好处。
……它的主要效用在于能够通过记号〔符号〕的运算完成结论和推理,这些记号不经过非常精细的推敲或使用大量的点和线会把它们混淆起来,因而不得不作出无穷多个无用的试验;另一方面,这个方法会确切而简单地导向〔所需要的〕结果。
我相信力学差不多可以象几何学一样用这种方法去处理。
”([3],p.151~152)综合莱布尼茨零零碎碎的设想,他的宏伟规划大体旨在创造两种工具:其一是通用语言,其二是推理演算(calaulusratiocinator)。
莱布尼兹的哲学思想
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彻底独立的实体。所以他的运动变化来源于内在的原则,而非外在的机械推动。
因为单子作为精神,精神具备能动性。
连续性
每一个单子都在反映宇宙,犹如镜子反映着自然一样。那么不同的单子,由于他的知觉能 力的不同,必然反映出不同程度的清晰程度的宇宙。可以说,宇宙就被包含在这些单子之 中。那么单子数量是无限的,单子和单子之间可以插入无限多(无数等级)的单子。那么, 单子和单子之间就形成了既有差别,又是紧密联系的。 所以,自然界从不飞跃。是一个低级向高级的连续体,这就解决了不可分和连续性问题。
上 帝
天使 人类
动物
植物
3.前定和谐论
单子论解决一切问题了吗?
理论再精妙,也要和经验事实相融洽。 经验事实告诉我们,世界是运动的,是 变化发展的。而莱布尼兹认为,事物是 在“欲望”的推动下不断发展的 那么单子和单子是孤立的,假如其中一 个单子动,其他单子不动,那么这个连 续的序列就破产了,这个序列就不具备 连续性可言了。
启后
莱布尼茨的理论欧洲大陆唯理论发展的一大台阶,为后继人沃尔夫提供了最 直接的理论资源。“菜布尼茨在德国本土的声望总比在法、英强。他的形而上学 通过后来的独断论哲学家克里斯蒂安·沃尔夫获得了传承“这就为实现哲学在德国 生根发芽和开花结果的本土化发展创造了重要前提。此后,黑格尔作为德国哲学 发展的巅峰代表,以绝对精神本体论吸收和改造了莱布尼茨单子本体论的传统和 精神并构造了恢宏的形而上学体系。黑格尔之后,德国哲学家胡塞尔、海德格尔 批判性地吸收和改造菜氏的理论资源而构造了现象学的本体论体系,也见证了莱 氏本体论作为推进德国哲学发展之思想资源的重要价值。
罗素
2. 单子论
从原子论的缺点说起
原子,是古希腊哲学家德谟克里特提出,指的是一种不可分的最小物质 其一、原子论主张有一个不可分的物质。可是只要是物质,就一定有广延。 而有广延就一定可以分。但是实体的概念必须意味着不可分,才能具备统一性。 这是充满矛盾的 其二、连续性问题。原子论者认为,万物都是有由原子构成的,那么万物 就是原子的堆集。那么原子和原子之间是由虚空隔开的,这就是非连续性。如 果要承认原子和原子具备连续性,那么就必须否定虚空,但是一旦否定了虚空, 原子是连续的,那么原子又具备广延,他就必然可分。而连续性和不可分要同 时具备,这就成了一个很矛盾的问题。 其三、机械唯物论无法说明经验事实。例如,一个足够大的静止的东西, 让一个运动的物体冲撞他,那么会减慢速度。但是在机械论看来,理论上不会 出现减慢速度。这说明,还是有别的什么东西影响了速度。
莱布尼茨论统一性:观念、实体、现象
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莱布尼茨论统一性:观念、实体、现象莱布尼茨论统一性是指,在世界的一切东西中,都存在着一个共同的原理或规律,这个规律统一了所有事物的本质和存在。
莱布尼茨认为,这个规律可以从三个层面来理解:观念、实体和现象。
本文将围绕这三个层面展开,讨论莱布尼茨论统一性的内涵和意义,并列举五个例子来展示这一理论的实际应用。
一、观念的统一性莱布尼茨认为,观念是人类思维的基础,所有知识都来源于对观念的认识。
观念的统一性是指,在不同的领域和文化下,人们对事物的观念具有共性,这个共性可以揭示出事物的本质或存在规律。
比如:1.数学中的圆形和物理中的圆形本质上是相同的,它们都具有无限个点等距离于一个固定的中心。
2.所有哲学思想中的理性原理,如因果律、空间和时间的绝对性等等,都是人类普遍的认知,无论文化差异如何,都不会被改变。
这些例子说明,人们对事物的认知有一种共性,这种共性是客观存在的,与主体无关,它揭示了人类思维的本质属性。
二、实体的统一性莱布尼茨认为,世界上的每一个物体都有自己的内在性质和特征,这是它们存在的根本原因。
实体的统一性是指,在不同的物体之间,存在着共同的特征或原理,这种共同点是各个实体之所以存在的基础。
比如:1. 所有物体都会受到重力的作用,因此可以用牛顿定律来描述它们的运动状态。
2. 所有生命体都具有生命力,可以通过生物学的研究来揭示其内在机制和进化历程。
通过这些例子可以看出,世界上的物体虽然各有其不同之处,但它们都遵循着一些共同的规律和原理,这些规律和原理揭示了物体的存在方式和运动状态。
三、现象的统一性莱布尼茨认为,一个实体的存在是在它的现象之中显现出来的。
现象的统一性是指,每一个现象都具有共同的规律或机制,这些规律或机制在不同的现象中可以体现出来。
比如:1. 光的衍射和干涉规律,在红外线和紫外线波段中同样适用。
2. 电磁波在空间中的传播方式、频率和波长是相同的,无论是微波、射频还是可见光波段。
这些例子表明,现象之间也存在一种共性,这种共性是基于自然界的本性和规律,反映了一种客观存在的关系。
莱布尼茨数学家故事
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莱布尼茨数学家故事德国有一位被世人誉为“万能大师”的通才,他就是,他在数学、逻辑学、文学、史学和法学等方面都很有建树。
生于莱比锡,6岁时丧父,但作为大学伦理学教授的父亲给他留下了丰富的藏书,引起了他广泛的学习兴趣。
他11岁时自学了拉丁语和希腊语;15岁时因不满足对古典文学和史学的研究,进入莱比锡大学学习法律,同时对逻辑学和哲学很感兴趣。
思想活跃,不盲从,有主见,在20岁时就写出了《论组合的技巧》的论文,创立了关于“普遍特征”的“通用代数”,即数理逻辑的新思想。
还与英国数学家、大物理学家牛顿分别独立地创立了微积分学。
是从哲学的角度来研究数学的,他终生奋斗的主要目标是寻求一种可以获得知识和创造发明的普遍方法,他的许多数学发现就是在这种目的的驱使下获得的。
牛顿建立微积分学主要是从物理学、运动学的观点出发,而则从哲学、几何学的角度去考虑。
今天的积分号∫(拉长的字母S)、微分号d都是首先使用的。
值得一提的是,他发明了能做乘法、除法的机械式计算机(十进制),并首先系统研究了二进制记数方法,这对于现代计算机的发明至关重要。
17____年11月14日,卒于汉诺威。
德国著名的数学家和哲学家莱布尼兹,对帕斯卡的加法机很感兴趣。
于是,莱布尼兹也开始了对计算机的研究。
1672年1月,莱布尼兹搞出了一个木制的机器模型,向英国皇家学会会员们做了演示。
但这个模型只能说明原理,不能正常运行。
此后,为了加快研制计算机的进程,莱布尼兹在巴黎定居4年。
在巴黎,他与一位著名钟表匠奥利韦合作。
他只需对奥利韦作一些简单的说明,实际的制造工作就全部由这位钟表匠独自去完成。
1974年,最后定型的那台机器,就是由奥利韦一人装配而成的。
莱布尼兹的这台乘法机长约1米,宽30厘米,高25厘米。
它由不动的计数器和可动的定位机构两部分组成。
整个机器由一套齿轮系统来传动,它的重要部件是阶梯形轴,便于实现简单的乘除运算。
莱布尼兹设计的样机,先后在巴黎,伦敦展出。
牛顿—莱布尼茨与微积分
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贵州师范大学研究生作业(论文)专用封面作业(论文)题目:牛顿—莱布尼兹与微积分课程名称:《自然辩证法概论专题讲座》任课教师姓名:龙健研究生姓名:熊胜兰学号:4200910600254年级:2009级研专业:课程与教学论学院(部、所):数计学院任课教师评分:年月日牛顿—莱布尼茨与微积分(数计学院课程与教学论熊胜兰4200910600254)【摘要】微积分的创立,被誉为是“人类精神的最高胜利”,是由常量数学向变量数学转变的一件具有划时代意义的大事。
16世纪后半叶,牛顿和莱布尼茨在许多数学家所做的大量准备工作的基础上,各自独立地创立了微积分。
【关键词】牛顿莱布尼茨微积分0.引言微积分的出现是由常量数学向变量数学转变的一件具有划时代意义的大事,时至今日,它不仅成了学习高等数学各分支必不可少的基础,而且也是学习和掌握近代的任何一门自然科学和工程技术的工具。
提起微积分,人们自然会想到英国的牛顿(1642~1727)和德国的莱布尼茨(1646~1716),这主要是因为他们提出了微积分的基本概念和运算方法,发现了微积分的内在联系,建立了著名的牛顿—莱布尼茨公式。
在历史上微积分的萌芽出现得比较早,中国战国时代的《庄子·天下篇》中的“一尺之棰,日取其半,万事不竭”,就蕴含了无穷小的思想。
古希腊物理学、数学两栖科学大师阿基米德在公元前三世纪依据前人的穷竭法,用“切片”方法并借助杠杆原理建立了球体的体积公式,这其中就包含了定积分的思想。
但在当时,微积分并没有受到人们的广泛关注。
直到公元17世纪,在欧洲资本主义开始萌芽、科学和生产技术开始发展的情况下,航海、天文、力学、军事、生产等科学技术给数学提出了一系列迫切需要解决的问题。
从数学角度归纳起来主要集中在以下4个方面:①由距离和时间的函数关系,求物体在任意时刻的速度和加速度;反之,由物体的加速度和时间的函数关系,求速度和距离。
②确定运动物体在其轨道上任一点处的运动方向,以及研究光线通过透镜的通道而提出求曲线的切线问题。
莱布尼茨
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论莱布尼茨的天赋观念学说传媒学院美学1401 胡娜学号:1415123006摘要:在近代西方哲学的研究中,莱布尼茨的认识论思想是一个十分重要的领域。
莱布尼茨作为唯理论的代表,在与经验论者洛克的相互论战中,将近代哲学界认识论的“天赋观念之争”推向了高潮。
他在与经验者论战的过程中,也逐渐意识到了唯理论的不足之处,他在批判地继承以往哲学家思想的基础上,发展了自己的天赋观念学说,并赋予了天赋观念新的内涵和形式。
本文希望通过对莱布尼茨天赋观念学说的综合梳理、分析、总结,并试图对莱布尼茨的天赋观念学说做出客观、公正的评价,从而进一步理清认识论发展的历程,加深我们对认识论发展历史的理解,进而对我们研究西方哲学起到一定的借鉴作用。
关键词:莱布尼茨;笛卡尔;天赋观念;真理;理性十七世纪哲学研究的一个重要问题就是认识论问题。
关于观念的来源问题,唯理论和经验论形成了不同的认识。
经验论者认为一切认识来源于感觉经验,强调感觉经验的基础作用。
唯理论者强调理性思维的重要性,认为只有理性思维能确保知识的合理性。
莱布尼茨的天赋观念论就产生于这种哲学氛围中。
一、莱布尼茨天赋观念学说的思想来源(一)天赋观念学说的源起“天赋观念”一词最早出现在唯理论者笛卡尔的著作中,但是天赋观念作为一种理论早在古希腊时期的柏拉图哲学中就包含了着天赋观念的思想。
尽管柏拉图没有明确使用“天赋观念”一词,但就其哲学思想的形式而言,他是当之无愧的天赋观念学说的最早倡导者。
拉图将世界分为可感世界和理念世界,理念通过“分有”和“摹仿”两条途径派生万物。
理念世界是客观存在的,所有理念在人生前就是存在的。
柏拉图认为灵魂是存在的,不朽的,灵魂在进入我们肉体之前,在理念世界里居住,灵魂只是改变它寄存的肉体,灵魂本身不会消亡,灵魂早就包含了对理念的认识。
知识是天赋的,灵魂自身就含着知识,知识来自于心灵内在。
拉图认为灵魂囚居在肉体中有两个弊端,一个是灵魂进入肉体后,不能获得纯净的知识。
浅析莱布尼茨的实体学说
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浅析莱布尼茨的实体学说浅析莱布尼茨的实体学说[内容提要]:哥特弗⾥德·威廉·冯·莱布尼茨(Gottfried Wilhelm von Leibniz)是试图建⽴形⽽上学体系的第⼀个近代伟⼤的德国思想家。
莱布尼茨的实体学说是其形⽽上学体系的基础,他深刻地认识到近代以来的实体理论的缺陷,批判地继承了笛卡尔和斯宾诺莎的实体思想并在⾃⼰的思考中提出了极具特⾊的实体学说。
他提出需要重新召回经院哲学的“实体的形式”即质的观念来给实体做出新的理解,应该从质的⾓度,从能动性的⾓度去寻求⼀种单纯的、⽆形体的永恒实体作为万物的基础,强调实体的个体性原则。
莱布尼茨的实体学说不仅试图克服机械论的局限,也试图去协调⼀般与个别、普遍与特殊、整体与部分的关系,对实体理论和整个哲学的发展都有很⼤的影响。
[关键词]:莱布尼茨实体单⼦单纯性能动性个体性莱布尼茨是17世纪末18世纪初德国著名的哲学家和科学家。
在他登上哲学的历史舞台时,17世纪盛⾏的机械论⾃然观的局限性已经露出了端倪,经验论与唯理论经过长期的论战,各⾃的短长也逐渐明朗化。
莱布尼茨在分析以往哲学学说的基础上,认为必须有⼀种新的哲学体系,来调和机械论和⽬的论、⾃然科学和神学以及近代和古代哲学的⽭盾,由此他创⽴了他独具特⾊的单⼦论实体学说。
莱布尼茨认为实体作为世界万物的本质,必须是不可分的单纯性的,具有统⼀性,⽽且实体也应有其内在⽬的,符合能动性原则。
他把⼒、活动引⼊实体,强调实体⾃⾝的能动性与个体性,这在某种程度上,既弥补了机械论的不⾜,也对⼀般与个别、普遍性与⼀般性之间的关系进⾏了创新性的解释,是对传统实体学说的突破与发展。
⼀、单纯的形⽽上学的点近代以来,机械论的⾃然观得到⼴泛的推崇,持机械论⾃然观的哲学家们将物体的本质规定为⼴延性即单纯的量的规定,试图⽤⾃然科学中的机械性原理来解释⾃然,⽽在莱布尼茨看来,实体概念必须既蕴含着统⼀性,⼜是不可分的单纯性的。
莱布尼茨单子论及其意义
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莱布尼茨单子论及其意义“我们所知道的最令人惊奇的事实是,世界是由不可分割的粒子组成的,这些粒子在空间中没有可探测的形状。
”这是莱布尼茨在17世纪提出的一个著名观点,也就是我们今天所说的“莱布尼茨单子论”。
这个理论为我们理解微观世界,提供了一把独特的钥匙。
莱布尼茨的单子论认为,世界是由一种称为“单子”的粒子组成的。
这些单子没有形状,不可分割,是构成万物的基本单位。
单子之间相互作用,共同构成了我们可见的世界。
每种物体都有其独特的单子结构,这种结构决定了物体的性质和行为。
单子的种类繁多,每种单子都有其独特的性质和特征。
例如,物质单子、能量单子、意识单子等。
这些单子在相互作用中共同演化,形成了我们丰富多彩的世界。
值得注意的是,莱布尼茨的单子论并非纯粹的物理理论,它还涉及到哲学、科学和宗教等多个领域。
莱布尼茨单子论的重要意义在于,它提供了一种全新的视角来看待我们的世界。
在哲学层面,它打破了传统的物质观,将物质和意识纳入同一个框架下,为后来的哲学发展提供了新的思路。
在科学领域,它为微观物理学的研究提供了理论基础,推动了物理学的发展。
在宗教方面,它试图将宗教信仰和科学解释融合在一起,为宗教信仰的现代化提供了可能。
为了更好地理解莱布尼茨单子论的实际应用,我们不妨以一个具体事例为例。
比如,我们可以运用单子论来解释量子力学中的“波粒二象性”。
根据莱布尼茨的单子论,波和粒子的本质都是单子在不同状态下的表现。
波是一种连续的单子状态,而粒子则是一种离散的单子状态。
这种解释不仅简化了我们对量子力学的理解,也为我们提供了探究微观世界的新途径。
莱布尼茨单子论在理解我们的世界中扮演了重要角色。
它为我们提供了一个独特的视角来看待物质、意识和自然界的各种现象。
它的意义不仅限于科学领域,还包括哲学、宗教等多个方面。
通过深入研究和理解莱布尼茨的单子论,我们可以对世界有更深入、更全面的认识。
当我们越过众多的哲学理论,我们可能会发现,莱布尼茨的单子论犹如一颗璀璨的明珠,其思想和影响深远而广大。
莱布尼茨的科学、技术中的哲学思想
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莱布尼茨的科学、技术中的哲学思想莱布尼茨在哲学、科学、技术等很多方面都取得了诸多的成就。
本文力图从他的科学、技术方面的成绩入手。
试析一下其中所蕴含的他的独特的思想及其伟大的目的。
标签:莱布尼茨;科学;技术思想莱布尼茨是一个“全才”,在他的一生当中,博通百科,在相当多的领域中都有着不可磨灭的成就和贡献。
马克思曾经为此称赞他是“在数学、物理及与他有紧密关联的其它精密科学方面都有所发现的科学巨匠”。
一、关于建立科学院的设想十七世纪的德国顺应了当时欧洲的潮流,建立了许多科学社团,大多旨在促进和传播自然科学,然而,唯一能与英国皇家学院、法兰西科学院并驾齐驱的德国科学院是柏林学院。
它的创始人就是莱布尼茨,这个社团的建立是他的理想的体现。
在1670年他写的两份备忘录中,认为这个社团应该重视科学、技术以及检验社会科学的各种新方法。
他还认为重要的发明要尽其所能得应用于实际生活来造福人类。
在实地研究了法兰西学院和皇家学院的工作后,他由此又提出一个新的计划,设想建立一个人员精干,有充分经费、装备仪器完整的社团。
社团中的每个成员都应致力于就某个选定的问题做实验,用德文写实验报告。
这种累积起来的知识可以有系统的应用于造福人类。
最后,再编撰成包罗一切科学的浩瀚的百科全书。
在莱布尼茨的奔波与游说中,1700年,柏林科学院建立了。
但学院本身办的并不成功,在十年之久的时间里,只是用拉丁文出版了《柏林学院集刊》的第一卷,它共收入了58篇文章,主要涉及数学和自然科学。
其中莱布尼茨的文章就有12篇。
在1703~1716年间,他曾向维也纳皇帝、俄国的彼得大帝提议在自己的国家内建立一个同样的机构,但是都未取得成功。
据传,他还曾经通过传教士,建议中国清朝皇帝康熙在北京建立科学院。
莱布尼茨的这些设想都涉及到了技术并强调了技术在实践中的应用性。
他相信国家的繁荣昌盛依赖于知识和技术的发展、传播与应用。
虽然,他的设想很少能有在实践中得到实现(在柏林学院的杂志上,仅能找到一个机器的草图。
德国哲学家莱布尼茨生平简介
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德国哲学家莱布尼茨生平简介戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(GottfriedWilhelmLeibniz,1646年7月1日-1716年11月14日),德国哲学家、数学家,历史上少见的通才,被誉为十七世纪的亚里士多德。
下面是小编为大家整理的德国哲学家莱布尼茨生平简介,希望大家喜欢!莱布尼茨简介莱布尼茨简介是这样介绍他的:莱布尼茨是德国著名的数学家,他是公开微积分方法的第一人,并且符号被流行运用。
而比莱布尼茨先使用微积分的是牛顿。
莱布尼茨生于1646年,在他79岁的时候逝世。
莱布尼茨在中年阶段身体素质急剧下降,智力严重衰退,而健康出现危机的最严重的一次是莱布尼茨去了意大利以后。
莱布尼茨在五十岁的时候就开始研究古代中国。
在莱布尼茨幼小的时候,他就展露自己的聪明才智了。
在他十三岁的时候,就像其他小朋友读小说一样轻轻松松地就能读懂艰涩难懂的论文了。
他提出了无穷小的微积分计算的方法,并且发表了比伊萨克·牛顿爵士手稿早三年的研究成果,但是伊萨克·牛顿爵士却说自己是第一个发现这些研究成果的。
莱布尼茨懂得取悦宫廷的人并且从中得到知名人士的帮助。
斯宾诺莎的哲学给了莱布尼茨很多启发,也教会他很多,虽然他不赞同斯宾诺莎的观念。
他曾经服务于汉诺威宫廷,也许是与牛顿有矛盾,所以在乔治一世成为英格兰国王时没有被邀请。
随后他的影响力渐渐的下降了,直到后来没有人再关注他,他就是在这种被人忽视的情况下逝世的。
在莱布尼茨死后,他的好友也就是他生平最为敬重的人伯.方特纳尔为他撰写生平事迹。
莱布尼茨一生都未曾结婚,本来在他50岁的时候想要结婚的,但是女方却说还需要一段时间,因此他们一直没有成婚,以上便是莱布尼茨简介。
莱布尼茨哲学思想莱布尼茨非常熟悉古罗马古希腊哲学,并且熟悉他所处的时代的哲学学说以及一些科技成就。
在那个充满哲学气息的时代,莱布尼茨也孕育了属于自己的莱布尼茨哲学思想。
他有一套单子论,他认为没有人解决“一”与“多”的哲学问题,不管是古希腊罗马的学者也好,还是笛卡尔、洛克、培根等人都没有完全阐释清楚这个问题。
莱布尼茨沃尔夫体系
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莱布尼茨沃尔夫体系
莱布尼茨沃尔夫体系是指德国哲学家莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)和德国数学家沃尔夫(Christian Wolff)合作建立的一种哲学体系。
这个体系融合了莱布尼茨的思想和沃尔夫的理性主义,形成了一种基于理性和系统化的哲学观点。
莱布尼茨沃尔夫体系的主要特点包括:
1. 理性主义:莱布尼茨沃尔夫体系强调理性的重要性,认为通过理性思考和推理可以获得真知,并且理性是解决所有问题的根本方法。
2. 单子论:莱布尼茨提出了“单子”(monad)的概念,认为它们是构成世界的基本单位,具有内在的活力和目的。
每个单子都是唯一的,彼此之间相互联系,但又独立存在。
3. 最佳世界观:莱布尼茨认为上帝创造了这个世界,并且这个世界是最完美的世界。
虽然存在着苦难和不完美,但这些都是出于上帝的智慧和善意。
4. 形而上学:莱布尼茨沃尔夫体系还包括了一种形而上学观点,探讨了存在、本体论、自由意志等问题,试图通过理性思考揭示世界的本质和规律。
5. 法律哲学:沃尔夫在莱布尼茨的基础上发展了法律哲学,提出了一种法律体系,试图建立一个基于理性和正义的社会秩序。
莱布尼茨沃尔夫体系对现代哲学和数学产生了深远的影响,为后来的德国理性主义哲学和欧洲启蒙运动奠定了基础。
然而,它也受到了一些批评,例如康德(Immanuel Kant)批评了莱布尼茨的单
子论,提出了自己的哲学观点。
莱布尼茨的“可能世界”留下的历史困惑
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莱布尼茨的“可能世界”留下的历史困惑【摘要】莱布尼茨是一位着名的德国哲学家和数学家,他对可能世界的探讨引起了历史困惑。
在他的可能世界理论中,莱布尼茨认为存在无数个可能的世界,并且每个可能的世界都有其独特的历史发展轨迹。
这种观点导致了一些历史困惑的表现,例如为什么我们生活在这个世界而不是其他可能的世界。
莱布尼茨认为可能世界对历史有着深远的影响,但对此看法引发了争议。
一些人对莱布尼茨可能世界理论提出了批评,认为这种理论过于抽象和无法证实。
莱布尼茨留给我们的启示是,思考可能世界的存在可以帮助我们更好地理解历史发展和做出更明智的选择。
对于莱布尼茨的理论,我们应当保持开放的思维,以探索更广阔的思想空间。
【关键词】莱布尼茨、可能世界、历史困惑、理论、影响、争议、批评、思考、启示1. 引言1.1 莱布尼茨对可能世界的探讨莱布尼茨是一位著名的德国哲学家和数学家,他在17世纪提出了一种新颖的观点:可能世界理论。
莱布尼茨认为,除了我们所生活的现实世界外,还存在着无限多个可能世界,每个可能世界都是一个独立存在的世界,具有不同的历史和发展轨迹。
他认为,这些可能世界并非单纯的幻想,而是在逻辑上是可能实现的。
他认为每个可能世界都有其自身的规律和内在秩序,虽然与我们所知的现实世界不同,但同样合乎逻辑。
莱布尼茨对可能世界的探讨开辟了一个新的研究领域,拓展了人们对世界的认识。
莱布尼茨的可能世界理论引发了许多人的思考和争议。
一些学者对他的观点表示怀疑,认为可能世界只是纯粹的想象,缺乏实际意义。
也有许多人认为这种观点是有启发性的,可以帮助人们更好地理解世界的多样性和复杂性。
在接下来的文章中,我们将深入探讨莱布尼茨的可能世界理论,以及可能世界留下的历史困惑。
1.2 历史困惑的由来莱布尼茨对可能世界的探讨,历史困惑的由来:莱布尼茨是一位哲学家、数学家和物理学家,他提出了可能世界的概念,这个概念在当时的哲学领域引起了广泛的讨论和争议。
莱布尼茨认为,除了我们所处的这个现实世界外,还存在着无数个可能世界,每个可能世界都有自己独特的规律和命运。
莱布尼茨
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莱布尼茨——博学多才的符号大师Friedrich, Leibniz(1597~1652)莱布尼茨(Leibniz)1646年7月1日出生于德国莱比锡的一个书香门第. 其父亲是莱比锡大学的哲学教授, 在莱布尼茨6岁时去世了. 莱布尼茨自幼聪慧好学, 童年时代便自学他父亲遗留的藏书, 并自学中、小学课程. 1661年, 15岁的莱布尼茨进入了莱比锡大学学习法律, 17岁获得学士学位, 同年夏季, 莱布尼茨前往热奈大学, 跟随魏格尔(E.Weigel)系统地学习了欧氏几何, 使他开始确信毕哥达拉斯—柏拉图(Pythagoras-Plato)的宇宙观: 宇宙是一个由数学和逻辑原则所统率的和谐的整体. 1664年, 18岁的莱布尼茨获得哲学硕士学位. 20岁在阿尔特道夫获得博士学位. 1672年, 以外交官身份出访巴黎, 在那里结识了惠更斯(Huygens, 荷兰)以及其他许多杰出的学者, 更激发了莱布尼茨对数学的兴趣, 并在惠更斯的指导下, 系统研究了当时一批著名数学家的著作. 1673年出访伦敦期间, 又与英国学术界知名学者建立了联系, 从此,他以非凡的理解力和创造力进入了数学研究的前沿阵地. 1676年定居德国汉诺威, 任腓特烈公爵的法律顾问及图书馆馆长, 直到1716年11月4日逝世, 长达40年. 莱布尼茨曾历任英国皇家学会会员, 巴黎科学院院士, 创建柏林科学院并担任第一任院长.莱布尼兹的研究兴趣非常广泛. 他的学识涉及哲学、历史、语言、数学、生物、地质、物理、机械、神学、法学、外交等领域. 并在每个领域中都有杰出的成就. 然而, 由于他独立创建了微积分, 并精心设计了非常巧妙而简洁的微积分符号, 从而使他以伟大数学家的称号闻名于世.莱布尼兹在从事数学研究的过程中, 深受他的哲学思想的支配. 他说dx和x相比, 如同点和地球, 或地球半径与宇宙半径相比. 在其积分法论文中, 他从求曲线所围面积的积分概念, 把积分看作是无穷小的和, 并引入积分符号 , 它是把拉丁文“Summa”的字头S拉长. 他的这个符号, 以及微积分的要领和法则一直保留到当今的教材中. 莱布尼兹也发现了微分和积分是一对互逆的运算, 并建立了沟通微分与积分内在联系的微积分基本定理, 从而使原本各自独立的微分学和积分学成为统一的微积分学的整体.莱布尼兹是数字史上最伟大的符号学者之一, 堪称符号大师. 他曾说:“要发明, 就要挑选恰当的符号, 要做到这一点, 就要用含义简明的少量符号来表达和比较忠实地描绘事物的内在本质, 从而最大限度地减少人的思维劳动”,正象印度——阿拉伯的数学促进了算术和代数发展一样, 莱布尼兹所创造的这些数学符号对微积分的发展起了很大的促进作用. 欧洲大陆的数学得以迅速发展, 莱布尼兹的巧妙符号功不可没. 除积分、微分符号外, 他创设的符号还有商“a/b”,比“a:b”,相似“∽”,全等“≌”, 并“∪”,交“”以及函数和行列式等符号.牛顿和莱布尼茨对微积分都做出了巨大贡献, 但两人的方法和途径是不同的. 牛顿是在力学研究的基础上, 运用几何方法研究微积分的; 莱布尼兹主要是在研究曲线的切线和面积的问题上, 运用分析学方法引进微积分要领的. 牛顿在微积分的应用上更多地结合了运动学, 造诣精深; 但莱布尼兹的表达形式简洁准确, 胜过牛顿. 在对微积分具体内容的研究上, 牛顿先有导数概念, 后有积分概念; 莱布尼兹则先有求积概念, 后有导数概念. 除此之外, 牛顿与莱布尼兹的学风也迥然不同. 作为科学家的牛顿, 治学严谨. 他迟迟不发表微积分著作《流数术》的原因, 很可能是因为他没有找到合理的逻辑基础, 也可能是“害怕别人反对的心理”所致. 但作为哲学家的莱布尼兹比较大胆, 富于想象, 勇于推广, 结果造成创作年代上牛顿先于莱布尼兹10年, 而在发表的时间上, 莱布尼兹却早于牛顿三年.虽然牛顿和莱布尼兹研究微积分的方法各异, 但殊途同归. 各自独立地完成了创建微积分的盛业, 光荣应由他们两人共享. 然而在历史上曾出现过一场围绕发明微积分优先权的激烈争论. 牛顿的支持者, 包括数学家泰勒和麦克劳林, 认为莱布尼兹剽窃了牛顿的成果. 争论把欧洲科学家分成誓不两立的两派:英国和欧洲大陆. 争论双方停止学术交流, 不仅影响了数学的正常发展, 也波及自然科学领域, 以致发展到英德两国之间的政治摩擦. 自尊心很强的英国民族抱住牛顿的概念和记号不放, 拒绝使用更为合理的莱布尼兹的微积分符号和技巧, 致使后来的两百多年间英国在数学发展上大大落后于欧洲大陆. 一场旷日持久的争论变成了科学史上的前车之鉴.莱布尼兹的科研成果大部分出自青年时代, 随着这些成果的广泛传播, 荣誉纷纷而来, 他也越来越变得保守. 到了晚年, 他在科学方面已无所作为. 他开始为宫廷唱赞歌, 为上帝唱赞歌, 沉醉于研究神学和公爵家族. 莱布尼兹生命中的最后7年, 是在别人带给他和牛顿关于微积分发明权的争论中痛苦地度过的. 他和牛顿一样, 都终生未娶.。
莱布尼茨
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表过的成百的笔记本中。从这些笔记本中人们可以看到,他从
一个课题跳到另一个课题,并随着他的思想的发展而改变他所 用的记号。有些是它在研究格雷戈里、费马、帕斯卡、巴罗的 书和文章时,或是试图将他们的思想纳入自己处理微积分的方 式时所出现的简单思想。
主要成就
一、始创微积分 二、八卦方圆图与二进制 三、高等数学上的众多成就
前(1672年前)莱布尼茨基本上不懂数学。
1673年他到伦敦,遇到另一些数学家和科学家,促使他
更加深入地钻研数学。虽然莱布尼茨靠做外交官生活,卷入 各种政治活动,但他的科学研究工作领域是广泛的,他的业 余生活的活动范围是庞大的。 除了是外交官外,莱布尼茨还是哲学家、法学家、历史 学家、语言学家和先驱的地质学家,他在逻辑学、力学、数 学、流体静力学、气体学、航海学和计算机方面做了重要工
的差,dy/dx 是差的商。莱布尼茨的工作,虽然富于启发性而
且意义深远,但它是十分零乱不全的,以致几乎不能理解。幸 好贝努利兄弟将他的文章大大加工,并做了大量的发展工作。 1716年,他无声无息地死去。
他于1669年提议建立德国科学院,从事对人类有益的力学
中的发明和化学、生理学方面的发现 ( 1700 年柏林科学院成 立)。 莱布尼茨从1684年开始发表论文,但他的许多成果以及他 的思想的发展,实际上都包含在他从1673年起写的,但从未发
计算机科学贡献
莱布尼茨对计算机的贡献不仅在 于乘法器,公元1700年左右,莱布尼 茨从一位友人送给他的中国“易图” (八卦)里受到启发,最终悟出了二 进制数之真谛。虽然莱布尼茨的乘法 器仍然采用十进制,但他率先为计算 机的设计,系统提出了二进制的运算 法则,为计算机的现代发展奠定了坚 实的基础。
创建微积分优先权的争论
浅谈牛顿、莱布尼茨对微积分的贡献
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浅谈牛顿、莱布尼茨对微积分的贡献作者:薄彤来源:《新教育时代》2014年第20期摘要:如今微积分的应用无论是在科学研究,还是生产生活中都有着不可忽视的地位。
微积分也正是在解决一些科学问题的需要下而产生的,其创立与发展离不开两位时代巨匠牛顿和莱布尼茨的贡献。
莱布尼茨与牛顿在创立微积分过程中殊途同归,最终完成了创建微积分的盛业。
本文便详细论述了微积分的产生、牛顿和莱布尼茨对微积分的贡献以及他们在创立微积分时的异同。
关键词:牛顿莱布尼兹微积分一、微积分的产生微积分是微分学和积分学的总称。
微分学的主要内容包括:极限理论、导数、微分等,积分学的主要内容包括:定积分、不定积分等。
如今,微积分已成为基本的数学工具而被广泛地应用于自然科学的各个领域。
主要有四种类型的问题:第一类,变速运动求即时速度的问题;第二类,求曲线的切线的问题;第三类,求函数的最大值和最小值问题;第四类,求曲线长、曲边梯形面积、不规则物体的体积、物体的重心、压强等问题。
解决这些科学问题的需要是促使微积分产生的因素。
许多著名的科学家,如法国的费马、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格;英国的巴罗、瓦里士;德国的开普勒;意大利的卡瓦列利等人都提出许多有建树的理论,为微积分的创立做出了贡献。
17世纪下半叶,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在自己的国度里独自研究和完成了微积分的创立工作。
他们的最大功绩是把两个貌似毫不相关的问题联系在一起,一个是切线问题(微分学的中心问题),一个是求积问题(积分学的中心问题)。
时代的需要与个人的才识,使他们完成了微积分创立中最后也是最关键的一步。
微积分学的创立,极大地推动了数学的发展,对过去很多束手无策的数学问题运用微积分就会迎刃而解。
同时微积分也极大的推动了天文学、力学、物理学、化学、生物学、工程学、经济学等自然科学、社会科学及应用科学各个分支中的发展,并在这些学科中应用越来越广泛。
二、莱布尼茨对微积分的贡献莱布尼茨创立微积分首先是出于几何问题的思考。
莱布尼茨的主要观点
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之外,它还有在
对这些概念加以认可的禀赋。” 至此,莱布尼茨已明确将天赋观念的
潜在性归于天赋的思维能力。
关于莱布尼茨的天赋观念的内容和含义:
莱布尼茨认为当人们说天赋是隐藏在人心中时,就意味着它有认 识这些概念的能力,即莱布尼茨已把天赋观念和天赋能力等同起来。
用他自己的话说:就人们的“现实的知识来说不是天赋的,但很
多可以称为潜在的知识是天赋的,如大理石的纹路所构成的形象,在
人通过工作发现它以前,就是在大理石之中的。莱布尼茨在指出天赋
观念不是“现成的”,而是“潜在的”之后,随即对天赋观念的“潜
在”性加以进一步解释。他说:“当人们说天赋概念是隐含在心灵中
时,这应该只意味着它有认识这些概念的能力;因为我已指出,除此
②复多性,即单子具有无穷多个;
③永恒性和独立性;
④单子之间具有质的差异;
天赋观念说的主要观点
1.人的心灵并非一块“白板”;
洛克曾在《人类理智论》中对天赋观念进行强烈批判,认为人
的心灵如同一块白板,上面原本没有任何印记,后来经过经验的作用 在上面做了印记,观念和知识便产生。
莱布尼茨因此在《人类理智新论》中对洛克进行了批判,认为人
总结
莱布尼茨不愧为伟大的数学家、哲学家,作为唯理论
的代表者,他一方面对笛卡尔等的天赋观念说进行了修正,
同时对以洛克为代表的经验论者给予重击,客服了其白板
说的消极直观性;另一方面,莱布尼茨又主张借用经验论
来解释天赋观念,主张人的认识需要理性和感性经验的相
互作用,但他在单子论中又强调相互独立,单子之间不能
天赋的原则只有人们给予注意才会显现出来,但却极少有人具
有这种注意力,或者说他们只具有对简单事物或完全别样事物的注意 力,他们只关注身体的需要,而对于纯粹和超然的思想一无所知。
牛顿莱布尼茨公式教学的新探索
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创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald184恩格斯说:“在一切理论成就中,未必再有什么像17世纪下半叶微积分的发明那样被看做人类精神的最高胜利了”。
而这种最高胜利的集中体现就是微积分基本定理以及牛顿-莱布尼茨公式[1-2](下文简称N-L公式),它们不仅揭示了导数和定积分的对立统一关系,同时也提供了计算定积分的一种简单有效的方法,将一个看起来几乎无法解决的高等数学的问题转化为一个非常简单的小学算术问题,为后面定积分的计算及应用奠定了基础。
然而绝大部分同学在学习完N-L公式之后,仅仅限于知道这是个非常有用的工具,并能够使用这个工具解决简单定积分的计算,而对这个工具背后所蕴含的丰富的哲学思想以及在发现、证明这个工具的过程中所体现出的解决问题的数学方法,缺少深刻的了解,这不能不说是一种本末倒置,不利于培养学生的创新能力。
为了让学生充分理解这个公式,达到既学习知识同时又培养能力的教学目标,作者对N-L 公式的教学过程进行了精心设计,提出自己的新想法。
1 引入首先通过回顾上节课的例子:用定积分的定义计算这样一个简单的定积分,让学生认识到利用定义计算定积分过程相当复杂,而且计算量较大,当被积函数比较复杂时,这个方法甚至无法实现。
然后开门见山,提出问题:计算定积分有没有简单有效的方法呢?从而引出本节课要学习的主要内容,即N-L公式。
接下来,很自然地,让学生思考:这样一个公式是如何被发现的呢?2 公式的发现通过几个特殊的例子,引导学生产生一般的数学猜想。
首先从几个实际问题出发,看能否产生什么想法。
先来看个几何上的问题:引例1:求直线,轴及曲边所围曲面梯形的面积。
由定积分的定义可得,所求面积。
对于一般的曲边梯形求面积,现在还只能利用定积分的定义来求,比较困难!著名数学家希尔伯特曾说过:“在讨论数学问题时,我相信特殊化比一般化起着更为重要的作用”,因此我们先考虑特殊的情形,看是否能从中得到一些启发!最特殊的,矩形的面积和三角形的面积我们会求,因此如果假设这里的曲边分别为及,并引入符号则有比较上述两个积分等式左右出现的函数与,可发现与分别恰为与的原函数,即公式(1.1)及(1.2)中计算定积分的规律是相同的,都等于被积函数的一个原函数在两个端点的函数值之差,那么这个结论具不具有一般性呢?当然,我们希望这是个一般规律,因为如果那样的话,定积分的计算就转化为不定积分的运算,问题就得到了解决,可是仅仅两个几何中的例子,我们还不好下这样的推断,下面再来看个物理上的例子。
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戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(1646~1716)对数学有两项突出贡献:发明了符号逻辑和微积分。
由于这两项成就分属不同的数学分支,人们也往往将其看作莱布尼茨的两种不同工作,忽视了它们之间的一致性,这为研究莱布尼茨的数学思想、完整地理解数学史和科学发现的规律带来不少困难。
本文的目的就是试图理解的揭示这种一致性。
一、符号逻辑:“通用数学语言”莱布尼茨对数学问题的最早探索和最初贡献是试图沿着笛卡尔和霍布斯的思路建构所谓的“通用语言”。
这种语言是一种用来代替自然语言的人工语言,它通过字母和符号进行逻辑分析与综合,把一般逻辑推理的规则改变为演算规则,以便更精确更敏捷地进行推理。
([1],p.8)或者说,“通用语言”是一套表达思想和事物的符号系统,利用这些符号可以进行演算并推出各种知识。
在《论组合术》中,二十岁的莱布尼茨曾立志要创设“一个一般的方法,在这个方法中所有推理的真实性都要简化为一种计算。
同时,这会成为一种通用语言或文字,但与那些迄今为止设想出来的全然不同;因为它里面的符号甚至词汇要指导推理;错误,除去那些事实上的错误,只会是计算上的错误。
形成或者发明这种语言或者记号会是非常困难的,但是可以不借助任何词典就很容易懂得它。
”([2],p.123)在1679年9月8日给惠更斯的信中他又写道,有一个“完全不同于代数的新符号语言,它对于精确而自然地在脑子里再现(不用图形)依赖于想象的一切有很大的好处。
……它的主要效用在于能够通过记号〔符号〕的运算完成结论和推理,这些记号不经过非常精细的推敲或使用大量的点和线会把它们混淆起来,因而不得不作出无穷多个无用的试验;另一方面,这个方法会确切而简单地导向〔所需要的〕结果。
我相信力学差不多可以象几何学一样用这种方法去处理。
”([3],p.151~152)综合莱布尼茨零零碎碎的设想,他的宏伟规划大体旨在创造两种工具:其一是通用语言,其二是推理演算(calaulusratiocinator)。
前者的主要使命是消除现存语言的局限性和不规则性,使新语言变成世界上人人会用的具有简明符号、合理规则的语言,规定符号的演变规则与运算规则,使逻辑演变依照一条明确的道路进行下去,进而解决所有可用语言表达的问题。
为此,莱布尼茨做了两方面的努力:一是寻找能够代表所有概念并可认作最根本的不可分析的符号;二是给出表述诸如断定、合取、析取、否定、全称、特殊、条件联结等形式概念的设计。
关于第一方面,莱布尼茨首次设想用数目代表原初概念,而逻辑演算则用如同算术中的乘或除来代替。
他认为用这种数字的不同方式排列组合,进行各种运算,就可产生无穷多的复合概念。
这一思想后来改进为以素数代表基本概念,而复合词项即可借分解相应的数字成为它们的素数因子来加以分析。
以“人是理智动物”为例,用素数“3”代表“动物”、“5”代表“理智”,则“人”即以“15=3.5”代表。
为了更好地构设“通用语言”,莱布尼茨又以设想的“人类概念字母表”为语言词汇基础创制了一些逻辑符号,如“∪”(并)、“∩”(交)等,一直沿用下来。
关于第二方面,莱布尼茨的工作大致可以1679、1686、1690三个年代为标志划分为三个阶段。
([4],pp.271~273)第一阶段,莱布尼茨改进从数字代替概念以其演算,代之以对普通命题经验分析为基础的代数逻辑。
他以全称肯定命题“a是b”的形式开始,提出五条基本演算规则:(1)ab是ba(交换律);(2)a是aa(重言律);(3)a是a(同一原则);(4)ab是a或ab是b(化简原则);(5)如a是b且b是c,则a是c(传递原则)。
以此为据,他证明了同一和包含两个逻辑系词之间的重要关系,即,如a是b且b是a,则a与b是同一的。
进而,他又提出四个定理:(1)如a是b且a是c,则a是bc;(2)如a是bc,则a是b且a是c;(3)如a是b,则ac是bc;(4)如a是b且c是d,则ac是bd。
由此可见,莱布尼茨在第一阶段的逻辑演算已相当完善和科学化,为逻辑的系统化打下了坚实的基础。
第二阶段,莱布尼茨用等式符号作系词符号,借公式A=BY表述全称肯定命题(Y为一未确定的系数,用以修饰B而使B成为A的一部分),同时提出双重否定之为肯定,即“非非A=A”,并由此演释出一系列定理。
为了进一步发展演算,莱布尼茨还试图通过与属性组合的关系,用代数方法来描述四个直言命题,甚至对四个直言命题的表示法提出了九个方案。
第三个阶段,莱布尼茨最有价值的工作是罗列了十四个基本命题:(1)A=A+A“+”表示逻辑相乘,下同);(2)如A=B且B=C,则A=C;(3)如A=B且B≠C,则A≠C;(4)如A=B,且B<C,则A<C;(5)如A=B且C<B,则C<A;(6)如A=B且C=D;则A+C=B+D;(7)如A=B,则A+C=B+C;(8)A<B,则A+C<B+C;(9)如A+B=A,则B<A;(10)如B<A,则A+B=A;(11)如A<B且B<C,则A<C;(12)如A<B且B<A,则A=B;(13)如A<C且B<C,则A+B<C;(14)如A<B且C<D,则A+C<B+D。
为适应逻辑相除,他又引进逻辑相减运算,定义为:如B包含在A中且C包括除去内容B之外的整个A的内容,则A-B=C。
如前例“人=动物+理智”即可推为“人-理智=动物”。
上述符号构设显示,莱布尼茨的中心思想是致力于以符号表示普遍概念的“通用语言”和以代换法进行数学演算他自称的“通用数学”。
就今天的眼光看来,他实际上已经发现了符号逻辑的若干重要原则和定理,触及到后由哈米尔顿所阐发的谓项量化问题,认识到在直言与假言命题之间的基本类比(即原因包含它的结果正如主项包含它的谓项),并且把握了逻辑相加的问题,甚至讨论过非三段论的关系推理。
因此,莱布尼茨实际上已探察到后来为布尔和施罗德所发展的逻辑代数的整个基础。
数理逻辑学家有没有看过莱氏的著作,知道不知道莱氏的计划,但所作的研究大体上都是沿着莱氏所期望的方向进行的。
”([5],p.10)所以,整个数学界都一致公认他是数理逻辑的首创者和真正奠基人。
莱布尼茨的符号数学研究在生前没有公布,结果使数理逻辑的发展延迟了一个半世纪。
([4],p.119)可他关于微积分的成果却由于较早发表而惠泽数学界并引发一场争论持久的历史公案。
二、微积分:“理性的代数学”1684年莱布尼茨在莱比锡的《教师学报》(Acta Eruditorum)上首次发表了题为《关于求极大、极小和切线的新方法,也能用于分数和无理量的情形及非寻常类型的有关计算》(简称《新方法》)的文章。
这是他关于微分计算要点的代表作,全文只有六页。
1686年莱布尼茨又在《教师学报》上发表了题为《论一种深邃的几何学和不可分元分析以及无穷》一文。
这是他最早发表的以讨论积分学为主的文章,实际可看作《新方法》的续篇。
莱布尼茨把最初的微积分称为求差的方法与求和的方法。
他的基本思想是把一条曲线下的面积分割成许多小矩形与曲线之间微小直角三角形的两边分别是曲线上相邻两点的纵坐标和横坐标之差。
当这两无限减小时,曲线上相邻两点便无限接近。
联结这样两点就得出曲线在该点的切线。
这就是求差的方法。
求差的反面就是求和。
当曲线下面的矩形被分割得无限小时,矩形上面的那个三角形可以忽略不计,此时就用这些矩形之和代表曲线下的面积。
早在1666年,莱布尼茨就发现帕斯卡算术三角形与调合三角形之间存在着有趣的关系。
([6],pp.216~217)在帕斯卡三角形中,任意一个元素既等于其上一行左边各项之和,又等于其下一行相邻两项之差;而在调合三角形中,任一元素均是其下一行右边各项之和,也是紧靠其上两项之差。
算术三角形调合三角形莱布尼茨在笔记中写出了各阶的差和微分:自然数0,1,2,3,4,5,…y一阶差1,1,1,1,1,1,…dy二阶差0,0,0,0,0,…自然数平方0,1,4,9,16,…y一阶差1,3,5,7,…dy二阶差1,2,2,2,…d(dy)三阶差1,0,0,…他把这些与微积分联系起来:一阶差相当于dy,它们的和等于y,如1+3+5+7=16。
莱布尼茨认为,这种和与差之间的互逆性,与依赖于坐标之差的切线问题及依赖于坐标之和的求积问题的互逆性是一样的。
差别仅在于帕斯卡算术三角形与调合三角形中的两个元素之差为有限值,而曲线的纵坐标之差是无穷小量。
这说明他在考虑无穷小量的和差运算时,已将其与他早些时候关于有限量和差可逆性关系的研究联系起来。
([10],p.392)由此也可看出莱布尼茨研究微积分的代数出发点,而不是几何出发点。
(如[7],p.101)为解决求积问题,莱布尼茨把流动纵坐标是y的平面曲线下的曲边梯形的面积用符号y表示。
这样,曲线的纵坐标就与面积变量明显地联系起来。
过了几年,他便用“sydx”表示面积,“∫”是“Sum(和)”的第一个字母“S”的拉长。
在求量的差即微分方面,莱布尼茨先是引进了符号“x/d”表示x的微分,意思是求“差”要关系到量的同次的降低,并且他还认为,如果同时出现不同阶的微分,则只留下最低阶的,而把所有高阶的微分舍去。
至于这样做的理由,莱布尼茨虽提供了多种解释,但都不充分,其实毋宁说他是当作“公理”来使用的。
后来,他将“x/d”改为“dx”,一直沿用至今。
从上述思路出发,莱布尼茨给出了微积分的基本公式:d(x±y)=dx±dy(1)d(xy)=xdy+ydx(2)d(x/y)=ydx-xdy/y[2](3)对于(2),他的推导是,令x、y分别成为x+dx、y+dy,则(x+dx)(y+dy)=xdy+ydx+dxdy+xy于是d(xy)=(x+dx)(y+dy)-xy=xdy+ydx+dxdydxdy是比xdy+ydx高一阶的无限小量,可以舍去,所以d(xy)=xdy+ydx用同样的方法也可推导出公式(1)和(3)。
有了微分法的基本运算律,对整指数的幂函数x[n]就有dx[n]=nx[n-1]。
又由于求和是求差的逆运算,所以还有∫x[n]dx=1/n+1x[n+1](n≠-1)。
这两个公式虽只对n是正整数情况而言,但莱布尼茨却断然宣布它们当n取其它数值时仍然成立。
接着,莱布尼茨陆续地推导出指数和对数等超越函数的微分公式。
莱布尼茨的微积分算法是在解决几何和物理问题的过程中建立和完善起来的。
他边建立新算法,边用这种算法解决当时物理学与几何学提出的疑难问题,有时还用老方法来解决问题以检验新方法的正确性。
除了切线问题、极值问题、曲率问题、求积问题等几何问题,他还曾用新方法证明了光的折射定律。
所有这些都显示了新算法比传统方法更加优越。
除了以上成果,莱布尼茨在微积分方面的具体研究还有:(1)复合函数的微分法则;(2)弧微分法则ds=根号下dx[,2]+dy[,2];(3)对数函数和指数函数的微分法则;(4)在积分号下对参变量求微分的方法;(5)曲线绕x轴旋转所成的旋转体体积公式V=π∫y[2]dx;(6)求切线、求最大值最小值以及求拐点的方法;(7)讨论曲率,密切圆和包络理论。