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欧多克斯对穷竭法的定义,翻译成数学语言;用穷竭法计算面积

2021-10-06 09:45 作者:中国崛起呀  | 我要投稿

牛顿278、欧多克斯对穷竭法的定义,翻译成数学语言;用穷竭法计算面积

 

穷竭法(百度百科):…

…穷、竭(jié)、穷竭,法,穷竭法:见《牛顿245》…

 

相关研究

…研、究、研究:见《欧几里得42》…

 

古希腊的安蒂丰(Antiphon 480-403BC)最早表述了穷竭法,他在研究“化圆为方”问题时,提出了使用圆内接正多边形面积“穷竭”圆面积的思想。

…安蒂丰:见《牛顿246》…

…面、积、面积:见《牛顿261》…

…思、想、思想:见《欧几里得154》…


后来,古希腊数学家欧多克斯(Eudoxus of Cnidus, 408-355 BC)改进了安蒂丰的穷竭法。将其定义为:“在一个量中减去比其一半还大的量。不断重复这个过程,可以使剩下的量变得任意小”。

…数、学、数学:见《欧几里得49》…

(…《欧几里得》:小说名…)

…家:掌握某种专门学识或从事某种专门活动的人:专~。画~。政治~。科学~。艺术~。社会活动~…见《欧几里得92》…

…欧多克斯:见《欧几里得102》…

…定、义、定义:见《欧几里得28》…

…过、程、过程:见《欧几里得194》…

 

用数学语言描述是:

…描、述、描述:见《伽利略34》…

(…《伽利略》:小说名…)

 

任意给定两个正的量b<a, 从a 减去λa ,1/2<λ<1,则必可找到一个整数n,使(1-λ)^n·a<b。

…λ:希腊字母表中排序第十一位的字母,大写为Λ,英语名称为Lambda…

 

古希腊数学家阿基米德进一步完善了“穷竭法”,并将其广泛应用于求解曲面面积和旋转体体积。

…阿基米德:见《伽利略9~31》…

…应、用、应用:见《欧几里得181》…

…体、积、体积:见《牛顿253》…

 

阿基米德最早使用穷竭法进行了积分运算,是微积分学的先驱。

…运、算、运算:见《欧几里得121》…

 

穷竭法被后人称为阿基米德原理。

…原、理、原理:见《欧几里得41》…

 

[阿基米德(百度百科):…

 

阿基米德的数学思想中蕴涵微积分。

 

阿基米德的《方法论》中已经十分接近现代微积分,这里有对数学上无穷的超前研究,贯穿全篇的则是如何将数学模型进行物理上的应用。

…模、型、模型:见《伽利略30》…

…物、理、物理:见《欧几里得139》…

 

他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。

…极、限、极限:见《欧几里得178》…

…概、念、概念:见《欧几里得22、23》…

…分、析、分析:见《欧几里得36》…]


例如,计算y=^2与x轴在x=0和x=1之间围成的曲边三角形的面积,把底边[0,1]分成n等分,分点分别是1/n,2/n,…(n-1)/n,然后在每个分点处作底边的垂线,这样曲边三角形被分成了n个窄条。

对每个窄条,近似用矩形条替代。每个矩形的底宽1/n,高(i/n)^2(i=0,1,2,…,n-1),把这些矩形条加起来,得到S的近似Sn:

Sn=0·(1/n)+(1/n)^2·(1/n)+(2/n)^2·(1/n)+…+[(n-1)/n]2·(1/n)

=1/n^3·[n(n+1)(2n+1)/6]=1/6·(1+1/n)(2+1/n)

 

对每个n,都可以算出相应的Sn的值。

一方面,随着n的增大,Sn的值,越来越接近S。但另一方面,所得的Sn始终都是S的近似值。

为了得到S的精确值,使n无限制的增大。从几何上看,面积Sn的那个多边形越来越贴近曲边三角形,即阿基米德所说的穷竭曲边三角形。

…精、确、精确:见《牛顿25》…

…几、何、几何:见《欧几里得28》…

 

从数值上看,Sn无限接近一个确定的数,这个数就是曲边三角形的面积S。

这个数等于1/3。

当年,阿基米德就是通过这个方法求得结果。

 

用穷竭法计算曲边形的面积时,对不同的曲边形,采用不同的直边形去逼近。并且计算的过程中采用了特殊的技巧,因而不具有一般性,无法向一般的曲边形推广。

…计、算、计算:见《欧几里得157》…

…特、殊、特殊:见《伽利略30》…

…一、般、一般:见《欧几里得125》…

…性:1.物质所具有的性能;物质因含有某种成分而产生的性质:黏~。弹~。药~。碱~。油~。2.后缀,加在名词、动词或形容词之后构成抽象名词或属性词,表示事物的某种性质或性能:党~。纪律~。创造~。适应~。优越~。普遍~。先天~。流行~…见《欧几里得10》…

…一般性:见《欧几里得126》…

 

“16世纪的欧洲处于资本主义萌芽时期,生产力得到极大的发展。

生产和技术中遇到大量问题,人们只用初等数学的方法已无法解决,要求数学突破“只研究常量”的传统范围,寻找能描述和研究运动、变化过程的新工具。

请看下集《牛顿279、促进极限思维发展、建立微积分的社会背景》”


若不知晓历史,便看不清未来

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