专题讲座高中数学“导数及其应用”教学研究 一、关于导数内容的深层理解(一)微积分的发展史简述一门科学的创立决不是某一个人的业绩,必定是经过多少人的努力后,在积累了大量成果的基础上,最后由某个人或几个人总结完成的,微积分也是这样
微积分的产生一般分为三个阶段:极限概念、求积的无限小方法积、分与微分的互逆关系
前两阶段的工作,欧洲及中国的大批数学家都作出了各自的贡献
最后一步是由牛顿、莱布尼兹各自独立完成的
在早至公元前 430 年安提丰为解决化圆为方问题而提出的”穷竭法”,就为微积分奠定了一定的基础,开始了极限论的萌芽
后经过欧多克斯的加工到阿基米德的完善,穷竭法最终定型
阿基米德的贡献是积分学的萌芽
与此同时,战国时期庄子在《庄子·天下篇》中说“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,体现了无限可分性及极限思想
公元 3 世纪,刘徽在《九章算术》中提及割圆术“割之弥细,所失弥小,割之又割,以至于不可割,则与圆周和体而无所失矣” 用正多边形来逼近圆周
这是极限论思想的成功运用
他的极限思想和无穷小方法,也是世界古代极限思想的深刻体现
虽然最后是欧洲人真正的研究和完成了微积分的创立工作,但中国古代数学对于微积分的出色工作也是不可忽视的
从刘徽对圆锥、圆台、圆柱的体积公式的证明到 14 世纪初弧矢割圆术、组合数学、计算技术改革和珠算等数学史上的重要成果,中国古代数学有了微积分前两阶段的出色工作,其中许多都是微积分得以创立的关键
中国已具备了 17 世纪发明微积分前夕的全部内在条件,已经接近了微积分的大门
可惜中国元朝以后,八股取士制造成了学术上的大倒退,封建统治的文化专制和盲目排外致使包括数学在内的科学日渐衰落,在微积分创立的最关键一步落伍了
至于欧洲,由于 16 世纪以后欧洲封建社会日趋没落,取而代之的是资本主义的兴起,为科学技术的发展开创了美好前景
到了 17 世纪,由于生产力的提高