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(不知为何底下复制贴上的内文会少字,建议点连结来看内文 )
东亚第一本微积分课本(The First Calculus Textbook in East Asia)
国立台湾师范大学数学系洪万生教授/国立台湾师范大学数学系洪万生教授责任编辑
中国清朝学家善 (1811-1882) 在 1859 与英国传教士伟亚 (Alexander Wylie) 合作,
翻译密士 (Elias Loomis, 1811-1899) 的 Elements of Analytical Geometry and of
the Differential and Integral Calculus (1850),中译版书名命为“代微积级”,强
调本书依序讲述“代()”(解析几何)、“微(分)”与“积(分)”,“级”而上。
事实上,善在译序中即指出:“君密士合众之天算名家也。取代、微分、积分三术合为一
书,分款设题,较眉,嘉惠后学之功甚大。……是书先代次微分、次积分,由而难,阶级
之渐升。译既竣,即名之曰代微积级。”
此外,伟亚也在译序中,点出此书中译的脉络意义:“微分积分,为中土算书所未有,然
观当代天算家,如董方氏、项梅侣氏、徐君青氏、戴鄂士氏、顾尚之氏,暨君秋纫,所著
各书,其有甚近微分者,因用代式,或言之甚繁推之甚难,今特偕君译此书,为微分积分
入门之助。”上引文提及之天算家依序为董祐城、项名达、徐有壬、戴煦、顾观光以及善
,都是十九世纪中国清代学名家。过,他们的共同“足”,显然如伟亚所的,由于“用代
式”,因此,才会显得“言之甚繁,推之甚难”,从而可解析几何这一系统的可或缺。
这或许也解释何以伟亚推荐此书之中译,因为本书之前九卷,即是解析几何之内容,而这
当然是微积分的先备知。过,在本书中,英文原文中的analytical geometry(解析几何)
一概翻译为“代几何”。其次,微分有七卷(卷十到十)。其中,密士主要运用微系
(differential coefficient) 表示我们今日所谓的导 (derivative):“函与变之比,俱
谓之微分,用ㄔ号记之。如戌=天三,则得比ㄔ天 : ㄔ戌 :: 一 :
三天二。ㄔ天、ㄔ戌为天与戊之微分。后皆仿此。用表天与戌之变比,以一、四相乘,二
、三相乘则得ㄔ戌=三天二ㄔ天,此显函戌之变比,等于三天乘变天之变比,以ㄔ天约之
得ㄔ天/ㄔ戌=三天二。此显变之变比约函之变比,等于函之微系也。”
上述引文有必要解释或注解一下。善与伟亚将函 u=f(x) 中的u记作戌,x记作天;u=x3 记
作戌=天三;微分记号 d“翻译”为汉字记号ㄔ,显然他撷取“微”字的部首“ㄔ”。因
此,“ㄔ天 : ㄔ戌 :: 一 : 三天二”即相当于“dx : du = 1 : 3×2”。还有,由于当
时的分之分子、分母之位置,恰好与目前习惯相反,亦即分子置于下,分母置于上,于是
,du/dx 才会译为ㄔ天/ㄔ戌。
根据上述引文,针对任何一个函 y=f(x) 而言,密士先求出dy=f(x)dx,然后,再得到
dy/dx=f(x)。如此一,他可以避开导之定义中,[f(x+h)-f(x)]/h 之分子与分母同时趋近
于的证难题。后者待 外尔斯特拉斯(Karl Weierstrass)所导的柏学派之分析算术化
(arithmetization of analysis),而提出极限的 ε-δ 定义,是无法解决的。在1872,
外尔斯特拉斯的徒弟汉内(Heine)在师的上课笔记中,总结微积分的严密化工作。
密士拥有LL. D(法学博士),出版这一本教科书时,正担任约市大学的学与自然哲学教
授 (Professor of Mathematics and Natural Philosophy, the University of the
City of New York)。过,当时美国仍然是国际学社群的边陲地带,大学教师的主要著作都
是似微积分这种大学教科书。尽管如此,本书英文原著迄至1859为止,已经出版到第10版
,足它相当受到大学教师的青睐。密士也承认本书“并非为学家、也是为那些拥有特殊天
分或是学的爱好者,而是为广大中等资质的大学生而写。”这或许也是本书英文原版畅销
的原因之一吧。其实,就今日标准而言,本书除题比较“套”之外,体与内容还是蛮适合
充当非学、物主修的大学生之微积分教材。
本书还有一个特色,那就是:相对于七卷的微分内容,积分只有卷!〈积分一总〉一开始
内容如下:“积分为微分之还原,其法之要在别微分所由生之函,如已得天二之微分为二
天ㄔ天,则有二天ㄔ天即知所由生之函为天二,而天二 即为积分。已得微分所由生之函
为积分,而积分或有常附之,或无常附之,既能定,故式中恒附以常,命为口丙,口丙或
有同或为0,须攷题乃知。本之视微分函小较之一,小较并之,即成函,故微分之左系一
禾字,指欲取微分之积分也。如下式 禾二天ㄔ天=天+口丙。氏,今西国天算家大用,而
惟用此禾字取其一览然也。”
在上述引文中,善与伟亚将Leibniz翻译为“来本之”,同时,积分记号∫(一个长的S)
则译为“禾”,它取自“积分”的积字之偏旁部首“禾”。密士指出:尽管“今西国天算
家大用”“氏”(philosophy of Leibniz),“而惟用此禾字”,“取其一览然也”。在
这个脉络中,密士未曾独地定义定积分 (definite integral),而是通过定积分
(indefinite integral) 定义,这省掉了定义定积分的麻烦,值得称道。