Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Przejdź do zawartości
Wikipediawolna encyklopedia
Szukaj

Analiza matematyczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Pojęciegranicy umożliwiłoArchimedesowi obliczyćpole powierzchnisfery, a przez to teżobjętośćkuli.
Przykład sumy Riemanna przybliżającejcałkę Riemanna

Analiza matematyczna – jeden z głównych działów nowożytnejmatematyki, zaliczany domatematyki wyższej[1]. Analiza to zespół różnych dyscyplin, które łączy użycie pojęciagranicy do badaniafunkcji o wartościach rzeczywistych iuogólnień tych funkcji[2]. Podstawowe, charakterystyczne problemy rozwiązywane przez tę dziedzinę to m.in. obliczaniegranic ciągów[3], w szczególności działań nieskończonych jak sumyszeregów[1], m.in. w celu obliczaniamiar jak długościkrzywych,pola powierzchni,objętości czyprawdopodobieństwa. Z czasem pojęcie granicy zastosowano też do innych zagadnień jak badaniaekstremów funkcji i znajdowanieasymptot ichwykresów. Przez uniwersalność pojęcia funkcji analiza:

Rozwój analizy trwa nieprzerwanie od setek lat, przez całą nowożytność. Pojęcia i metody bliskie tej dziedzinie stosował jużArchimedes z Syrakuz w III w. p.n.e. (metoda wyczerpywania), jednak za początek analizy jako samodzielnej dyscypliny przyjmuje się wiek XVII[2][4]. WtedyIsaac Newton iGottfried Wilhelm Leibniz rozważali jej podstawowe pojęcia jakpochodna,całka i związek między nimi –zasadnicze twierdzenie analizy (twierdzenie Newtona–Leibniza). Od tego czasu tenrachunek różniczkowo-całkowy wielorako kontynuowano – udało się:

Równolegle rozwinięto inne dziedziny jakrachunek wariacyjny,równania różniczkowe cząstkowe,analiza zespolona czyharmoniczna. Powstałe w analizie pojęcieciągłości zapoczątkowałotopologię, która stała się samodzielną, odrębną dyscypliną.

Analiza oddziałuje wzajemnie z innymi działami matematyki:

Analiza matematyczna to fundament nowożytnejfizyki – podstawoweprawa fizyki jakrównania ruchu czypól fizycznych są formułowane przez równania różniczkowe lubzasady wariacyjne. Przez ten ścisły związek fizyka stymulowała rozwój analizy, czasem otwierając jej nowe dziedziny jakteoria dystrybucji. Analizą zajmowali się najwybitniejsi matematycy wszech czasów – nie tylko Archimedes, Newton i Leibniz, ale równieżLeonhard Euler,Joseph Louis Lagrange,Pierre Laplace,Joseph Fourier,Carl Friedrich Gauss,Augustin Louis Cauchy,Bernhard Riemann,Karl Weierstraß,David Hilbert i inni[2]. W XX wieku powstałyczasopisma badawcze poświęcone w całości analizie lub nawet jej konkretnym dziedzinom, np. polskie „Studia Mathematica” – analizie funkcjonalnej.

Ewolucja

[edytuj |edytuj kod]
Wikipedia:Weryfikowalność
Ta sekcja od 2025-03 wymagazweryfikowania podanych informacji:to jest raczej historia.
Należy podać wiarygodne źródła w formieprzypisów bibliograficznych.
Część lub nawet wszystkie informacje w sekcji mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Sprawdź w źródłach:Encyklopedia PWN •Google Books • Google Scholar •BazHum •BazTech •RCIN • Internet Archive (texts /inlibrary)
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon{{Dopracować}} z tej sekcji.

Przed XVII wiekiem

[edytuj |edytuj kod]
Archimedes użył tzw.metody wyczerpywania do obliczenia powierzchnikoła: obliczał powierzchniewielokątów foremnych z coraz to większą liczbą boków. Jest to pierwszy znany przykład obliczaniagranicy, jednego z podstawowych pojęć analizy matematycznej

Kwestie związane zgranicami trapiły jużfilozofów przedsokratejskich, zwłaszczaeleatów.Paradoksy Zenona z Elei wyrażają m.in. fakt zbieżności nieskończonego szeregu oraz podnoszą kwestię tego, czy ruch składa się z chwilowych spoczynków – na co później odpowiedziano negatywnie, za sprawą pojęciaprędkości chwilowej.

Rozumowania oparte na przejściach granicznych skutecznie stosowałArchimedes z Syrakuz, obliczając tak m.in.[5]:

Wokresie hellenistycznym metody te rozwijałPappus z Aleksandrii[6]twierdzenia Pappusa-Guldina opisują pola powierzchni i objętości ogólnychbrył obrotowych[7]. Równolegle do matematyków greckich tworzyłLiu Hui, który w III w. n.e. metodą podobną do tej Archimedesa obliczył przybliżenie pi z wyższą dokładnością[8].

W XIV wiekuMikołaj z Oresme udowodnił rozbieżnośćszeregu harmonicznego[9].

XVII wiek

[edytuj |edytuj kod]
Róg Gabriela – figura o nieskończonym polu powierzchni przy skończonej (ograniczonej) objętości

XVII wiek to między innymi:

XVIII wiek

[edytuj |edytuj kod]
Trójwymiarowy wykres przykładowej funkcji dwóch zmiennych rzeczywistych

Wiek XVIII to kontynuacja wcześniejszego kierunku badań, zwłaszcza za sprawąLeonharda Eulera,Joseph Louis Lagrange’a iJeana le Ronda d’Alemberta. Ten pierwszy między innymi:

Lagrange jest za to wiązany ztwierdzeniem o wartości średniej dającym pewien fundament szeregom Taylora. Obaj uczeni są upamiętnieni nazwamirównań Eulera-Lagrange’a w rachunku wariacyjnym, np. w stworzonej przez Lagrange’amechanice analitycznej. Oprócz tego d’Alembert:

XIX wiek

[edytuj |edytuj kod]
Płaski wykres przykładowejfunkcji zmiennej zespolonej

Na początku XIX wiekuPierre Laplace iSiméon Denis Poisson kontynuowali badania równań różniczkowych, m.in. metodamioperatorów różniczkowych i transformat całkowych; tworzyli tak podwaliny klasycznejteorii potencjału. Następnie pojawiły się początki pojęciowego rygoru –Bernard Bolzano,Augustin Louis Cauchy iKarl Weierstraß zdefiniowali ściślegranice ciągów, aBernhard Riemanncałkę oznaczoną, w tej postaci nazwanejcałką Riemanna. Tamto stulecie otworzyło również nowe poddziedziny analizy:

Henri Poincaré,Camille Jordan,Georg Cantor i inni na gruncie analizy zbudowali też podstawytopologii. W tym samym stuleciu pojawiły się też zastosowania analizy do najstarszej dziedziny matematyki – podstawyanalitycznej teorii liczb.

XX wiek

[edytuj |edytuj kod]
Wizualizacjaatraktora Lorenza związanego zrównaniami różniczkowymi opisującymiukłady dynamiczne

W XX wieku pojawiły się dalsze dziedziny analizy, przede wszystkim:

XXI wiek

[edytuj |edytuj kod]

Wśródproblemów milenijnych znalazły się co najmniej dwa należące do szeroko rozumianej analizy:

W 2024 roku oba pozostają nierozwiązane.

Analiza a inne dziedziny

[edytuj |edytuj kod]
Paradoks Banacha-Tarskiego – zaskakująca konsekwencjapewnika wyboru wteorii miary

Analiza korzysta z innych dyscyplin, w pewnym sensie bardziej fundamentalnych jak:

Geometria różniczkowa zatryumfowała wtopologii – na tej dziedzinie geometrii opiera sięhipoteza Thurstona, która pozwoliła udowodnićhipotezę Poincarégo wtopologii algebraicznej.

Nowe działy matematyki

[edytuj |edytuj kod]

W miarę rozwiązywania kolejnych problemów stawianych przez analizę matematyczną powstawały zupełnie nowe działy matematyki, które dziś wchodzą w skład analizy:

Historycznie jako dziedzinę analizy wyróżniano też „teorię funkcji” badającą funkcje rzeczywiste i zespolone, jednej lub wielu zmiennych[12][4].

Uczeni

[edytuj |edytuj kod]
 Z tym tematem związana jest kategoria:Analiza matematyczna – naukowcy.
Ta sekcja od 2025-11 wymaga określenia jasnych kryteriów wyboru.
Kryteria powinny być poparteźródłami, nie mogą naruszać zasadyneutralnego punktu widzenia, należy teżunikać pustosłowia. Zapoznaj się również zzasadami tworzenia list.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon{{Dopracować}} z tej sekcji.

Analizie matematycznej przysłużyli się między innymi:

Analiza matematyczna w Polsce

[edytuj |edytuj kod]
Lwowski budynek, w którym znajdowała sięKawiarnia Szkocka – ośrodek rozwoju m.in.analizy funkcjonalnej

Analizą zajmowali się też matematycy związani z Polską:

Oprócz tegoFranz Mertens – czasem zaliczany do grona uczonych polskich – badał analityczne aspektyteorii liczb. Inny polski przedstawiciel tego pogranicza dziedzin toHenryk Iwaniec, związany zawodowo z USA.

 Z tym tematem związana jest kategoria:Analiza matematyczna – polscy naukowcy.

Zobacz też

[edytuj |edytuj kod]

Przypisy

[edytuj |edytuj kod]
  1. abŻakowski 1972 ↓, s. 14.
  2. abcanaliza matematyczna, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-03-20] .
  3. analiza matematyczna, [w:]Słownik języka polskiego [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-03-20] .
  4. abAnaliza matematyczna [w:]Encyklopedia Popularna PWN,Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1986,ISBN 83-01-01-750-3, s. 30.
  5. Archimedes, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2025-09-21] .
  6. Pappus z Aleksandrii, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2025-09-21] .
  7. Guldina reguły, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2025-09-21] .
  8. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać John J. O’Connor; Edmund F. Robertson:Analiza matematyczna wMacTutor History of Mathematics archive(ang.) [dostęp 2025-09-21].
  9. StefanS. Kirschner StefanS.,Nicole Oresme, [w:]Stanford Encyclopedia of Philosophy, CSLI,Stanford University, 3 września 2021,ISSN1095-5054 [dostęp 2025-09-21] (ang.).
  10. Leibniz Gottfried Wilhelm, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2025-09-21] .
  11. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać John J. O’Connor; Edmund F. Robertson:Analiza matematyczna wMacTutor History of Mathematics archive(ang.) [dostęp 2025-09-21].
  12. teoria funkcji, [w:]Encyklopedia PWN [online],Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2022-03-20] .

Bibliografia

[edytuj |edytuj kod]

Linki zewnętrzne

[edytuj |edytuj kod]
Zobacz publikację
Analiza matematyczna w Wikibooks
Zobacz hasłoanaliza matematyczna w Wikisłowniku
Polskojęzyczne
Anglojęzyczne
Działyanalizy matematycznej
podstawowe
zaawansowane
powiązane
nauki
Działymatematyki
działy
ogólne
według trudności
według celu
inne
działy
czyste
algebra
analiza
matematyczna
arytmetyka
geometria
matematyka
dyskretna
podstawy
matematyki
probabilistyka
teoria układów
dynamicznych
topologia
pozostałe
działy
stosowane
nauki przyrodnicze
nauki społeczne
nauki techniczne
statystyka
matematyczna
teoria decyzji
powiązane
zajęcia
ściślenaukowe
pseudonaukowe
inne
Kontrola autorytatywna (dyscyplina naukowa):
Źródło: „https://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Analiza_matematyczna&oldid=78105748
Kategoria:
Ukryte kategorie:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp