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拉格朗日故事(歐拉與拉格朗日的故事)

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1. 歐拉與拉格朗日的故事

拉格朗日出生在意大利的都靈。由于是長(zhǎng)子,父親一心想讓他學(xué)習(xí)法律,然而,拉格朗日對(duì)法律毫無(wú)興趣,偏偏喜愛(ài)上文學(xué)。

直到16歲時(shí),拉格朗日仍十分偏愛(ài)文學(xué),對(duì)數(shù)學(xué)尚未產(chǎn)生興趣。16歲那年,他偶然讀到一篇介紹牛頓微積分的文章《論分析方法的優(yōu)點(diǎn)》,使他對(duì)牛頓產(chǎn)生了無(wú)限崇拜和敬仰之情,于是,他下決心要成為牛頓式的數(shù)學(xué)家。

在進(jìn)入都靈皇家炮兵學(xué)院學(xué)習(xí)后,拉格朗日開(kāi)始有計(jì)劃地自學(xué)數(shù)學(xué)。由于勤奮刻苦,他的進(jìn)步很快,尚未畢業(yè)就擔(dān)任了該校的數(shù)學(xué)教學(xué)工作。20歲時(shí)就被正式聘任為該校的數(shù)學(xué)副教授。從這一年起,拉格朗日開(kāi)始研究“極大和極小”的問(wèn)題。他采用的是純分析的方法。1758年8月,他把自己的研究方法寫(xiě)信告訴了歐拉,歐拉對(duì)此給予了極高的評(píng)價(jià)。從此,兩位大師開(kāi)始頻繁通信,就在這一來(lái)一往中,誕生了數(shù)學(xué)的一個(gè)新的分支——變分法。

1759年,在歐拉的推薦下,拉格朗日被提名為柏林科學(xué)院的通訊院士。接著,他又當(dāng)選為該院的外國(guó)院士。

1762年,法國(guó)科學(xué)院懸賞征解有關(guān)月球何以自轉(zhuǎn),以及自轉(zhuǎn)時(shí)總是以同一面對(duì)著地球的難題。拉格朗日寫(xiě)出一篇出色的論文,成功地解決了這一問(wèn)題,并獲得了科學(xué)院的大獎(jiǎng)。拉格朗日的名字因此傳遍了整個(gè)歐洲,引起世人的矚目。兩年之后,法國(guó)科學(xué)院又提出了木星的4個(gè)衛(wèi)星和太陽(yáng)之間的攝動(dòng)問(wèn)題的所謂“六體問(wèn)題”。面對(duì)這一難題,拉格朗日毫不畏懼,經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)不眠之夜,他終于用近似解法找到了答案,從而再度獲獎(jiǎng)。這次獲獎(jiǎng),使他贏得了世界性的聲譽(yù)。

1766年,拉格朗日接替歐拉擔(dān)任柏林科學(xué)院物理數(shù)學(xué)所所長(zhǎng)。在擔(dān)任所長(zhǎng)的20年中,拉格朗日發(fā)表了許多論文,并多次獲得法國(guó)科學(xué)院的大獎(jiǎng):1722年,其論文《論三體問(wèn)題》獲獎(jiǎng);1773年,其論文《論月球的長(zhǎng)期方程》再次獲獎(jiǎng);1779年,拉格朗日又因論文《由行星活動(dòng)的試驗(yàn)來(lái)研究彗星的攝動(dòng)理論》而獲得雙倍獎(jiǎng)金。

在柏林科學(xué)院工作期間,拉格朗日對(duì)代數(shù)、數(shù)論、微分方程、變分法和力學(xué)等方面進(jìn)行了廣泛而深入的研究。他最有價(jià)值的貢獻(xiàn)之一是在方程論方面。他的“用代數(shù)運(yùn)算解一般n次方程(n4)是不能的”結(jié)論,可以說(shuō)是伽羅華建立群論的基礎(chǔ)。

2. 拉格朗日的小說(shuō)

拉格朗日中值定理又稱(chēng)拉氏定理,是微分學(xué)中的基本定理之一,它反映了可導(dǎo)函數(shù)在閉區(qū)間上的整體的平均變化率與區(qū)間內(nèi)某點(diǎn)的局部變化率的關(guān)系。

3. 拉格朗日 歐拉

拉格朗日法是描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法之一,又稱(chēng)隨體法,跟蹤法。

是研究流體各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)(位置坐標(biāo)、速度、加速度等)隨時(shí)間的變化規(guī)律。綜合所有流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的變化,便得到了整個(gè)流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

在研究波動(dòng)問(wèn)題時(shí),常用拉格朗日法

4. 拉格朗日 故事

[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿(mǎn)足條件:

(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);

(2)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ,使得

顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當(dāng)f(a)=f(b)時(shí)的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。

5. 歐拉和拉格朗日的故事

約瑟夫·拉格朗日

外文名

Joseph-Louis Lagrange

別名

拉格朗日

性別

出生日期

1736年

去世日期

1813年4月10日

國(guó)籍

法國(guó)

出生地

意大利都靈

職業(yè)

數(shù)學(xué)家

物理學(xué)家

代表作品

《關(guān)于解數(shù)值方程》和《關(guān)于方程的代數(shù)解法的研究》

主要成就

拉格朗日中值定理等

數(shù)學(xué)分析的開(kāi)拓者

6. 拉格朗日歐拉法

拉格朗日乘數(shù)法(以數(shù)學(xué)家約瑟夫·路易斯·拉格朗日命名)是一種尋找變量受一個(gè)或多個(gè)條件所限制的 多元函數(shù)的 極值的方法。

這種方法將一個(gè)有n 個(gè)變量與k 個(gè) 約束條件的最優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為一個(gè)有n + k個(gè)變量的方程組的極值問(wèn)題,其變量不受任何約束。這種方法引入了一種新的標(biāo)量未知數(shù),即拉格朗日乘數(shù):約束方程的梯度(gradient)的線(xiàn)性組合里每個(gè)向量的系數(shù)。此方法的證明牽涉到偏微分, 全微分或鏈法,從而找到能讓設(shè)出的隱函數(shù)的微分為零的未知數(shù)的值

7. 歐拉與拉格朗日的關(guān)系

利用EDEM-FLUENT聯(lián)合仿真,采用VOF(Volume of Fluid)法和歐拉-拉格朗日模型,組成離散固體與連續(xù)的液相和氣相的混合模型,對(duì)攪拌罐內(nèi)固-液-氣三相流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,探究固體顆粒在攪拌罐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和自由液面對(duì)其分散的影響.

基于FLUENT軟件的VOF法對(duì)氣-液連續(xù)相建模,很好地捕捉氣液分界面,模型更接近實(shí)際工況,直觀顯示自由液面的變化;基于離散元法使用軟件EDEM對(duì)固體顆粒進(jìn)行離散單元建模,通過(guò)兩軟件的聯(lián)合仿真直觀模擬固體顆粒在罐內(nèi)的位置信息和運(yùn)動(dòng)情況,得到的固體顆粒分散情況與利用歐拉法得到的結(jié)果一致.

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