解放軍文職招聘考試測(cè)度與積分理論-解放軍文職人員招聘-軍隊(duì)文職考試-紅師教育
發(fā)布時(shí)間:2017-11-22 20:15:02測(cè)度與積分理論測(cè)度是長(zhǎng)度、面積和體積概念的精密化及推廣.各民族數(shù)學(xué)發(fā)展一開始均致力于測(cè)量長(zhǎng)度和面積,得出相應(yīng)的公式及方法,而統(tǒng)一的求積方法一直到牛頓和萊布尼茨建立微積分之后才得到.這時(shí)求積問(wèn)題變成一個(gè)特殊的積分問(wèn)題.但積分是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的概念,19世紀(jì)由于分析的嚴(yán)格化才導(dǎo)致由柯西、黎曼及達(dá)布相繼改進(jìn)的黎曼積分的概念,最后確定下來(lái).隨著康托爾點(diǎn)集論的建立,要求對(duì)更一般的點(diǎn)集的 大小 進(jìn)行比較及量度,這要求定義測(cè)度.先是對(duì)黎曼可積性條件中函數(shù)的不連續(xù)點(diǎn)集的 測(cè)度 給出定義.最早是哈那克(A.Harnack,1851 1888)、杜布瓦 瑞芒(P.du Bois Rey-mond,1831 1889)、史托爾茨(O.Stolz,1842 1905)及康托爾在1881到1885試著做出定義,他們均采用覆蓋區(qū)間長(zhǎng)度的下確界,但是這樣定義有毛?。?,兩個(gè)無(wú)公共點(diǎn)集的并集的 測(cè)度 有時(shí)能夠小于兩集的 測(cè)度 之和,除了上述定義的 外 測(cè)度之外,最先定義 內(nèi) 測(cè)度的是皮亞諾,他在1887年定義 可測(cè) 集為內(nèi)、外測(cè)度相等,這樣雖然克服上述困難,但有界開集并不一定可測(cè).若爾當(dāng)在他的《分析教程》第一卷第二版(1893)中也做了類似的定義,同樣也有類似的毛病.對(duì)這些毛病的補(bǔ)救來(lái)自波萊爾(E.Borel,1871 1956),他在《函數(shù)論教程》中大大改進(jìn)了以前的測(cè)度觀念,利用可數(shù)可加性對(duì)任一有界開集構(gòu)造地定義測(cè)度.他還考慮零測(cè)度集(實(shí)際上這個(gè)觀念可以追溯到黎曼).而真正把波萊爾的方法同皮亞諾 若爾當(dāng)?shù)霓k法結(jié)合而形成系統(tǒng)測(cè)度論的則是波萊爾的學(xué)生勒貝格,這些發(fā)表在他的博士論文《積分、長(zhǎng)度、面積》當(dāng)中.勒貝格的功績(jī)不僅在于建立系統(tǒng)的測(cè)度理論,更主要的是建立系統(tǒng)的積分理論.在勒貝格之前,除了黎曼積分之外,還有斯蒂爾吉斯(T.J.Stieltjes,1856 1894)積分.斯蒂爾吉斯在1894年發(fā)表的 連分式的研究 中證明:如連分式數(shù)F(Z),F(xiàn)(Z)可表為曼積分對(duì)于一般的數(shù)學(xué)分析已經(jīng)足夠,但是還有一系列不理想的地方.微積分的基本定理是微分和積分互為逆運(yùn)算,也就是說(shuō)如果則導(dǎo)數(shù)F (x)存在,而且等于f(x),至少在f光滑的點(diǎn)是如此.但是1881年沃爾泰拉(V.Volterra,1860 1940)還在比薩大學(xué)做學(xué)生時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)例子:一個(gè)函數(shù)F在(0,1)區(qū)間上定義有界,其導(dǎo)數(shù)f=F 處處存在,但是在當(dāng)時(shí)流行的積分 黎曼可積的意義是不可積的.因此,需要定義一種積分,它可以在更廣的一類函數(shù)上定義,而且使微分和積分成為互逆的運(yùn)算.另外對(duì)這種積分還希望收斂級(jí)數(shù)可以逐項(xiàng)積分.勒貝格在他的1902年學(xué)位論文中邁出新的一步,他定義勒貝格積分與以前定義積分的方式不同,以前是先定義積分,然后由積分得到 測(cè)度 ,勒貝格與此相反,他先定義測(cè)度,然后定義積分.他定義積分時(shí),不去把自變量的區(qū)間加以區(qū)分,而把因變量y的區(qū)間(對(duì)于實(shí)函數(shù)來(lái)說(shuō)是R的子集)加以重分(成有限個(gè)區(qū)間),再仿照通常的辦法定義積分,這樣就可以使一些很壞的函數(shù)也成為勒貝格可積的,最明顯的例子就是狄利克雷函數(shù).這樣,大大擴(kuò)充了可積函數(shù)的范圍.另外如果勒貝格可積函數(shù)同時(shí)也黎曼可積,則兩個(gè)積分相等.并且與一些極限運(yùn)算可以交換,而且可以推廣到高維.勒貝格積分雖然能解決沃爾泰拉原來(lái)的問(wèn)題,但并不足夠一般以致能夠使所有具有有限導(dǎo)數(shù)f(x)=F (x)的函數(shù)F(x)的導(dǎo)數(shù)f(x)=F (x)都可積.為此,法國(guó)數(shù)學(xué)家當(dāng)日瓦(A.Denjoy,1884 1974)在1912年和德國(guó)數(shù)學(xué)家佩隆(O.Per-ron,1880 1975)在1914年分別設(shè)計(jì)了以他們各自的姓定義的積分.其后魯金(H.H.Лузин,1883 1950)給出描述性定義,這三者是等價(jià)的.1915年法國(guó)數(shù)學(xué)家弗雷歇把積分?jǐn)U張到抽象集合的泛函上.他的模式取自1913年奧地利數(shù)學(xué)家拉東(J.Radon,1887 1956)的工作,其中引進(jìn)集函數(shù).他實(shí)際上綜合了斯蒂爾吉斯積分與勒貝格在1910年把勒貝格測(cè)度論推廣到高維(三維及三維以上)歐氏空間的研究.勒貝格通過(guò)可測(cè)函數(shù)的積分定義一個(gè)集函數(shù),證明它是完全可加的而且絕對(duì)連續(xù)的.不過(guò)他只有點(diǎn)函數(shù)觀念,而拉東則利用集函數(shù)定義拉東測(cè)度.1930年波蘭數(shù)學(xué)家尼古丁(O.Nikodyn,1887 1974)對(duì)抽象測(cè)度論完成了1910年勒貝格定理在抽象測(cè)度論的推廣,最終完成抽象測(cè)度論的建立.它不僅構(gòu)成概率論的基礎(chǔ),同時(shí)也是抽象調(diào)和分析、譜理論等分支不可少的前提.
解放軍文職招聘考試秦九韶與《數(shù)書九章》-解放軍文職人員招聘-軍隊(duì)文職考試-紅師教育
發(fā)布時(shí)間:2017-11-22 19:28:18秦九韶與《數(shù)書九章》秦九韶(約1202 1261),南宋數(shù)學(xué)家.字道古,魯郡(今山東兗州)人.秦九韶生于四川,其父秦季槱為紹熙四年(1193)進(jìn)士,曾任工部郎中、秘書少監(jiān)等職.秦九韶青年時(shí)代隨父至臨安(今杭州),向秘書省下屬的太史們學(xué)習(xí)天文歷法,又嘗從 隱君子 受數(shù)學(xué).寶慶元年(1225)隨父回四川,紹定六年(1233)前后任某縣縣尉.端平二年(1235),蒙古軍隊(duì)攻入四川,秦九韶離鄉(xiāng)避難,后任蘄州(今湖北蘄春)通判及和州(今安徽和縣)守.淳祐四年(1244)為建康(今南京)通判.同年十一月因母喪回家守孝(三年),在此期間埋頭著述,于淳祐七年(1247)完成巨著《數(shù)書九章》.時(shí)人稱贊秦九韶 性極機(jī)巧,星象、音律、算術(shù)以及營(yíng)造等事無(wú)不精究.秦九韶守孝期滿后,又去做官.他從此熱衷于功名利祿,不再進(jìn)行科學(xué)研究.寶祐二年(1254)到建康任沿江制置司參議,不久離職家居.后攀附權(quán)臣賈似道,得于寶祐六年(1258)任瓊州(今海南海口)守.又追隨吳潛,得于開慶元年(1259)為司農(nóng)寺丞.景定元年(1260),吳潛罷相.秦九韶受牽連,被貶于梅州(今廣東梅縣),不久便死于任所.《數(shù)書九章》共18卷81題,按用途分為大衍、天時(shí)、田域、測(cè)望、賦役、錢谷、營(yíng)建、軍旅、市易九類.大衍類所闡述的一次同余式理論是當(dāng)時(shí)領(lǐng)先于世界的一項(xiàng)杰出成果,書中提出以大衍求一術(shù)為核心的模數(shù)兩兩互素的一次同余式組解法程序,又解決了把非兩兩互素模數(shù)化為兩兩互素的問(wèn)題.該書對(duì)方程理論也有重要貢獻(xiàn),作者以矩陣法解線性方程組,形成一套相當(dāng)完善的機(jī)械化程序,又在劉益 正負(fù)開方術(shù) 基礎(chǔ)上,解決了高次方程數(shù)值解法問(wèn)題,所解方程已高達(dá)10次.另外,作者還研究了任意三角形的面積,得到與海倫公式等價(jià)的結(jié)果.秦九韶對(duì)數(shù)學(xué)的本質(zhì)及作用有獨(dú)到見(jiàn)解.他在《數(shù)書九章》序言中說(shuō),數(shù)學(xué) 大則可以通神明,順性命;小則可以經(jīng)世務(wù),類萬(wàn)物 .此處的通與神取自《周易》: 陰陽(yáng)不測(cè)之謂神, 往來(lái)不窮謂之通 .所謂 通神明 ,即往來(lái)于變化莫測(cè)的事物之間,明察其中的奧秘.順性命,即順應(yīng)事物本性及其發(fā)展規(guī)律.在秦九韶看來(lái),數(shù)學(xué)不僅是解決實(shí)際問(wèn)題的工具,而且應(yīng)該達(dá)到 通神明,順性命 的崇高境界,故稱之為 大 .在討論數(shù)學(xué)的本質(zhì)時(shí),秦九韶還提出一個(gè)著名的命題: 數(shù)與道非二本也. 因?yàn)?道本虛一 而一是數(shù)的基礎(chǔ),道即規(guī)律而數(shù)學(xué)能體現(xiàn)規(guī)律.?dāng)?shù)與道有一個(gè)共同的特點(diǎn),人們可以不自覺(jué)地遵循之.對(duì)于道, 百姓日用而不知 (《周易 系辭上傳》);對(duì)于數(shù)學(xué), 常人昧之,由而莫之覺(jué) (《數(shù)書九章序》).從該書序言來(lái)看,秦九韶研究數(shù)學(xué)的目的是 以擬于用 .他贊賞前人 或明天道而法傳于后,或計(jì)功策而效驗(yàn)于時(shí) .他認(rèn)為研究理論應(yīng)從實(shí)際出發(fā), 數(shù)術(shù)之傳,以實(shí)為體 ;但同時(shí)要發(fā)揮思維的作用, 歷久則疏,性智能革 .他特別強(qiáng)調(diào)要獨(dú)立思考,切忌模襲前人,說(shuō): 不尋天道,模襲何益? 他懷著對(duì)道無(wú)限崇尚的心情,把《數(shù)書九章》 進(jìn)之于道 .秦九韶對(duì)道的推崇反映了對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的重視,而他對(duì)規(guī)律的探索正是為了應(yīng)用.