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Diferencia entre el cálculo y el análisis

Es algo que siempre quiero averiguar, ¿cuándo comenzó a extenderse el cálculo al análisis? (Reformulo la pregunta, la anterior "donde se puede trazar una línea para distinguir el cálculo y el análisis, o ni siquiera existe tal línea" era bastante engañosa).

Como se ha mencionado mucho en los comentarios, el análisis es un campo mucho más fronterizo que el cálculo, pero la raíz podría remontarse al cálculo del siglo XIX.

Además, de hecho el cálculo infinitesimal se demostró en análisis no estándar, pero creo que se inventó hasta los años 60. Y no sé si puede reemplazar todos los argumentos de las teorías desarrolladas después de $ \varepsilon - \delta $ -y antes de la invención del análisis no estándar.


Le explicaré lo que entiendo, por favor señale mis errores.


La etapa inicial (Newton y Leibniz)

Usaron infinitesimal, digamos $ \mathrm {d}( \cdot )$ para describir cambios como $ \mathrm {d}x$ y $ \mathrm {d}y$ . Y usa $$ \frac { \mathrm {d}y}{ \mathrm {d}x}= \frac {y(x+ \mathrm {d}x)-y(x)}{ \mathrm {d}x}$$ para calcular los derivados.

Y que $y'$ ser una notación abreviada para $ \frac { \mathrm {d}y}{ \mathrm {d}x}$ definieron la integral como la suma de los infinitesimales $$ \int y' \mathrm {d}x. $$ (No sé cómo definieron Newton y Leibniz la integral. Tal vez como $ \approx\sum y(x_i) \Delta x$ ?)

Siglo XIX

La gente empezó a preocuparse por la precisión de los infinitesimales. Y la proporción de infinitesimales fue reemplazada por el límite (el ' $ \varepsilon - \delta $ definición).

En notación abreviada $$ \frac { \mathrm {d}y}{ \mathrm {d}x}:= \lim_ {t \rightarrow 0} \frac {y(x+t)-y(x)}{t}.$$ $$$$

Si bien la notación fue heredada, ya no tenía el significado original.

Y Riemann estableció su formalización de la integración.

A partir de ellas, se empezó a trabajar en funciones definidas en el sistema de números reales (análisis real). Y mientras tanto, las propiedades del número real fueron exploradas intensamente (teoría de conjuntos, continuum, etc.).

Más tarde, el concepto de límite se amplió a espacios más generales, como los espacios métricos (distancia generalizada), espacios normalizados (longitud generalizada).

Tantas ramas del análisis como la teoría de la medida (es una parte del análisis real. ), el análisis funcional, las ecuaciones diferenciales surgieron.


Por lo tanto, a grandes rasgos, el cambio de un enfoque infinitesimal a un enfoque límite puede considerarse como la línea que separa el cálculo y el análisis.

Curiosamente, en los libros de texto modernos de cálculo, de hecho usan vagamente el enfoque de análisis mientras que siguen llamándose a sí mismos Cálculo. ¿Esto se debe a que no discuten el sistema numérico real, que es la base del resto. Y solo argumentan vagamente "tomar el límite por $ \Delta x \rightarrow 0$ '? Realmente me confundo aquí.


Actualizaciones:

¿Puedo afirmar que el cálculo es un estudio sobre funciones de valor real con $ \mathbb {R}^d$ -Valorado argumento? Así que uno puede concluir vagamente que $$ \text {infinitesimal and integral calculus} \subsetneq \text {real analysis} \subsetneq \text {analysis}.$$


Actualiza de nuevo:

La pregunta está muy clara ahora. Si el cálculo se entiende como el arte del cálculo, no hay más confusiones.

¡Gracias por todas las dedicatorias a este tema!

Como la mayoría de las respuestas señalaron el eje de la pregunta, espero que no cause ningún malentendido si no acepto ninguna de ellas.

Al final, espero que este puesto ayude a otros en el futuro.

Salud.

7voto

vps Puntos 297

Recuerde que el término "cálculo" en realidad significa un método de cálculo, especialmente uno de los varios métodos altamente sistemáticos de tratamiento de problemas mediante un sistema especial de ... notaciones. Pensemos en el cálculo vectorial y tensorial, el cálculo de variaciones, el cálculo lambda, etc. Vincular este término a las integrales y derivadas es probablemente una tradición más pedagógica que científica.

6voto

Studer Puntos 1050

Tal y como yo lo veo, "cálculo" es sólo una abreviatura de "cálculo diferencial" y "cálculo integral". Así que es sobre todo "cálculo" cuando se trata de encontrar derivadas e integrales, y de resolver ecuaciones diferenciales (fáciles), con énfasis en la parte mecánica.

"Análisis" es un término mucho más amplio, que incluye los conceptos y pruebas relativos al cálculo (continuidad, diferenciación, integración), pero muchos otros, incluyendo por ejemplo la Teoría de la Medida y el Análisis Funcional.

2voto

Hurkyl Puntos 57397

Tal y como (creo) se usan comúnmente las palabras, el cálculo es el arte de calcular, y el análisis es el arte de analizar.

El curso de cálculo se centra en el cálculo. El cálculo infinitesimal* se ocupa de los métodos para calcular los límites, las derivadas y las integrales de forma simbólica o mediante aproximaciones numéricas, con un análisis de errores. Incluso algunas/mayores/todas las pruebas pueden verse como ejercicios de manipulación de aproximaciones hacia un objetivo.

*: Incluyo el cálculo diferencial e integral en esta categoría. Aunque los métodos no incluyen infinitesimales "verdaderos" como en los números hiperreales, el enfoque de estos temas sigue siendo generalmente en la línea de la manipulación de las cosas por la descomposición en partes infinitesimales, o recombinar las partes infinitesimales para producir un objeto de interés.

Por otro lado, un curso de análisis real se centra más en el análisis, es decir, en dividir la materia en ideas útiles. Se desarrollan y aplican métodos de topología y teoría de la medida, se desarrollan la teoría y las propiedades de las derivadas y las integrales, y se generalizan las ideas y estructuras implicadas más allá del caso "simple" de las funciones reales multivariantes.

1voto

En línea con el comentario de @ArthurFischer: Recuerdo que en francés "un calculus" es un pequeño cálculo. Creo que, a grandes rasgos, los cursos y los textos de cálculo tratan (por tradición, si no por definición intrínseca) de las reglas y los procedimientos necesarios para hacer cálculos con derivadas e integrales: de ahí el "cálculo integral" y el "cálculo diferencial" (por no hablar del "cálculo de Ito" y el "cálculo de Malliavin", si quieres ponerte muy elegante).

Estoy de acuerdo con Martin en que el "análisis", en términos generales, tiende a referirse más al conjunto de trabajos que examinan las pruebas de estos resultados, y cómo se ensamblan en un todo coherente que puede derivarse de los fundamentos básicos.

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