第一章 导论
自古时候起,人们就意识到自然界的诸多变化、万物生长以及物体的运动都是连续性的,然而直到17世纪(现代科学起步的时候),人们才找到理解连续性变化的方式,当连续性概念与积分和微分学紧密结合才得到迅速的发展,这里的微分学与积分学统称为微积分,或者数学分析。
微积分的基本概念是导数与积分:导数量度的是变化率,积分量度的是连续变化过程的总体效应。而要想具体理解这些概念以及这些概念的丰硕成果,首先要理解极限和函数的概念,而这两个概念的基础是数的连续性,所以本章将会介绍数、函数和极限的基本概念,先作简单且直观的介绍,然后再详细讨论。
1.1 数的连续性
正整数或者自然数1、2、3…是抽象的符号,它与所要计数的物体的具体量参考物之间没有任何关系,它可以是人、原子、房屋或者其它任意物体,自然数的作用用来表示离散元集合中有多少个物体。但是用自然数来量度诸如曲线的长度,或者物体的体积或重量时,会出现只借助于自然数无法表示的情形,自然数的不够用,迫使人们拓展数的范围,使之可以量度连续性变化,这个拓展称为数字连续体,或者叫实数系,也就是说,实数系是个连续集,把数的概念拓展到连续体的同时,早期的数学家和科学家普遍接受,但是没有作过多的探究性研究,直到19世纪数学家才开始研究实数系统的逻辑基础,追求概念的精密公式化,这也让数学有了进一步的发展。我们用直观化的方法,再用深入分析的方法研究实数系统。
|