Kérdés:
Ki bizonyította elsőként az átlagérték-tételt?
Mikhail Katz
2016-06-21 20:22:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ki bizonyította először az átlagérték-tételt, vagyis egy olyan köztes pont létezését, ahol a lejtés megegyezik az intervallum átlagos meredekségével?

Kapcsolódó: http://mathoverflow.net/questions/184358/what-did-rolle-prove-when-he-proved-rolles-theem. Tehát Rolle biztosan nem tette meg, és minden bizonyítéknak 1691 után kellett volna lennie (mivel az átlagérték tétel bizonyítása automatikusan Rolle-t igazolta volna, mint különleges esetet). Lehet, hogy nincs pontosan definiált válasz a kérdésre, mert a válasz függhet attól, hogy az emberek mit gondolnak szigorú bizonyítékként, valamint a történelmi ítéletekről, amikor a valós számrendszert matematikai pontossággal fogalmazták meg.
Ez a cikk: http://abesenyei.web.elte.hu/publications/meanvalue.pdf: hosszú (és meglehetősen ismétlődő) előzményeket ad, de számos különböző nyelv jól megértését igényli.
Úgy tűnik, hogy a Nick R által közzétett pdf-link releváns része a 9. szakasz.
@NickR, érdekelne egy kicsit bővebben és formázza * megjegyzését * válaszként *?
@MikhailKatz Kérdésének megfelelően feltettem egy választ. Kérjük, vegye figyelembe a további utalást, amely szükséges volt a Besenyei-írásban a vonatkozó bizonyítékok szerzőségével kapcsolatos esetleges kétértelműségek felszámolásához.
Kettő válaszokat:
Nick
2016-06-22 23:02:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A hozzászólásodnak megfelelően, amely a linkelt cikk részleteit kéri:

Besenyei írása a Rolle-tétel általános formájú fejlődésének történetével kezdődik. Ezt követi a Rolle-tétel MVT-vel egyenértékű általánosításainak története, amelyet olyan személyeknek tulajdonítanak, mint Cauchy, Bonnet, Serret, Dini és Harnack.

Besenyei cikkét nézve először úgy tűnik, hogy Joseph Alfred Serret elsőként állítja és bizonyítja az eredményt a mai formájában, azonban ez nem így van - kérjük, olvassa el alább. Serret 1868-as Cours de calcu infinitesimal jából I. tételként (fordítás):

Legyen $ f (x) $ $ x $ függvénye, amely folytonos marad $ x $ értéke két megadott határ között, és amely ezekhez az értékekhez jól definiált $ f '(x) $ származékkal rendelkezik. Ha $ x_0 $ és $ X $ két $ x $ értéket jelöl ugyanazon határok között, akkor a következő $$ \ frac {f (X) - f (x_0)} {X-x_0} = f '(x_1) $$ A $ x_1 $ értéke $ x_0 $ és $ X $ között lesz.

Besenyei papírja nem tartalmazza a megfelelő igazolást.

Ez megjelenik a 11/15 jelzésű oldal (jobb alsó sarokban) - a PDF dokumentum 83/152. oldala.

Azonban Renaud Chorlay írása szerint Serret itt egyszerűen Bonnet igazolását állítja. (Lásd a PDF dokumentum 7. oldalának 16. oldalát.) Így úgy tűnik, hogy a helyes válasz arra, hogy ki bizonyította először az MVT-t modern formájában, a Pierre-Ossian Bonnet . Úgy tűnik, hogy a Renaud Chorlay-papír Bonnet bizonyítékát adja.

Ez a következtetés látszólag ellentétes az MVT wikipédia-bejegyzésével, amely szerint Cauchy az első, aki ezt modernnek nyilatkozta. forma. Cauchy állítása az MVT-ről valójában az MVT kiterjesztése, és két különböző folyamatos függvénnyel foglalkozik: $ f $ és $ g $, amelyek $$ \ frac {f (b) -f (a)} {g (b) -g (a)} = \ frac {f '(c)} {g' (c)} $$ és amely megelőzi az MVT Serret / Bonnet verzióját.


SZERKESZTÉS erős>

Ahogy Mikhail kommentárjában rámutatott, a helyes válasz valójában Cauchy, amint ez Besenyei dolgozatából kiderül. Cauchy mindkét formában megadja az MVT-t.

(1) Mint Besenyei megjegyzi, Cauchy megadta a tétel mindkét formáját; (2) Mint Besenyei megjegyzi, Serret bemutatta Bonnet igazolását.
@MikhailKatz Biztosan vak vagyok! Besenyei dolgozatának újbóli megvizsgálása után, bizony, ott a nap egyszerű, Cauchy valóban mindkét formát megadja. Szinte ugyanolyan világos Besenyei által Serret Bonnet bejegyzésében behúzott nyilatkozatának bemutatása. Köszönöm, hogy elfogadta a válaszomat, még ha tévedtem is!
(Úgy tűnik, hogy a link Chorlay papírjára megszakadt.)
Igen, nagyon furcsa. Itt van egy alternatív hivatkozás a [Chorlay cikkéhez] (http://cerme8.metu.edu.tr/wgpapers/WG1/WG1_Chorlay.pdf) - talán az eredeti link alternatív változata ??. A hibás linket is szerkeszteni fogom.
Érdekes lenne megnézni, mennyire szilárd Cauchy bizonyítéka, és milyen hipotéziseket használ pontosan (differenciálhatóság, $ C ^ 1 $ stb.).
Valószínűleg nincs solider, mint Lagrange's: Dugac Grabinerenként „átnézi Ampère (1806) és Cauchy (1823) bizonyítékait, megmutatva, hogy függenek Lagrange bizonyítékától”.
Francois Ziegler
2018-04-22 00:43:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A tétel fekete-fehér a Lagrange Théorie des fonctions analytiques -ben, mint a „Taylor-tétel Lagrange -nel fennmaradó kezdeti esete. ”(1797, §§51–53):

Ennélfogva a $ P $ mennyiség értéke $ z = 1 $ -hoz viszonyítva [azaz $ \ frac {f (x) \ - \ f (0)} x $] kifejezhető $ f'u ​​$ -val, $ u $ pedig $ 0 $ és $ x $ közötti mennyiség. Hasonlóképpen (...)

52. Végül ez az új tétel, figyelemre méltó az egyszerűségében és az általánosságában, miszerint $ u $ -val jelöl egy ismeretlen mennyiséget, de a $ 0 $ és $ x $ határok között van, egymás után kifejleszthető a $ x $ és tetszőleges tetszőleges funkciója egyéb mennyiségek a $ x $ hatványai szerint, így (...) \ kezdődik {align} f (z + x) & = fz + x \, f '(z + u), \\ & = fz + x \, f'z + \ frac {x ^ 2} 2 \, f '' (z + u), \\ & = fz + x \, f'z + \ frac {x ^ 2} 2 \, f ' 'z + \ frac {x ^ 3} {2.3} \, f' '' (z + u), \\ & \ \ \ & \ mathrm c. \ end {align}

Lagrange a következő könyvében (1798, 166., 175. oldal) is megfogalmazza a „Rolle” esetet:

A maxima figyelembevétele és a parabolikus vonalak minimumai hoz vezetett Stirling a valódi gyökerek megszámlálására és megkötésére szolgáló módszerhez a 3. és 4. fokozatban, amelyet Euler a differenciálszámításában általánosított [ 298. §]. Ez a módszer alapvetően Rolle-ra (... :)

a $ \ mathrm F \, x = 0 $ egyenlet két egymást követő valós gyöke között áll össze, mindig az egyenlet valódi gyökere esik $ \ mathrm F'x = 0 $.

Tehát megkérdőjelezem a Cauchy által elfogadott hozzárendelést (Wikipédia 2007, 2016) - bár természetesen mindez azon múlik: „először bebizonyítani” milyen feltételezések mellett és mennyire szigorúan? Ennek megbeszélésére: pl.

Szerkesztés igény szerint:

Röviden: Dugac vitatkozik (és megismétli egy későbbi papír és könyv), amely 1º) Lagrange először kiemelte, kimondta és bebizonyította - talán nem egyértelműen - az analitikai funkciók átlagértékét; 2º) Cavalieri (1635, 19. o.) olyan mértékben előrevetítette; 3º) az első meggyőző vagy „szigorú” bizonyíték nyomtatásban: Dini (1878, 71. o.). Számomra ez mind meglehetősen ellentmondásos: a könyv, amiből megtanultam, „Lagrange-tételnek” nevezte. Tehát nem elég a kevesen mások. A jelenlegi tankönyvek ( Thomas, Stewart, Petrovic, ...) Lagrange-nak tulajdonítják. Tehát Bottazzini ( 1986, 53. o.), Grabiner (1981, 122. oldal), Edwards (1979, 313. o.), Cajori (1910, 308-311. P.), az Encyklopädie (1899, II A 2 §7, 11) stb. egészen Lacroix-ig (1810: 1. évf., p. liv, 385-386; 1800: 3. kötet, p. vii , 384). Kíváncsi vagyok, vajon Besenyei lehet-e az az egyetlen szerző, aki nem tulajdonítja a tételt Lagrange-nak?

Ennek ellenére igaz, hogy széles hangsúlyváltás történt ahogyan Lagrange gondolkodott a tételéről, és ahogyan ezt most felhasználjuk (és bebizonyítjuk). Amellett, hogy már tartalmazza a fenti történet nagy részét, a francia Encyclopédie cikk (1912, II 3 §§11, 22) ezt jól elmondja a 116. lábjegyzetben:

Rolle 114) tételéből könnyen levezethető az 115) az átlagérték képlete , amely az egész számításban alapvető szerepet játszik 116) és szintén - Rolle tételéhez hasonlóan - alapvetően puszta fordítása annak a intuitív ténynek a pontos nyelvére, hogy B. Cavalieri felhívta a geometrák figyelmét.


114) Rolle tételének első szigorú bizonyításáról lásd: A. Pringsheim (1900, 454. o.); lásd még U. Dini (1878, 75. oldal); A. Harnack (1881); M. Pasch (1882); P. Kúria (1887); J. Bőrgyár ban (1886); A. Demoulin (1902).

115) Az École politechnikában tartott előadásaiban O. Bonnet teljes mértékben szigorúan demonstrálta ezt a képletet Rolle tétele alapján. Igazolást adott Rolle tételéről is, amelyet legalább annyira kitettek a J. A. Serret t (1868, 17–19. P.) közel sem immunizált a kifogásokkal szemben. (...)

116) Meg kell jegyeznünk, hogy ez az alapvető szerep főleg a Calculus ma általánosan elfogadott expozíciós módjából fakad. A J. L. Lagrange , aki más nézetet vallott, ez a képlet csupán Taylor képletének következménye volt (1797, 49. o.).

Összefoglalva, egyelőre (ezekre a hivatkozásokra támaszkodva és a javításoktól függően):

1635: Cavalieri közli az MVT-t, tehát Rolle. (A bizonyítást elutasította Guldin, 1640.)
1690: Rolle bizonyítja Rolle-t a polinomokra.
1755: Euler kijelöli Rolle-t a differenciálható funkciókért. (Az akkor elfogadott bizonyítási vázlat.)
1797: Lagrange bizonyítja az MVT (tehát Rolle) elemzési funkcióit. (Akkoriban elfogadott bizonyíték.)
1823: Cauchy bebizonyítja az MVT-t (tehát Rolle) a C 1 funkciókhoz. (A bizonyítás lényegében megegyezik Lagrange-nal.)
1868: A motorháztető átrendezi az MVT bizonyítékát, hogy Rolle-re támaszkodik. 1878: Dini bizonyítja Rolle-t (tehát most az MVT-t) a differenciálható funkciókért. (Jelenlegi bizonyítékunk.)

+1 egy érdekes bejegyzésért. Ne feledje, hogy a Lagrange-ben kifejtett tétel látszólag téves, ahogyan azt egy analitikai függvény esetében is megfogalmaztuk, mivel a $ u $ apriori pont attól függ, hogy az első, a második vagy a harmadik sorban áll-e. Ha van esélye, tudna összefoglalni a Dugac / Grabiner / Persson kommentárját?
Bonnet igazolása nem működik egy differenciálható (nem $ C ^ 1 $) függvénynél, míg Besenyei szerint Cauchyé. Tehát nem tűnik ellentmondásosnak az első helyes bizonyíték Cauchynak tulajdonítása.
Valamennyi kalkulációs tankönyv a "Rolle tétel" kifejezést használja, annak ellenére, hogy mindenki tudja, hogy Rolle nem bizonyította be, amit ma Rolle tételnek hívunk. Szerintem ugyanez a megjegyzés tehetõ Lagrange tételére is.
[Természetesen] (// en.wikipedia.org/wiki/Stigler%27s_law_of_eponymy). Lagrange kimondott egy tételt és ** ** bizonyítékot adott. Mint Pythagoras, Rolle, Cauchy-Schwarz, Stokes stb., A környezet és az általánosság is később alakult ki.
Hallom, amit mondasz, de Stigler névadó törvényének szó szerinti alkalmazása ennek ellenkező hatása lenne, nevezetesen, hogy ezt az eredményt annak a személynek neveznék el, aki Lagrange-nál jobban népszerűsítette, nevezetesen Cauchy.
Cauchy-n Besenyei (kb. 3/5) tiszta, mint az iszap. Vö. Gispert tézise ([1982] (// ams.org/mathscinet-getitem?mr=663727), [18., 45., 73., 105. oldal] (http://sites.mathdoc.fr/PMO/feuilleter.php? id = PMO_1982)) vagy ([1983] (// ams.org/mathscinet-getitem?mr=710200), 78. o.): * „Lagrange és Cauchy * (...) * feltételezik, egy kettős passzus miatt a végsőkig a * (...) * származék folytonossága volt az első, amelyik teljesen korrekt bizonyítást adott ”*. Szintén Peano ([1884] (http://www.numdam.org/issues/NAM_1884_3_3_), 45–47., 252–256.
A „hivatalos történelem” másik jó ismertetése (Cauchyt legfeljebb Cavalierinél, Rolle-nál, Lagrange-nál vagy Dini-nél írták) a Burn-ben található ([2000] (// ams.org/mathscinet-getitem?mr=1778042), [240. o.] -241] (// books.google.com/books?id=1nteiLydVpQC&pg=PA240&lpg=PA273&q=Cavalieri+Rolle+Lagrange+Cauchy+Dini). Dugac (1980) valószínűleg részletesebb, érdekes lenne, ha * meg tudná szerezni a beolvasást, és megcímezné, hogyan van vagy nincs igaza. (Nem tettem.)
NEM, nincs Dugac 1980-as cikkem, és a google tudósnál látom, hogy úgy tűnik, hogy nincs elektronikus változat. Talán a folyóirat megtalálható valamilyen könyvtárban (a miénknek nincs).
Egyébként, még ha Cauchy is használta a $ C ^ 1 $ értéket, ez még mindig nem rosszabb, mint Bonnet bizonyítéka, és a differenciálható funkciók első bizonyítéka Dininek köszönhető. Cauchy bizonyítása természetesen sokkal közelebb áll a modern eredményhez, mint Lagrange, amelynek bizonyítékát nem láttam, de mint már említettem, már az eredmény megállapításával is probléma van, mivel a $ u $ -nak a derivált sorrendjétől kell függenie.
Lagrange csak véges Taylor-polinomokat használ, és semmilyen módon nem használ elemzést (azt a tényt, hogy a függvény megegyezik Taylor * sorozatával *) a bizonyításában. Ezért ha valaki elfogadja a bizonyítékát, nincs ok azt állítani, hogy Cauchy-nál kisebb általánosságban bizonyította. A kérdés az, hogy elfogadható-e Lagrange bizonyítéka, vagy kör alakú?


Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...