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数学思想演变考察成果

【摘要】:在《论导数概念》中,他运用“否定之否定”思想论述了几种具体函数的导数生成过程。《马克思数学手稿》的显著特征,就是注重考察数学思想的历史演变,把分析数学思想的现状同考察它的历史结合起来,从中探求数学思想发展的规律。为便于从浩瀚的文献资料中概括出微分学思想历史演变的进程和规律,马克思整理了大量专题资料,例如:初等代数向微分学的转变是怎样发生的?这就深刻揭示了微分学思想演变进程的历史必然性。

马克思对数科学中所蕴含的辩证关系深有研究和体会。 他认为在高等数学中找到了最符合逻辑,同时也是形式最简单的辩证运动

在《马克思数学手稿》中,关于法国数学家沙拉《微积分初步》中的切线问题,马克思结合图像写道:“所有妙处只是通过两个三角形的相似性才显示出来,并辅助三角形的两个边是由dx 和dy 构成的,因此它们比点还小,故在这种情况下要敢于把弦等同于弧,或者反过来把弧等同于弦。”这就道出了求曲线上某一点切线的实质,且用辩证法思想给予了形象描述。

马克思认为,导数是由原始函数经变数的运动、变化和发展而产生的。 在《论导数概念》中,他运用“否定之否定”思想论述了几种具体函数的导数生成过程。 恩格斯对此非常佩服:“长期被数学家神秘化了的微分运算,被马克思解释得竟如此清楚。”

《马克思数学手稿》的显著特征,就是注重考察数学思想的历史演变,把分析数学思想的现状同考察它的历史结合起来,从中探求数学思想发展的规律。 为便于从浩瀚的文献资料中概括出微分学思想历史演变的进程和规律,马克思整理了大量专题资料,例如:初等代数向微分学的转变是怎样发生的? 牛顿二项式定理在此转变过程中的作用如何? 有限多项式如何转化为无穷级数? 表达式0/0 在代数学与微分学中有何区别? 在代数学中以何种形式且在解决怎样问题时遇到导数的原型? 这些专题资料,对马克思研究微分学的历史演变,完成《论导数概念》《论微分》等论文写作,起到了极其重要的作用。

马克思指出,微分学自17 世纪后半叶建立,到19 世纪初,实际上经历了3 个不同的历史发展阶段,即:以牛顿、莱布尼茨为代表的“神秘微分学”,以达朗贝尔、欧拉为代表的“理性微分学”,以拉格朗日为代表的“纯代数微分学”。(www.chuimin.cn)

马克思充分肯定了牛顿和莱布尼茨创立微积分的功绩。指出他们一开始就把变量的增量Δx 当作微分dx,微分是通过形而上学的解释而假定;导数不是用任何一种数学方法推导出来的,而是通过解释预想出来的。 即在他们那里导数的算法是基于错误的数学假设,并通过不正确的数学途径得出了正确结果,从而造成了微分学的神秘性。

马克思认为,达朗贝尔对牛顿和莱布尼茨的基本方法作了改正,使得微分dx 不再是预先假定的,而是作为Δx 发展的最后或至少是接近末尾的结果;在导数推演过程中,原被牛顿和莱布尼茨“用魔术变掉”的一些项,达朗贝尔则通过正确的数学运算把它们取消了。 故称赞达朗贝尔在脱下微分学神秘外衣方面取得了很大进步。

马克思还深入讨论了以拉格朗日为代表的“纯代数微分学”:“拉格朗日的巨大功绩不仅在于用纯代数分析方法奠定了泰勒定理和一般微分学基础,而且尤其在于引进了导数概念。”从而给微分学提出了新的理论支撑。 同时指出,拉格朗日把微分学最一般的概括性定理及泰勒定理作为推演的直接出发点,实际上是在以微分学名字对函数展开式中各项的系数进行命名,故他“除了直接从达朗贝尔方法出发所能得到的东西以外,也没有得到什么”。 马克思还深刻指出,微分学的代数来源,只是在微分学发展到一定阶段时,才能清楚地暴露出来。 这就深刻揭示了微分学思想演变进程的历史必然性。