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由无穷小量究竟是不是零的问题引起了极大的 争论,从而引发了第二次数学危机。
牛顿的“无穷小”
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牛顿的「无穷小量」
无穷小量在牛顿的微积分中的 主要运用。
无穷小量的数学推导过程在逻 辑上自相矛盾。
也正因为他的逻辑上不严格, 而遭到责难。
牛顿 (IsaccNewton,1642 — 1727)英国数学家、天文
ຫໍສະໝຸດ Baidu

应当承认,贝克莱的责难是有道理的。
“无穷小”的方法在概念上和逻辑上都缺乏基
础。牛顿和当时的其它数学家并不能在逻辑上
严格说清“无穷小”的方法。数学家们相信它,
只是由于它使用起来方便有效,并且得出的结
果总是对的。特别是像海王星的发现那样鼓舞
人心的例子,显示出牛顿的理论和方法的巨大
威力。所以,人们不大相信贝克莱的指责。这
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线索
一、危机的出现和实质 二、危机的解决 三、危机的影响 四、危机的启示
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第二次数学危机
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十七世纪微积分诞生后,由于推敲 微积分的理论基础问题,数学界出 现混乱局面,即第二次数学危机。
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• 这使得数学家在将近200年的时间里,不能彻底 反驳贝克莱的责难。
• 直至柯西创立极限理论,才较好地反驳了贝克 莱的责难。
• 直至魏尔斯特拉斯创立“ ”语言,
才彻底地反驳了贝克莱的责难。
实践是检验真理的唯一标准
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达朗贝尔(法) 波尔查诺
分析学的奠基人,公认是法国的 多产的数学家柯西,柯西在数学分析 和置换群理论方面作了开拓性的工作, 是最伟大的近代数学家之一。柯西在 1821~1823年间出版的《分析教程》 和《无穷小计算讲义》是数学史上划 时代的著作,在那里,他给出了数学 分析一系列基本概念的精确定义。例 如,他给出了精确的极限定义,然后 用极限定义连续性、导数、微分、定 积分和无穷级数的收敛性。

终于在数学家们的共同努力
下,到19世纪末,分析的严格化问
题得到了解决。
第一个为补救第二次数学危机 提出真正有见地的意见的是达 朗贝尔。他在1754年指出,必 须用可靠的理论去代替当时使 用的粗糙的极限理论。
到了19世纪,出现了一批杰出 的数学家,他们积极为微积分 的奠基工作而努力。首先要提 到的是捷克的哲学家和数学家 波尔查诺,他开始将严格的论 证引入到数学分析中。1816年, 他在二项展开公式的证明中, 明确提出了级数收敛的概念, 同时对极限、连续和变量有了
其实,在牛顿把瞬时速度说成“物体所走的无穷 小距离与所用的无穷小时间之比”的时候,这种说 法本身就是不明确的,是含糊的。
当然,牛顿也曾在他的著作中说明, 然提出和 使用了“极限”这个词,但并没有明确说清这个词 的意思。
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德国的莱布尼茨虽然也同时发明了微积分,
但是也没有明确给出极限的定义。

正因为如此,此后近二百年间的数学家,
都不能满意地解释贝克莱提出的悖论。

所以,由“无穷小”引发的第二次数学
危机,实质上是缺少严密的极限概念和极限理
论作为微积分学的基础。
二、危机的解决
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进入19世纪,历史要求给微
积分以严格的基础。
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柯西
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接着,魏尔斯特拉斯建立了实数系,创
造了精确的“ ”语言。

戴德金,康托尔等又将实数理论严密化。
分析有了严密的基础和完整的体系微积分学。
无论是基本概念,还是在逻辑严密性、形式严
谨性上,都有欧氏几何学一般的令人赞叹!
表明,在大多数人的脑海里,“实践是检验真
理的唯一标准。”
危机的实质
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第二次数学危机的实质是什么?是数学思
想的不严密的、直观的、强调形式的计算,而不
管基础的可靠与否,也就是说,微积分理论缺乏
逻辑基础。
第二次数学危机的实质是方法论的变革。
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。 学家和物理学家
微积分受到攻击与责难
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十八世纪的数学家对待微积分发展的态度。对 这些基础问题的讨论不感兴趣。认为所谓的严 密化就是烦琐。
在微积分的发展过程中,出现了两种不荣乐观 的局面。
微积分的基础问题受到一些人的批判和攻击, 其中最有名的是贝克莱主教在1734年的攻击 。
贝克莱 1685年3 月12日出生于 爱尔兰基尔肯 尼郡1753年1月
14日卒于牛津。
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• 他指责牛顿 “依靠双重错误得到了不科学却正 确的结果”。
• 因为无穷小量在牛顿的理论中一会儿说是零, 一会儿又说不是零。
• 因此,贝克莱嘲笑无穷小量是“已死量的鬼魂”。 贝克莱的攻击真正抓住了牛顿理论中的缺陷, 是切中要害的。
贝克莱的发难
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贝克莱,18世纪英国哲学家, 西方近代主观唯心主义哲学 的主要代表。他对微积分强 有力的批评,在数学界产生 了最令人震撼的撞击。
1734年,贝克莱以“渺小的 哲学家”之名出版了一本针 对微积分基础的书——《分 析学家》。在这本书中,贝 克莱对牛顿的理论进行了攻 击。
而这次的危机是由牛顿学派的外 部、贝克莱大主教提出的,是对牛 顿 “无穷小量”说法的质疑引起的。
一、危机的出现
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17世纪数学史上出现了一个崭新的数学分支— —数学分析,或称微积分。
微积分成为解决问题的重要工具。同时关于微 积分基础的问题也越来越严重。

由贝克莱悖论所引发的第二次数学危机
宣告彻底解决了。在微积分创建200余年后,
数学家们终于赢来了胜利凯旋之日。
三、危机的影响
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第二次数学危机的产生,使数学家们更深入地 探讨了数学分析的基础——实数论问题。这不 仅导致集合论的诞生,并且由此把数学分析的 无矛盾性问题归结为实数论的无矛盾性问题, 而这正是20世纪数学基础中分理论的基础上建 设起来的高楼大厦,就再也无需有基础倒塌之 忧虑了。因此,进入20世纪以后,这些学科得 到了长足的发展。
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