Слайд 2
Определение
Интеграл функции — аналог суммы последовательности. Неформально говоря, (определённый)
интеграл является площадью части графика функции (в пределах интегрирования), то есть
площадью криволинейной трапеции.
Процесс нахождения интеграла называется интегрированием.
Слайд 3
Символ введен Лейбницем (1675 г.). Этот знак является
изменением латинской буквы S (первой буквы слова сумма). Само
слово интеграл придумал Я. Бернулли (1690 г.). Вероятно, оно происходит от латинского integero, которое переводится, как приводить в прежнее состояние, восстанавливать.
Слайд 4
Интеграл в древности
Возникновение задач интегрального исчисления связано с
нахождением площадей и объемов. Ряд задач такого рода был
решен математиками древней Греции. Античная математика предвосхитила идеи интегрального исчисления в значительно большей степени, чем дифференциального исчисления. Большую роль при решении таких задач играл исчерпывающий метод, созданный Евдоксом Книдским (ок. 408 - ок. 355 до н. э.) и широко применявшийся Архимедом (ок. 287 - 212 до н. э.).
Слайд 5
Интеграл в древности
Однако Архимед не выделил общего содержания
интеграционных приемов и понятий об интеграле, а тем более
не создал алгоритма интегрального исчисления. Ученые Среднего и Ближнего Востока в IX - XV веках изучали и переводили труды Архимеда на общедоступный в их среде арабский язык, но существенно новых результатов в интегральном исчислении они не получили.
Деятельность европейских ученых в это время была еще более скромной. Лишь в XVI и XVII веках развитие естественных наук поставило перед математикой Европы ряд новых задач, в частности задачи на нахождение квадратур (задачи на вычисление площадей фигур), кубатур (задачи на вычисление объемов тел) и определение центров тяжести .
Слайд 6
История возникновения интеграла
Труды Архимеда, впервые изданные в 1544
(на латинском и греческом языках), стали привлекать широкое внимание,
и их изучение явилось одним из важнейших отправных пунктов развития интегрального исчисления. Архимед предвосхитил многие идеи интегрального исчисления. Но потребовалось более полутора тысяч лет, прежде чем эти идеи нашли четкое выражение и были доведены до уровня исчисления.
Математики XVII столетия, получившие многие новые результаты, учились на трудах Архимеда. Активно применялся и другой метод - метод неделимых, который также зародился в Древней Греции.
Слайд 7
История возникновения интеграла
Например, криволинейную трапецию они представляли себе
составленной из вертикальных отрезков длиной f(x) , которым тем
не менее приписывали площадь, равную бесконечно малой величине f(x)dx. В соответствии с таким пониманием искомая площадь считалась равной сумме S = бесконечно большого числа бесконечно малых площадей. Иногда даже подчеркивалось, что отдельные слагаемые в этой сумме - нули, но нули особого рода, которые сложенные в бесконечном числе, дают вполне определенную положительную сумму.
Слайд 8
История возникновения интеграла
На такой кажущейся теперь по меньшей
мере сомнительной основе И. Кеплер (1571 - 1630 гг.)
в своих сочинениях "Новая астрономия" (1609 г.) и "Стереометрия винных бочек" (1615 г.) правильно вычислил ряд площадей (например площадь фигуры, ограниченной эллипсом) и объемов (тело резалось на бесконечно тонкие пластинки).
Эти исследования были продолжены итальянскими математиками Б. Кавальери (1598 - 1647 годы) и Э. Торричелли (1608 -1647 годы).
Слайд 9
История возникновения интеграла
В XVII веке были сделаны многие
открытия, относящиеся к интегральному исчислению.
Однако при всей значимости
результатов, полученных математиками XVII столетия, исчисления еще не было. Необходимо было выделить общие идеи, лежащие в основе решения многих частных задач, а также установить связь операций дифференцирования и интегрирования, дающую достаточно точный алгоритм.
Слайд 10
История возникновения интеграла
Это сделали Ньютон и Лейбниц, открывшие
независимо друг от друга факт, известный вам под названием
формулы Ньютона - Лейбница. Тем самым окончательно оформился общий метод.
Слайд 11
История возникновения интеграла
Предстояло еще научиться находить первообразные многих
функций, дать логические основы нового исчисления и т. п.
Но главное уже было сделано: дифференциальное и интегральное исчисление создано.
Слайд 12
История возникновения интеграла
Методы математического анализа активно развивались в
следующем столетии (в первую очередь следует назвать имена Л.
Эйлера, завершившего систематическое исследование интегрирования элементарных функций, и И. Бернулли). В развитии интегрального исчисления приняли участие русские математики М. В. Остроградский (1801 - 1862 гг.), В. Я. Буняковский (1804 - 1889 гг.), П. Л. Чебышев (1821 - 1894 гг.). Принципиальное значение имели, в частности, результаты Чебышева, доказавшего, что существуют интегралы, не выразимые через элементарные функции.
Слайд 13
История возникновения интеграла
Строгое изложение теории интеграла появилось только
в прошлом веке, Решение этой задачи связано с именами
О. Коши, одного из крупнейших математиков немецкого ученого Б. Римана (1826 - 1866 гг.), французского математика Г. Дарбу (1842 - 1917).
Слайд 14
История возникновения интеграла
Ответы на многие вопросы, связанные с
существованием площадей и объемов фигур, были получены с созданием
К. Жорданом (1826 - 1922 гг.) теории меры.
Слайд 15
История возникновения интеграла
Различные обобщения понятия интеграла уже в
начале нашего столетия были предложены французскими математиками А. Лебегом
(1875 - 1941 гг.) и А. Данжуа (1884 - 1974) советским математиком А. Я. Хинчиным (1894 -1959 гг.)