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趣谈数学文化史之数学符号发展史

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2015-10-10

数学符号除了简洁之外,还有另外的意义:形象美。

哈密顿算子是一种重要的微分算子:

由它作为工具,可导出一系列美妙的结论:

gradu)

这是一个代表u在空间中最大变化率的大小和方向(它是一个向量)的符号。

当它作用于向量场函数:

v=v1i+v2j+u3k(vi是x、y、z的函数)

这是一个“四元数”,其数量部分称为v的散度(记为divv),向量部分称为v的旋度(记为rotv)。

若用哈密顿算子,v的散度、旋度又分别可表示为:

十九世纪末,麦克斯韦的电磁学方程组,其微分形式就是用哈密顿算子表示的,其简洁与美妙自不待言。

拉普拉斯方程

若用哈密顿算子表示,也是十分漂亮、利落:

由上看来,数学符号对于表现数学的简洁性,是何等重要!这就是说:数学符号简化了复杂的数学理论,且通过它可把远离的数学理论巧妙地联系起来。

若说+、-、×、÷、……等在数学上不过是一个符号,那么行列式和矩阵记号的出现,则是数学语言上的大胆创新,它的绝妙处已为它在现代数学发展中的作用所显示。

行列式概念源于Cauchy,他是在讨论二次型ax2+2bxy+cy2的判别式时而引入的。Lagrange也讨论过某些三阶行列式。

希望提供的数学文化史之数学符号发展史,能帮助大家迅速提高数学成绩!  

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标签:数学文化

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