为了推广校园阅读风气,并让同学更认识微积分的强大用途,我校人文教育研究与发展组、兴华中小学校友会联办,图书馆、教育资讯与文宣室和教务处协办了本年度第五场爱阅读读书会——《微积分的力量》,在6月16日(星期五)的晚上8时通过Zoom平台拉开帷幕。本场读书会人为翁柳洁老师和黄翊愷校友,陈凯威同学担任主持人,与众人分享关于微积分的奥秘与力量。
为什么导读?
翁柳洁老师导读《微积分的力量》,首先讲述其接触微积分其实仅是因为好奇。她说,阅读《微积分的力量》后,她深谙微积分的重要性。对此,她引用了学者曾提出的一句话“如果将整个数学比作一棵大树,那么初等数学是树根,名目繁多的数学分支是树枝,而树干的主要部分就是微积分”,以举证其言。她说,了解多方面的知识有助于拓展我们看待事物的角度,也能让我们更认识这个世界,故此我们也更应该去了解微积分。微积分的发明者是谁?
翁老师分享道,牛顿和莱布尼茨被誉为发明微积分的两个独立创始者。不过,“微积分”之名则是莱布尼茨所创。而牛顿将其成果称为“流数术”(Method of fluxions)。微积分实际被许多人不断地完善,也离不开巴罗、笛卡儿、费马、惠更斯和沃利斯的贡献。翁老师在读书会上也分享了多个理论包括:微积分的概念:
想要简单地理解微积分的概念,可以先从圆形开始,比如一片披萨。试想象,若是把一片披萨切成极小片的长方形,那我们便能通过长方形面积公式计算小片披萨的总和,得出圆形面积,也能以此推算出圆形面积的公式。如此将图形切开再重新组装的概念,便是积分的思维。需要注意的是,被切割后的长方形拼在一起并没有办法完全贴合原本的圆形,这是因为我们只能将其切割成“无穷小”。对此,翁老师引用了“极限就像一个达成不了的目标,你只可以离它越来越近,但你永远无法实现它”,提出“穷”是一个抽象的概念,所以“无穷”和“无穷加一”,实际上并没有区别。
那么,以上述“无穷”的概念反推,我们便能得证:圆形并不是由无穷小的边加总起来的。这是因为多边形仍然是多边形,它只是接近圆,但永远不会变成圆。对此,翁老师推荐对“无穷”感兴趣的同学阅读一本由乔尔丹诺·布鲁诺所写的《谈无限、宇宙与众世界》。
芝诺悖论:
芝诺悖论(Zeno's Paradox)是古希腊哲学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。这些悖论由于被记录在亚里士多德的《物理学》一书而为人所知。芝诺提出这些悖论是为了支持他老师巴门尼德关于“存在”静止的、单一的学说。这些悖论是芝诺反对存在运动的论证其中最著名的两个是:“阿基里斯追乌龟”和“飞矢不动”。这些方法现在可以用微积分(无限)的概念解释。
三维建模:
阿基米德的一个洞见:任何平滑表面都可以令人信服地用三角形来逼近。三维建模正是使用这一观点,且使用的三角形越小越多,逼近效果就越好。其中,机动画电影《怪物史莱克》《海底总动员》和《玩具总动员》都运用了这一方法为里面的人物建构虚拟机肉、脂肪、骨骼、关节等。此外,德国应用数学家彼得·杜夫哈德、马丁·维泽尔与斯特凡·扎豪,报告他们利用微积分和计算机建模来预测复杂的面部手术效果的相关研究结果,仅颅骨表面就使用了多达25万个三角形。由此可见,微积分充斥着我们的生活。
《兴华月报》2023年6月号
https://www.hinhua.edu.my/ebook/2306hinhuamonthly/mobile/index.html






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