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微积分体系几百年前就建立起来了,为什么我们现在学习它仍存在困难?

 喜欢站在山上 2021-07-26

大学学习微积分的时候也不太理解,糊里糊涂地学完了。后来读研究生的时候,出于学习人工智能建模的需要,接触到了形式逻辑、本体论这些东东,才有了种茅塞顿开的感觉。

我们学习初等数学的时候,往往会通过具体的例子去理解数学公式。比如,通常我们会把微分理解为把一根棒子无限细分,这种理解在定积分的时候还凑合,到了不定积分就不灵了。实际上,微积分是非常形而上学的东西。它的很多定理和公理都是为了让体系能自洽才建立起来的。比如,微分最初的意义(牛顿提出来的时候)确实是建立在无限细分的思路上的,但是,人们很快就发现无论如何都没法完美解释芝诺悖论(蚂蚁永远走不到棒子的另一头、阿克琉斯永远追不上先走的乌龟什么的)。直到后来,人们把连续当成了公理,蚂蚁能走到棍子的另一头只是因为棍子是连续的,在连续的空间上,比起确定某一点的数值来说,确定趋近某一点的速度更加重要,这种速度是用0/0(导数)来描述的。不过,蚂蚁通不过有断点的地方,这种地方谈不上无限趋近,0/0没有任何意义。

简单地说,数学是一整套逻辑自洽的理论,借助生活经验去理解数学是行不通的,象记棋谱那样反复练习数学的逻辑套路,才能学好数学。

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