再批國標數學教材的微分定義

2021-08-15 20:17:20 字數 1282 閱讀 4501

當前,國家要求加強基礎研究,全國普通高校「國標」數學教材關於微分概念定義有誤,影響極壞,不得不批。

5年前,老翁發文客客氣氣地「思考」這個問題,現在不用客氣了。

袁萌  2月27日

附:        關於函式增量(δy)與微分(dy)的思考  (此文於2013-07-28發表)

7月28日,j. keisler《基礎微積分》的第2.1節導數、第2.2節微分與切線、第2.3節有理函式的導數、第2.4節反函式和第2.5節超越函式已經上傳網際網路完畢有感。

在傳統微積分學裡面,有乙個著名的公式:

(*)     δy =aδx + o(δx)

在(*)式中,a是乙個常數。「o(δx)」這一項是什麼意思呢?「十一五」國家級規劃教材宣稱:「o(δx)」是所謂「高階無窮小」(在δx →0條件下)。也就是說,在δx →0條件下,o(δx)/δx →0。此時,將表示式aδx定義為函式y在x處的微分。

我們問:(*)式成立與否是不是一定要以」δx →0「為前提?當然不需要這一前提條件。但是,「十一五」國家級規劃教材同濟大學《高等數學》則不認為是這樣的,在微分定義中,編者繫結了前提條件」δx →0「,多年來,培育出不少小糊塗蟲。

在第2.2節微分與切線裡面,j. keisler給出函式微分定義如下:

definition

suppose y dependson x, y=f(x).

(i) the differential ofx is the independent variable dx =δx.

(ii) the differential ofy is the dependent variable dy given by

dy = f′(x)dx.

when dx≠ 0, the equationabove may be rewritten as

dy/dx = f』(x)           

在《無窮小微積分基礎》教學輔導電子書裡面,j. keisler給出了該定義與(*)式等價的證明。在超實數*r裡面,函式的微分原來就是無窮小表示式f'(x)dx,兩個無窮小dy與dx之比等於函式在該處的導數f'(x)。微分是什麼函式增量的「線性主部」說教統統不要了。

在超實數*r世界裡面,我們的思維可以自由飛翔。在其背後有嚴格的數學鏈條牢牢地鉚釘在傳統微積分本體之上。反對無窮小微積分就是挑戰傳統微積分,只有現代唐吉歌徳先生才會幹這種傻事情。我們不斷地轉錄、上傳這些無窮小微積分的文字、資料,就是希望它們能夠長時間地釋放能量,把無窮小方法滲透進學生們的腦殼中,使其終生受益。無窮小是數數學家的一項偉大智慧型發明,完善了微積分學的概念體系。(全文完)

袁萌 2023年7月28日

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