Fragments d’histoire des mathématiques. T. 1. Le concept de fonction jusqu’au milieu du XIXème siècle. p. 7-68.

Deutscher Titel : Der Funktionsbegriff bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts. (ZDM/Mathdi)
Titre original : The concept of function up to the middle of the 19th century.

Résumé

Après quelques considérations historiques sur l’évolution de cette notion au cours du temps, l’auteur expose la naissance de la notion de fonction à travers les « symptômes » des sections coniques dans l’Antiquité. L’arriération du symbolisme a été un frein au progrès des mathématiques, et a occulté les relations fonctionnelles.
La notion de fonction apparaît pour la première fois au XIV° siècle à Oxford et Paris et a été développée à partir de la cinématique par Oresme, qui définit les degrés d’intensité. La création de l’algèbre symbolique amène des progrès continus, sous l’impulsion de plusieurs savants, jusqu’à Fermat et Descartes qui ont présenté la méthode analytique de l’introduction des fonctions. Newton et Leibniz posent ensuite les bases du calcul différentiel et intégral. En 1694, Jean Bernoulli utilise pour la première fois une fonction en tant qu’expression analytique arbitraire. Dès lors, les concepts du calcul perdent leur caractéristique mécanique et géométrique. Euler pose les bases des fonctions analytiques et des séries entières. Des controverses éclatent à propos de fonctions discontinues et des cordes vibrantes, ce qui amène à la définition par Euler de fonctions sous forme plus générale, puis de fonctions « mixtes ». Suivent les fonctions implicites. Puis une définition plus générale est explicitée par Hankel. Une longue période commencée par Euler a permis l’introduction de classes de plus en plus étendues de fonctions.

Abstract

After reviewing the often contradictory assertions of other investigators, the author seeks to clarify the evolution of the idea of a function by examining mathematics of Antiquity, the Middle Ages and the Modern Period up to the 19th century. He argues that the Babylonians and the Greeks had no general notion of function, despite their compilation of various tables and use of specific correspondence in science and geometry. Oresme and the Merton Calculators appear to have been the first to make a conscious effort to analyze the variability of one quantity with respect to another. Their geometric and kinematic insights had a significant effect on later work. However, with the increasing application of mathematics to science, during the 16th century, the description of functional dependence by formulae and equations became prominent. This approach was sharpened by Descartes in ‘La geometrie’, and became exceedingly powerful as the ability grew to derive power series expansions. Although the word ‘function’was coined by Leibniz in 1673 with a restricted geometric meaning, by the time of John Bernoulli, a function was considered to be some analytic expression in the variable concerned. While Euler customarily maintained this outlook, his research on the vibrating string and the attendant dispute with d’Alembert, as well as his discovery that sometimes a functional correspondence might be mediated in different ways, led him to distinguish between analytic and nonanalytic functions, and, in 1755, to formulate quite a general definition of function. Euler’s impact on his successors is discussed in considerable detail. In the 19th century, it was left to sort out how valid Euler’s classification was, whether continuity should be an intrinsic part of the definition of function, how pathological functions could be, exactly what functions are capable of some kind of analytic representation, and, in a given context, precisely what restrictions on the class of functions is appropriate. (ZDM/Mathdi)

Notes

Chapitre de l’ouvrage Fragments d’histoire des mathématiques. T. 1.

Données de publication

Éditeur Association des Professeurs de Mathématiques de l’Enseignement Public (APMEP) Paris , 1981 Collection Publication de l’APMEP Num. 041 Format A5, p. 7-68 Index Bibliogr. p. 66-68

ISBN 2-902680-17-1 EAN 9782902680177 ISSN 0291-0578

Public visé enseignant, formateur

Type chapitre d’un ouvrage Langue français Langue d’origine anglais Support papier

Classification