Михаил Васильевич Остроградский

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО Северо-Восточный Федеральный Университет

Институт математики и информатики

Кафедра теории и методики обучения информатике

Реферат по дисциплине: Внеклассная работа по математике

Тема: Михаил Васильевич Остроградский

Выполнила: студентка 4 курса

группы ИНФ-08

Проверил:

Содержание

Биография  м. В. Остроградского              1

Воспоминания              2

Научные достижения              4

Кратные интегралы.              5

Дифференциальные уравнения.              6

Список литературы.              14

Биография  М. В. Остроградского.

Михаил Васильевич Остроградский родился 26 сентября 1801г. на Украине, в деревне Пашенной Кобелякского уезда Полтавской губернии в семье помещика. В 1816 г. он поступил в Харьковский университет. Остроградский успешно сдал кандидатские экзамены, и перед ним, казалось, открывалась прямая дорога к университетской профессуре. Однако острая идейная борьба, которая в те годы велась в Харьковском университете, помешала спокойному течению научной карьеры Остроградского.

Осиповский подверг критике идеалистическую немецкую философию, сторонники которой имелись и среди работавших в Харьковском университете иностранцев. В устных выступлениях Осиповский разоблачал и высмеивал мистиков, стоявших во главе министерства просвещения и учебных округов. Свое враждебное отношение к Осиповскому реакционная часть харьковской профессуры перенесла и на его лучшего ученика, также не любившего ни метафизики, ни мистики и бывшего, надо полагать, уже тогда “полным материалистом и атеистом”.

Когда ректор университета Осиповский предложил присвоить Остроградскому заслуженную им степень кандидата, в Совете университета произошли резкие столкновения. Один из реакционных профессоров, А. И. Дудрович, письменно донес попечителю округа З. Я. Корнееву, что по вине Осиповского  студенты-математики не занимаются богословием, а Остроградского обвинил в том, что он, несмотря на предписание начальства, не слушал богопознания и христианского учения. Дело дошло до министра “духовных дел и народного просвещения” А. Н. Голицына, по указанию которого Осиповский был уволен из университета, Остроградскаму отказали в присуждении степени кандидата, издевательски предложив заново сдать  экзамены, якобы сданные им раньше в неправильном порядке.

Остроградский мужественно перенес эти испытания и решил, несмотря ни на что, посвятить свою жизнь науке. Еще в Харьковском университете его особенно увлекали вопросы прикладной математики и в 1922 г. он отправился в Париж, где работали Лаплас и Фурье, Лежандр и Пуассон, Бине и Коши и другие первоклассные ученые, пролагавшие новые пути в математике, математической физике и механике. Курсы, читавшиеся в Политехнической школе, Сорбонне, Коллеж де Франс были образцовыми и привлекали молодежь из многих стран.

Быстрые успехи Остроградского завоевали ему дружбу и уважение многих французских математиков, как старших поколений, так и сверстников. Время парижской жизни явилось для Остроградского не только “годами странствий и учения”, но и интенсивного творчества. В 1824-1827 гг. он представил Академии наук в Париже несколько замечательных мемуаров на французском языке. В “Замечаниях об определенных интегралах” (1824) он дал вывод незадолго перед тем опубликованной Коши формулы для вычета функции относительно полюса п-го порядка, вывод, по сути дела совпадающий с принятым ныне. В “Доказательстве одной теоремы интегрального исчисления” (1826) он разработал весьма важную составную часть общего метода разделения переменных для интегрирования уравнений математической физики. В том же году Остроградский подготовил “Мемуар о распространении волн в цилиндрическом бассейне”, где развил исследования Коши и Пуассона, изучивших движение малых волн в бассейне бесконечной глубины и не ограниченном стенками, а год спустя “Мемуар о распространении тепла внутри твердых тел”, содержавший новое сжатое изложение метода разделения и решения новой задачи о распространении тепла в некоторой треугольной призме. Из них только работа по гидродинамике увидела свет в издании Парижской Академии, другие же остались в ее архиве. Но и не опубликованные тогда его открытия по математической физике оказали существенное влияние на развитие математики. Основные результаты вошли в последующие печатные труды самого Остроградского; кроме того, в рукописи или в устном изложении самого Остроградского с ними ознакомились тогда же или вскоре  Коши, Пуассон и другие.

Перечисленные работы показывают, что Остроградский в первые  же годы парижской жизни не только полностью овладел новейшим аппаратом анализа и механики, но существенно развил его и мастерски применил к решению как весьма общих актуальных проблем, так и частных трудных задач. Коши с высокой похвалой отзывался о работах своего молодого ученика и сотрудника. Например, в основоположном мемуаре по теории интегралов в комплексной области 1825 г., Коши, рассказывая о своих предыдущих результатах писал:”Наконец, один молодой русский, одаренный большой проницательностью и весьма искусный в анализе бесконечно малых, г. Остроградский, также прибегнув к употреблению этих интегралов и их преобразованию в обыкновенные, дал новое доказательство формул, мною выше упомянутых, и обобщил другие формулы, которые я представил в 19-й тетради “Журнала Политехнической школы”. Г. Остроградский любезно сообщил нам главные результаты своей работы”. Столь же уважительны отзывы Коши об Остроградском в статьях по теории вычетов. Много позднее, в работе, в которой установлен ряд общих свойств интегралов линейных уравнений с частными производными, Коши вспоминал о парижских открытиях Остроградского:”Я хотел бы иметь возможность сравнить полученные мною здесь результаты с результатами, полученными г. Остроградским в мемуаре, в котором он установил несколько общих предложений относительно интегрирования линейных уравнений в частных производных. Но я только смутно помню этот мемуар и, так как не знаю, был ли он где-либо опубликован, я лишен возможности произвести это сравнение”.

   Весной 1828 г. Остроградский приехал в Петербург и здесь на протяжении нескольких месяцев представил Академии наук три работы. Первая содержала оригинальный, основанный на новой концепции интеграла (Коши), вывод уравнения Пуассона, которому удовлетворяет объемный потенциал поля тяготения в точке, лежащей внутри притягиваемой массы или на ее границе. Следующая посвящена вопросу  о перестановке порядка интегрирования в двойном интеграле в случае бесконечного разрыва подынтегральной функции и примыкает к аналогичным исследованиям Коши. Третьей был уже упомянутый мемуар “Доказательство одной теоремы интегрального исчисления”, который автор вскоре взял обратно для переработки и затем опубликовал для переработки и затем опубликовал под названием “Заметки по теории теплоты”. Коллинс представил о трудах Остроградского блестящий отзыв и 29 декабря 1828 г. молодой ученый был избран адъюнктом по прикладной математике. Два года спустя  он был выбран экстраординарным академиком и в 1831 г. – ординарным.

Деятельность Остроградского в Академии была весьма разносторонней. Он сделал более 85 научных сообщений, частью неопубликованных; читал публичные лекции; писал подробные отзывы на поступавшие в Академию работы, участвовал  в комиссиях по введению григорианского календаря и десятичных мер (что было сделано лишь после великой Октябрьской социалистической революции), по водоснабжению Петербурга и т. д., занимался по поручению правительства изысканиями по внешней баллистике, и т. д. Вместе с тем Остроградский много времени уделял преподаванию. С 1828 г. он начал читать лекции в Морском корпусе (впоследствии Морской академии), где преемниками его последовательно были В.Я. Буняковский, А.Н. Коркин, А.Н. Крылов. С годами педагогическая деятельность Остроградского становилась все более интенсивной. Он вел занятия по математике и механике в Институте инженеров путей сообщения,  Главном инженерном и Главном артиллерийском училищах, Главном педагогическом институте. С 1847 г. и до своей смерти он работал на посту главного наблюдателя по преподаванию математических наук во всех военных заведениях страны. Ему принадлежат несколько руководств по элементарной и высшей математике.

Педагогические взгляды Остроградского были весьма прогрессивными. Он считал, что в гимназиях и кадетских корпусах нужны лаборатории и мастерские, где учащиеся приобретали бы трудовые навыки, производили опыты и наблюдения. Он выступал за наглядность обучения математике, особенно в раннем возрасте, и критиковал сухое и формальное изложение этого предмета в современной ему школе. Он был сторонником введения в специальных старших классах средних военных учебных заведений идеи функции и начал анализа; курс математики, с его точки зрения, должен быть связан с другими предметами, как физика, в которых применяются математические методы. Как видно, в ряде пунктов Остроградский предвосхитил идеи так называемого движения за реформу преподавания, возникшего в начале XX века. Кое-чего Остроградский достиг в этом направлении в кадетских корпусах. Однако более широкая реализация педагогических установок Остроградского стала возможной лишь много позднее. Свое общее педагогическое credo Остроградский  изложил в написанной совместно с парижским математиком и инженером И.-О. Блюмом (1812-1877) брошюре “Размышления о преподавании”, вышедшей на французском языке.  Чтение этого блестящего по изложению и глубокого по содержанию сочинения интересно и в наши дни. Школьное преподавание арифметики, алгебры и геометрии, - писали авторы, - ничем “не напоминает о насущной необходимости изучения этих предметов для насущной жизни” и на деле дает “только тот результат, что их усваивает очень небольшое число учеников”. Этому в брошюре ярко противопоставлены принципы обучения,  воспитывающего наблюдательность и любознательность, техническую сноровку  и научное мышление. Для повышения интереса и привлечения внимания учеников Блюм и Остроградский рекомендовали использовать историю наук и биографии выдающихся людей, “принесших пользу наукам и искусству”:”Это в одно и то же время отличная разрядка и средство с помощью живого рассказа запечатлеть то или иное основное положение, либо удачное приложение теоретических принципов”.

Школьная математика должна учитывать особенности детского восприятия, но следует избегать общепринятой недооценки возможностей детей уже с семилетнего возраста. В брошюре разобран вопрос об обучении ребят до 12 лет, причем только в гимназиях или специальных учебных заведениях; более массовые школы, где учат началам чтения, письма и счета оставлены были в стороне. 

Остроградский оказал значительное влияние на развитие математики и механики. Он, в частности, подготовлял условия для создания математической школы, организованной Чебышевым, и сам основал русскую школу механики. К его исследованиям примыкают многие последующие работы по математической физике, по теории интегрирования иррациональных функций, по теории кратных интегралов и даже по теории вероятностей, которыми он сам занимался немного. Прямыми учениками Остроградского были создатель теории автоматического регулирования И. А. Вышнеградский (1831-1895), автор классических исследований по теории трения и влияния на него смазки и по теории механизмов Н. П. Петров (1822-1889) и другие. Все перечисленные математики вышли из Главного педагогического института, где Остроградский преподавал с 1832 по 1859 г..

Научные заслуги Остроградского были высоко оценены и за рубежом. Он был избран членом-корреспондентом французской Академии наук в 1856 г., а еще ранее членом Американской академии наук и академий в Турине и в Риме. Скончался он 1 января 1862 г. 

Большую научную работу М. В. Остроградский сочетал с интенсивной педагогической деятельностью. Он читал лекция в Морском кадетском корпусе, в Главном педагогическом институте, в Институте корпуса инженеров путей сообщения и других учебных заведениях, в течение 15 лет вел большую работу, направленную на улучшение преподавания математики в военных учебных заведениях России. Ученик акад. Остроградского К. А. Яниш писал: «Центром всей математической деятельности в России вполне можно назвать Остроградского. Его ученые труды, его уроки, его советы, может быть, служат основанием всему, что по части математических наук делается у нас несколько замечательного».

В сферу своей кипучей научно-методической деятельности М. В. Остроградский вовлек виднейших математиков того времени: В. Я. Буняковского, И. И. Сомова, П. Л. Чебышева, Д. М. Перевощикова.

Для военно-учебных заведений М. В. Остроградский написал учебник «Руководство начальной геометрии». Как замечал сам автор, это сочинение отличается от других руководств по той же науке развитием основных начал, порядком теорем и способом доказательств. Автор не склонен был в изложении элементарной геометрии придерживаться какого-нибудь методического трафарета, тем более традиционного следования Евклиду, а старался отыскать новые пути в этом направлении. В своем учебнике М. В. Остроградский выдвинул следующие принципы:

1.   Изложение геометрии необходимо начинать с подробных объяснений оснований, на которых она строится (анализ предложений и начальных истин).

2.   При рассмотрении каждого вопроса надо исходить из более общей его постановки, из которой он вытекал бы как частный случай.

3.   Запрещается подменять доказательство какого бы то ни было предложения ссылкой на чертеж. Всякое доказательство в геометрии должно состоять из логических рассуждений, в которых роль наших наглядных представлений исключительно вспомогательная.

4.   Изложение метрической геометрии, по возможности, должно быть аналитическим (алгебраическим), в котором чертежи не обязательны.

Учебник геометрии М. В. Остроградского и выдвинутые им положения были предметом горячей дискуссии и тем самым способствовали нахождению правильных путей к построению учебника, отвечающего всем необходимым научным и педагогическим требованиям.

«Имея счастье быть его учеником, я не иначе могу вспомнить о его лекциях, как с глубокой признательностью к своему великому учителю. Михаил Васильевич читал лекции так, что увлекал всех; самые сложные и трудные вещи излагал с такой простотой и ясностью, что не понять было невозможно, но, заметив, что и тут могут (встретиться некоторые затруднения, он тотчас проводил другое доказательства, нисколько не задумываясь, как великий мастер своего дела, обладавший необыкновенным талантом совершенствовать и вести его вперед».