十九世紀前半世紀的法國數學家在大學畢業后當土木工程_第1頁
十九世紀前半世紀的法國數學家在大學畢業后當土木工程_第2頁
十九世紀前半世紀的法國數學家在大學畢業后當土木工程_第3頁
全文預覽已結束

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、柯 西柯西(Cauchy,Augustin Louis1789-1857),十九世紀前半世紀的法國數學家。在大學畢業后當土木工程師,因數學上的成就被推薦為科學院院士,同時任工科大學教授。后來在巴黎大學任教授,一直到逝世。他信仰羅馬天主教,追隨保皇黨,終生堅守氣節。他在學術上成果相當多,他的研究是多方面的。在代數學上,他有行列式論和群論的創始性的功績;在理論物理學、光學、彈性理論等方面,也有顯著的貢獻。他的特長是在分析學方面,他對微積分給出了嚴密的基礎。他還證明了復變函數論的主要定理以及在實變數和復變數的情況下微分方程解的存在定理,這些都是很重要的。他的全集卷,僅次于歐拉,居第二位。柯西是歷史上

2、有數的大分析學家之一。幼年時在父親的教導下學習數學。拉格朗日、拉普拉斯常和他的父親交往,曾預言柯西日后必成大器。年柯西入理工科大學,年成為那里的教授。年法王查理十世被逐,路易。菲利普稱帝。柯西由于拒絕作效忠宣誓,被革去職位,出走國外。年柯西返回法國,法蘭西學院給他提供了一個要職,但是宣誓的要求仍然成為接納他的障礙。年路易。菲利普君主政體被推翻,成立了法蘭西第二共和國,宣誓的規定被廢除,柯西終于成為理工科大學的教授。年發生政變,共和國又變成帝國,恢復了宣誓儀式,唯獨柯西和阿拉果(。法國物理學家)可以免除。年,在拉普拉斯和泊松的鼓勵下,柯西出版了分析教程、無窮小計算講義、無窮小計算在幾何中的應用這

3、幾部劃時代的著作。他給出了分析學一系列基本概念的嚴格定義。柯西的極限定義至今還在普遍使用,連續、導數、微分、積分、無窮級數的和等概念也建立在較為堅實的基礎上。現今所謂的柯西定義或方法是半個世紀后經過維爾斯特拉斯的加工才完成的。柯西時代實數的嚴格理論還未建立起來,因此極限理論也就不可能完成。柯西在年提出方法(后來又改成),即所謂極限概念的算術化,把整個極限過程用一系列不等式來刻畫,使無窮的運算化成一系列不等式的推導。后來維爾斯特拉斯將和聯系起來,完成了方法。柯 西(2)柯西1789年8月2l日出生生于巴黎,他的父親路易·弗朗索瓦·柯西是法國波旁王朝的官員,在法國動蕩的政治漩渦

4、中一直擔任公職。由于家庭的原因,柯西本人屬于擁護波旁王朝的正統派,是一位虔誠的天主教徒。    柯西在幼年時,他的父親常帶領他到法國參議院內的辦公室,并且在那里指導他進行學習,因此他有機會遇到參議員拉普拉斯和拉格朗日兩位大數學家。他們對他的才能十分常識;拉格朗日認為他將來必定會成為大數學家,但建議他的父親在他學好文科前不要學數學。    柯西于1802年入中學。在中學時,他的拉丁文和希臘文取得優異成績,多次參加競賽獲獎;數學成績也深受老師贊揚。他于1805年考入綜合工科學校,在那里主要學習數學和力學;1807年考入橋梁公路學校,181

5、0年以優異成績畢業,前往瑟堡參加海港建設工程。    柯西去瑟堡時攜帶了拉格朗日的解析函數論和拉普拉斯的天體力學,后來還陸續收到從巴黎寄出或從當地借得的一些數學書。他在業余時間悉心攻讀有關數學各分支方面的書籍,從數論直到天文學方面。根據拉格朗日的建議,他進行了多面體的研究,并于1811及1812年向科學院提交了兩篇論文,其中主要成果是:    (1)證明了凸正多面體只有五種(面數分別是4,6,8,l 2,20),星形正多面體只有四種(面數是l2的三種,面數是20的一種)。    (2)得到了歐拉關于多面體

6、的頂點、面和棱的個數關系式的另一證明并加以推廣。    (3)證明了各面固定的多面體必然是固定的,從此可導出從未證明過的歐幾里得的一個定理。    這兩篇論文在數學界造成了極大的影響。柯西在瑟堡由于工作勞累生病,于1812年回到巴黎他的父母家中休養。    柯西于18l3年在巴黎被任命為運河工程的工程師,他在巴黎休養和擔任工程師期間,繼續潛心研究數學并且參加學術活動。這一時期他的主要貢獻是:    (1)研究代換理論,發表了代換理論和群論在歷史上的基本論文。 

7、60;  (2)證明了費馬關于多角形數的猜測,即任何正整數是個角形數的和。這一猜測當時已提出了一百多年,經過許多數學家研究,都沒有能夠解決。以上兩項研究是柯西在瑟堡時開始進行的。    (3)用復變函數的積分計算實積分,這是復變函數論中柯西積分定理的出發點。    (4)研究液體表面波的傳播問題,得到流體力學中的一些經典結果,于1815年得法國科學院數學大獎。    以上突出成果的發表給柯西帶來了很高的聲譽,他成為當時一位國際上著名的青年數學家。    1815年法

8、國拿破侖失敗,波旁王朝復辟,路易十八當上了法王。柯西于1816年先后被任命為法國科學院院士和綜合工科學校教授。1821年又被任命為巴黎大學力學教授,還曾在法蘭西學院授課。這一時期他的主要貢獻是:    (1)在綜合工科學校講授分析課程,建立了微積分的基礎極限理論,還闡明了極限理論。在此以前,微積分和級數的概念是模糊不清的。由于柯西的講法與傳統方式不同,當時學校師生對他提出了許多非議。    柯西在這一時期出版的著作有代數分析教程、無窮小分析教程概要和微積分在幾何中應用教程。這些工作為微積分奠定了基礎,促進了數學的發展,成為數學教程的典

9、范。    (2)柯西在擔任巴黎大學力學教授后,重新研究連續介質力學。在1822年的一篇論文中,他建立了彈性理論的基礎。    (3)繼續研究復平面上的積分及留數計算,并應用有關結果研究數學物理中的偏微分方程等。    他的大量論文分別在法國科學院論文集和他自己編寫的期刊“數學習題”上發表。    1830年法國爆發了推翻波旁王朝的革命,法王查理第十倉皇逃走,奧爾良公爵路易·菲力浦繼任法王。當時規定在法國擔任公職必須宣誓對新法王效忠,由于柯西屬于擁護波旁王朝的正統派

10、,他拒絕宣誓效忠,并自行離開法國。他先到瑞士,后于18321833年任意大利都靈大學數學物理教授,并參加當地科學院的學術活動。那時他研究了復變函數的級數展開和微分方程(強級數法),并為此作出重要貢獻。    18331838年柯西先在布拉格、后在戈爾茲擔任波旁王朝“王儲”波爾多公爵的教師,最后被授予“男爵”封號。在此期間,他的研究工作進行得較少。    1838年柯西回到巴黎。由于他沒有宣誓對法王效忠,只能參加科學院的學術活動,不能擔任教學工作。他在創辦不久的法國科學院報告“和他自己編寫的期刊分析及數學物理習題”上發表了關于復變函數、

11、天體力學、彈性力學等方面的大批重要論文。    1848年法國又爆發了革命,路易·菲力浦倒臺,重新建立了共和國,廢除了公職人員對法王效忠的宣誓。柯西于1848年擔任了巴黎大學數理天文學教授,重新進行他在法國高等學校中斷了18年的教學工作。    1852年拿破侖第三發動政變,法國從共和國變成了帝國,恢復了公職人員對新政權的效忠宣誓,柯西立即向巴黎大學辭職。后來拿破侖第三特準免除他和物理學家阿拉果的忠誠宣誓。于是柯西得以繼續進行所擔任的教學工作,直到1857年他在巴黎近郊逝世時為止。柯西直到逝世前仍不斷參加學術活動,不斷發表科

12、學論文。    柯西是一位多產的數學家,他的全集從1882年開始出版到1974年才出齊最后一卷,總計28卷。他的主要貢獻如下;    (一)單復變函數    柯西最重要和最有首創性的工作是關于單復變函數論的。18世紀的數學家們采用過上、下限是虛數的定積分。但沒有給出明確的定義。柯西首先闡明了有關概念,并且用這種積分來研究多種多樣的問題,如實定積分的計算,級數與無窮乘積的展開,用含參變量的積分表示微分方程的解等等。    (二)分析基礎    柯西

13、在綜合工科學校所授分析課程及有關教材給數學界造成了極大的影響。自從牛頓和萊布尼茨發明微積分(即無窮小分析,簡稱分析)以來,這門學科的理論基礎是模糊的。為了進一步發展,必須建立嚴格的理論。柯西為此首先成功地建立了極限論。    在柯西的著作中,沒有通行的語言,他的說法看來也不夠確切,從而有時也有錯誤,例如由于沒有建立一致連續和一致收斂概念而產生的錯誤。可是關于微積分的原理,他的概念主要是正確的,其清晰程度是前所未有的。例如他關于連續函數及其積分的定義是確切的,他首先準確地證明了泰勒公式,他給出了級數收斂的定義和一些判別法。    (三)

14、常微分方程    柯西在分析方面最深刻的貢獻在常微分方程領域。他首先證明了方程解的存在和唯一性。在他以前,沒有人提出過這種問題。通常認為是柯西提出的三種主要方法,即柯西利普希茨法,逐漸逼近法和強級數法,實際上以前也散見到用于解的近似計算和估計。柯西的最大貢獻就是看到通過計算強級數,可以證明逼近步驟收斂,其極限就是方程的所求解。    (四)其他貢獻    雖然柯西主要研究分析,但在數學中各領域都有貢獻。關于用到數學的其他學科,他在天文和光學方面的成果是次要的,可是他卻是數理彈性理論的奠基人之一。除以上所述外,他在數學中其他貢獻如下:    1分析方面:

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論