等数学などという名まえがいけなかゆたのですが,その考え方そのものはなんで もありません。円の画積をいまのよ5にしてだすのは,小学校の教科書匿もでて ぎます。小学生にも警微分積分のアイデアはわかるはずですが,それを欝算術と むナびつけると。これは重だ小学生蓼こ紘わかりません。なぜ蹴ら,それにはまた べつの考え方が必要だからです◎それは織関数もという考え方です。
下翼なにか
さて,微妙というのになにかということに移りましょう。錘⑧にあるよ5に,謬 がちょっと変化すると,颪積Ψもちょっと変化していますが,この変化の割合を 調べるのが,じつは徴愚なのですb
ところで,微分積分学のいろいろな点画というのは,じつ厭日昆一トンではなく て,ライプニッツが考えだしたのです。ライヅ轟ヅツは詑号をつくるのがひごよ うにうまかった人です。 τがちょっと変化し丸とぎの量をいろいろな並並で書き ますが,ふつう4¢げルタのと書きます。これは一体のものなのです。代数だと,
ζう書けば4と劣をかけたということになりますが,そういう意味で紋ありませ ん。これでひとつのものなのです。4というのは英語のdで,醗勧¢a¢eの頭文 字です。d…ff砿e塵oeとは差,つまり,躍がち柔ウと変化し彪その差です。 d纏ギ
リシア語では4ですから勝この遅を便います一醗⑨。
すると,座⑩のように,躍が4躍だけちょっとi変化す
廻卜一一変化率について
ると,㌢演4Ψだけ変化する。この4蟹というの絃斜
・線の部分の面諭です。ζれを図形で考えると・函Oのようになります。ですから・
拶がちょっと変化した吻というのは,偲0でいうと,まず謬×4躍が二うあり
ます。すな:わも,
2(謬x爾
でナ。それ.から残りのかどのちょっぴりした,
血X4¢
の部分があります。式に譲くと,
吻騙;2(¢×d4』かト〈∠躍X423)
です。4叢鳳ひじょうに小さいので,輻がうんとせまいから,もちろん長:方形の 面積はひじょうに小さいわけです。しかも,かどの正方形にいたっては,その小 ささの程度がなおひどいわけです。そこで,この吻を廊でわってみます。
2磯x4㊨も4¢x4¢も廊も小さいのですが筆では,このわった商は小さいか というと,かならずしもそうで纏あり捜せん。小さいもの1を小さいものでわれば 小さいかというと,そうで露ないのです。大きいかもしれません。
たとえ蔭心ある人の身長が悠0センチちょっととします。それで,その人が跳びあ がったとします。そのとき,跳びあがった高さを4,その人の身長:をδとします。
そうすると,号囎分の嫉痢駅路ぴあがれるか嬢わし蛭.かりに
号諾2
だとすると,膚分の身長の2借だけ跳びあがっ粍ことになります。では,ノミだ ったらどうでしょうか。!ξの身長を6㌧跳びあがる高さを〆とします。こ
櫨燗蹴べると,うんと小一しかしわ・嫡の多はどうでし・う。
ζれは2どζろではないのです。ノミ鳳ずいぶん高く跳びますから20ぐらいはあ るでしょう。この比はノミのほうがはるかに大i語い。小さいからといってバカに
鑓q賢 ンα㎡
湧0一ヱが少し憂目やると」Ψも少し喪紀ナるく斜線粥分}Q この密化の割合を纒べ纂のが 徽分輪で鳥る◎
問題は「分母も分子も小さいとき,わった答えは小さいかどうかわからない」とい うことなのです。ひじょう濫大きいかもしれない。つまり,4澱もひじょうにち ょっとした変化ザ吻もちょっとした変化であるけれども,その商が4、さいかど うかはわからないのです。5であるかもしれないし,6であるかもしれない。分 子が100分の1,分母が100万分の1とかになっていたら,商はひじょうに大き いのです。いわれればあたりまえのことなのですが,そこのところがひじょうに 大事で,鍛分というのは,これを閣題にするのです。
・瞠鱈わ・即・つまり・嘉捌ヒ率とい・軌変伽齢臨
急母も分子も小さいけれだ,変化率は小さいとはかぎらないのです。では,計算 してみまし孟う。
嘉潔聖夢4禦・増発2。檎
この式はこのままにしておかないで,さらにま牝,ζの小さい廊をどんどん,
どんどん小さくする.そうしたときにド塞の灘㍉環礁に近づくかを教 ます。2謬は変わらないでしょう6命だけが鋤書ます。これ麹矢印でかくと,
4斜。のとき,慕射爆
だから,微分というのに,¢をだんだん,だんだん緬
●一かぎり臨く細かくわける
かくわけていく,そして,ついに獄0にしてしまうの
です。つまり,わけ方を極蟷にしてしまうのです。無限に繕かくわけていくとい ってもいい。たんにわけるのではなくて,そのわけ方を越端にして,ついには0 に近づけるのです。わけたひとつひとつが0に近づくほど細かくわける。微分と いうのにそういうことなのです。
2,3年まえ,二三賞をとった職ウなく透明に逓いブルー毒という小説があづま したが,あれです。かぎりなく0に近くてpOでないもの一葛つは間くところ によると,あの題は微倉から考えついたのだそうです。
さきほど,円の面穣を求めるとき,スイカを切っ驚みたいにして交互につないで いきましなが,あの考え方です。はじめに波うっていても,わけ:方を細かくして いくと,肉眼ではもう直線に見え.てしまうようになります一一園⑱。これをもっと 細かく見るには顕微鏡を使わなくてはならない。まだたりなければ,電予顕微鏡 でも使う。そういうふうに,.か ャりなく織かくわけるということはこζでも使わ れているのです。これはかぎりなく直線に近い繭線のことです。
ζれが徴分の考えなのです。そうしで,一度,かぎりなく細かくわけたものを,
こんどは復元するわけです。ζれが捜分です。だから,微分積分という考えその もの}ま,簡単なのです。その考葬を関数に遥馬したわけでナ。この考えがわかれば,
もう微分積分学の墓礎がわかったといえます。
このように,微分積分学というのは,晶ユートンの時
●一歳鋤積分学
代にはひじょうにむずかしい数学であったけれども,
いまではなんでもないことです。三代がそれだけちがってきたから.昔はむずか しい数学だったけれども,いまで彪やさしい数学なのです。昔は高等数学だった
けれども,いま}ま高等数学などではありません。漏菖一トンの時代に細分積分学 が理解できたのは,働界申で想人たらずだったかもしれませんが,いまでは高校 生ならザみんなわかるようになウているはずです。
驚▼
曾
微:分は細かく分けること
積分は分けたものを積みかさねること
宅
A
A−1 A−2 A−3 A−4 A−5ニュートンとライ ニッツ 微分貝分を学錯として元 せ 分は州限に細かく∠けることが ムテルタというのは を表してい たのはニュートンとライプニッツ。 できる考えである。ニュートンとラ るのが分かった。円を細かくして 微分…0にかぎりなく近く細かく イプニッツの熱意。△ いく長方形になる。微分∵かぎり
① わけること。積分…一度分けたも =di佃erence=差 なく0に近くなる。無限にわけると
のをさらに積み重ねること(復元 考えてもよい。積分…分けたもの
すること) を積み重ねることである。
がつた を細かく∠けるとよぜ △x→0のとき,△y/△x→2x 直線と同じような式ができるの
か。小さいものを小さいもので割
② ると大きいものより大きくなるとい
うこと。変化の割合とは結局はっ きりとした答えは出てくるのか。
③
たまには,こついつのもいいかよと 分 ∠の え がなんとよく ゐ分について同じ班で0にする 分 分について,いつもとは 分貝分のリントで,限りよく 思ったけど,班で話し合うのが 分かった気がする。円を小さく分 のか近づけるのかとか,話し合う 違った形で授業を受けることがで 分けて最後0になるとか無限に ちょっとぐだぐだだった。微分積 けて,1本の線にできるのがすご のは結構大変でした。イマイチ きてよかった。今まで思っていた 分けることができると書いてあっ 感 分のおおまかなことは理解でき い。これからこんなことを学ぶの 分らなかった文もあったが,授業 微分積分のイメージが変わった。 たので分らなかった。変化率など 想 たけど,難しそうだと不安に思っ かと思うと頭力§痛い。 をもう少し続けたらなんとなく分 残念ながら,あまり理解できな 新しい言葉がでてきた。これから
た。 かるかもしれないと思っている。 かった。 学ぶのが苦しくなるかもしれな
「。
グループ
① ② ③
昔の人がいかに円に興味があったか。ニュートンとライプニッツ。微 ェはいろいろな人に影響である。小さいものを小さいもので割っ ト,小さくなるとは限らない。微分は無限に細かく分けることができ 驕B△ニdi鮭ence=差。昔は非常に難しい数学であったが,今は高校 カなら理解できる。
△x→0のとき,△y/△x→2x