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布魯克·泰勒

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布魯克·泰勒(英語:Brook Taylor,1685年8月18日-1731年12月29日 [2-3]  )出生於英格蘭密德薩斯埃德蒙頓,逝世於倫敦。英國數學家,他主要以泰勒公式泰勒級數聞名。
中文名
布魯克·泰勒
外文名
Brook Taylor
國    籍
英國
出生日期
1685年8月18日 [1] 
逝世日期
1731年12月29日
出生地
英格蘭密德薩斯埃德蒙頓

布魯克·泰勒人物簡介

18世紀早期英國牛頓學派最優秀代表人物之一的英國數學家泰勒(Brook Taylor),於1685年(乙丑年)8月18日出生在米德爾塞克斯的埃德蒙頓 [1]  1709年後移居倫敦,獲法學碩士學位。 [1]  在1712年,當選為英國皇家學會會員,並於兩年後獲法學博士學位。同年(即1714年)出任英國皇家學會秘書,四年後因健康原因辭職。
1717年,他以泰勒定理求解了數值方程。
1731年12月29日,在倫敦逝世。

布魯克·泰勒生平和著作

1701年,布魯克·泰勒進入劍橋大學聖約翰學院,1709年獲得法學學士,1714年獲法學博士學位 [1]  。在大學期間,他也兼修數學。1708年,他獲得了“振盪中心問題”的一個解決方法,但是這個解法直到1714年才發表。因此導致約翰·伯努利與他爭誰首先得到解法的問題。
1715年,他發表的《Methodus Incrementorum Directa et Inversa》為高等數學添加了一個新的分支,今天這個分支被稱為有限差分法。除其它許多用途外,他用這個方法來確定一個振動弦的運動。他是第一個成功地使用物理效應來闡明這個運動的人。在同一著作中他還提出了著名的泰勒公式。直到1772年約瑟夫·拉格朗日才認識到這個公式的重要性並稱之為“導數計算的基礎”(le principal fondement du calcul différentiel)。
《直接與間接的增量方法》第一版 《直接與間接的增量方法》第一版
泰勒的主要著作是1715年出版的《正的和反的增量方法》, [1]  書內以下列形式陳述出他已於1712年7月給其老師梅欽(數學家 、天文學家)信中首先提出的著名定理--泰勒定理:式中 v為獨立變量的增量,ẋ和 ż為流數,他假定z隨時間均勻變化,則ż為常數。上述公式以現代形式表示則為泰勒定理。這公式是從格雷戈裏-牛頓插值公式發展而成的,當x=0時便稱作麥克勞林定理。1772年 ,拉格朗日強調了此公式之重要性,而且稱之為微分學基本定理,但泰勒於證明當中並沒有考慮級數的收斂性,因而使證明不嚴謹,這項工作直至十九世紀二十年代才由柯西完成。
泰勒定理開創了有限差分理論,使任何單變量函數都可展成冪級數;同時亦使泰勒成了有限差分理論的奠基者。泰勒於書中還討論了微積分對一系列物理問題的應用,其中以有關弦的橫向振動結果尤為重要。他透過求解方程導出了基本頻率公式,開創了研究弦振動問題的先河。另外此書還包括了他對數學上其他創造性的工作,如論述常微分方程的奇異解、曲率問題的研究等。
1712年,泰勒被選入皇家學會,同年他加入判決艾薩克·牛頓戈特弗裏德·萊布尼茨就微積分發明權案子委員會。1714年1月13日至1718年10月21日他任皇家學會秘書。1715年,他的研究開始轉向哲學和宗教。
1719年他從亞琛回到英國後寫的《關於猶太教犧牲》和《食血是否合法》未完成,後來在他的遺物中被發現。
1721年結婚,但是他父親不贊成這個婚姻,兩人因此不和。直到1723年他妻子死後他才又和父親和解。此後兩年中他住在家裏。1725年他再次結婚,他的第二任妻子也在生產時逝世(1730年),但是這次孩子,一個女孩兒,存活下來了。泰勒的身體狀況越來越壞,不久逝世。
雖然泰勒是一名非常傑出的數學家,但是由於不喜歡明確和完整地把他的思路寫下來,因此他的許多證明沒有遺留下來。
1715年,他出版了另一名著《線性透視論》,又發表了再版的《線性透視原理》(1719)。他以極其嚴密的形式展開其線性透視學體系,其中最突出的貢獻是提出和使用“沒影點”概念,這對攝影、測量、製圖學的發展有一定影響。另外,他還撰有哲學遺作,發表於1793年。
參考資料
  • 1.    梁宗巨.數學家傳略辭典:山東教育出版社,1989
  • 2.    (美)威·弗·馬吉編;蔡賓牟譯. 物理學原著選讀[M]. 北京:商務印書館, 1986.05.P148.
  • 3.    苗慧主編;陳燕副主編. 應用高等數學 理工類[M]. 北京:北京理工大學出版社, 2019.07.P156.