在數學上下文中使用的“分析”和“合成”之間的區別是什麼?
在分析家和算術家中間都是自稱的“綜合主義者”。 ?
在數學上下文中使用的“分析”和“合成”之間的區別是什麼?
在分析家和算術家中間都是自稱的“綜合主義者”。 ?
分析和合成歷史悠久。但是,在忘記了歷史根源和哲學鬥爭之後,分析和綜合就意味著兩種不同的推理方式,形式越正式越直觀,離散和還原越全面,等等,在數學上甚至不一定。有分析性和綜合性立體主義。在神經科學中,“分析綜合理論”有時指的是左右半球的各自專業化,其“理性”和“創造性”越高。
在19世紀的數學中,康德語的用法大致有所不同:“分析”與更形式化和算術化相關,而“合成”則涉及更直觀和更具建設性的方法,尤其是在幾何學中(參見合成幾何)。當弗雷格反對數學是綜合性的時,他的意思是擺脫“非嚴格的”康德直覺,並提出需要它的構造。正是這種鬆散的康德語意味,霍金似乎想到了這一點。他跟隨克萊因本人,他從更高的角度看基礎數學:第二卷:幾何,第66-67頁哀嘆現代主義者的一面性:
“然而,在高等數學中,這些詞奇怪地具有完全不同的含義。合成幾何學是這樣研究數字的方法,而無需求助於公式,而解析幾何學始終使用這樣的公式。正確的理解是,這兩種幾何之間僅存在漸變差異,因為人們對圖形或公式的重視程度更高。
然而,在數學中,與其他地方一樣,人們傾向於組黨,因此出現了純合成派和純派派。 分析家把重點放在絕對的“方法的純度”上,因此他們比所要求的主題更單方面。因此,分析幾何學家常常在沒有任何幾何表示的盲目計算中迷失了自己。另一方面,這些合成人看到了對所有公式的人工避免,因此,除了開發自己的不同於普通公式的特殊語言公式外,他們最終無所作為。”
原始用法源自 Pappus,後者可能報告了古代晚期出現的共識概念,請參見 Hintikka和Remes的分析方法他清楚地談到了解決幾何問題的兩個互補方面:
“ 這是三個人的作品,作者Euclid元素,Perga的Apollonius和長者Aristaeus的作品,並通過分析和綜合方法進行研究。現在,分析是從尋求的東西(好像被接受)到伴隨的東西[akolouthôn]到綜合中被接受的東西的方式。因為在分析中,我們假設已經完成了這些工作,然後我們從結果中詢問,然後再詢問後者的先行條件,直到我們向後看之前已經知道並首先出現的東西。訂購。我們稱這種方法分析為反向解決方案[阿帕林溶素]。
另一方面,在合成中,我們假定分析中最後達到的是已經完成,並按照它們的自然順序排列,從而將前一個條件[proêgoumena]彼此聯繫起來,最後我們構造了所尋求的東西。這就是合成。“
但是後來的用法受到康德在分析和合成之間的區分(洛克預期)的影響,這改變了古老的含義。在分析依靠形式邏輯(康德,三段論)的推導的情況下,綜合則依靠直覺的構造。儘管如此,康德的直覺構造還是以歐幾里得的論證的綜合方面為模型,請參閱弗里德曼的《康德的幾何與空間直覺》:
“ 實際上,在康德第一次批判中對數學的討論中,歐幾里得的《元素》的證明過程是純粹直覺上的構造範例,其中包括對三角形基本歐幾里得幾何學的相當完整的介紹,例如,在先驗美學中,康德提出了三角形的相應邊求和屬性,即合在一起的兩個邊總是大於第三個邊(命題I.20),以說明幾何命題“從不從直線和三角形的通用概念中得出,而是(A25 / B39)。從這個直覺出發,實際上是[由此推導出]具有先驗確定性的先驗。(A25 / B39)從任意三角形ABC ... “開始的二進制構造和推論。
正如弗朗索瓦·齊格勒(Francois Ziegler)在其評論中指出的那樣,合成與分析的區別在這裡涉及兩種幾何方法。簡而言之,合成幾何是僅基於公理,邏輯論證和經典構造的研究,而解析幾何則允許使用坐標或微積分。 Wikipedia頁面給出了一個很好的解釋: https://en.wikipedia.org/wiki/Synthetic_geometry
Klein並未完全忽略分析方法,因為他寫道:在他的Erlangen程序中:
。因此,我們在本文中選擇投影幾何這兩個術語作為它們的通用名稱。儘管合成方法更多地與空間感知有關,從而為其最初的簡單發展賦予了罕見的魅力,但是空間感知的領域仍不局限於解析方法,解析幾何的公式可以看作是精確且幾何關係的清晰陳述。另一方面,精心設計的分析方法對原始研究的好處不容小,,這是因為它在思想之前先行了。但是,應該始終堅持認為,數學主題直到直觀地變得顯而易見時才被認為是精疲力盡的,借助分析所取得的進展只是第一步,儘管非常重要,但是是第一步。”(MW翻譯) Haskell;可從 https://arxiv.org/abs/0807.3161)
獲得對此我可能是錯的,但是如今美國高中課程似乎缺少坐標幾何。在多元變量微積分和/或線性代數中講授一些元素,這些元素被認為是“高級”課程(在大學階段),因此解析幾何與合成幾何之間的區別似乎是神秘的。在1980年代波蘭的一個高中畢業時,我修了一個分析幾何(必修)課程,它的標題與之相稱,在此之前有2年的公理幾何,因此區別很明顯。
格拉丹·吉尼斯(Grattan-Guinnesses)的1800-1840年法國數學中的 卷積,從微積分和力學到數學分析和數學物理§3.2.5“分析和合成”以及它們的數學聯繫”,第第135章原理並得出結果。但是,特別是在18世紀,數學家習慣於將分析與代數聯繫起來,將合成與幾何联繫起來,儘管這些聯繫還不清楚,至少在微積分的開發和使用中尤為如此。