ПЕРЕМЕННЫЕ И ПОСТОЯННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

ПЕРЕМЕННЫЕ И ПОСТОЯННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ, величины, к-рые в изучаемом вопросе принимают различные значения либо, соответственно, сохраняют одно и то же значение. Напр., при изучении падения тела расстояние последнего от земли и скорость падения - переменные величины, ускорение же (если пренебречь сопротивлением воздуха)- величина постоянная. Элементарная математика рассматривала все изучаемые ею величины как постоянные. Понятие переменной величины возникло в математике в 17 в. под влиянием запросов естествознания, выдвинувшего на первый план изучение движения - процессов, а не только состояний. Это понятие не укладывалось в формы, выработанные математикой древности и средних веков, и требовало для своего выражения новых форм. Такими новыми формами явились буквенная алгебра и аналитич. геометрия Р. Декарта. В буквах декартовой алгебры, могущих принимать произвольные числовые значения, и нашли своё символическое выражение переменные величины. "Поворотным пунктом в математике была Декартова переменная величина. Благодаря этому в математику вошли движение и тем самым диалектика и благодаря этому же стало немедленно необходимым дифференциальное и интегральное исчисление..." (Энгельс Ф., см. Маркс К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 20, с. 573). В этот период и вплоть до сер. 19 в. преобладают механич. воззрения на переменные величины. Наиболее ярко они были выражены И. Ньютоном, называвшим переменные величины "флюэнтами", т.е. текущими, и рассматривавшим их "...не как состоящие из крайне малых частей, но как описываемые непрерывным движением" ("Математические работы", М., 1937, с. 167). Эти воззрения оказались весьма плодотворными и, в частности, позволили Ньютону совершенно по-новому подойти к нахождению площадей криволинейных фигур. Ньютон впервые стал рассматривать площадь криволинейной трапеции (ABNM на рис.)не как постоянную величину (вычисляемую суммированием составляющих её бесконечно малых частей), а как переменную величину, производимую движением ординаты кривой (NM); установив, что скорость изменения рассматриваемой площади пропорциональна ординате NM, он тем самым свёл задачу вычисления площадей к задаче определения переменной величины по известной скорости её изменения. Законность внесения в математику понятия скорости была обоснована в нач. 19 в. теорией пределов, давшей точное определение скорости как производной. Однако в течение 19 в. постепенно выясняется ограниченность описанного выше воззрения на переменные величины. Матем. анализ всё больше становится общей теорией функций, развитие к-рой невозможно без точного анализа сущности и объёма её основных понятий. При этом оказывается, что уже понятие непрерывной функции в действительности значительно сложнее, чем приведшие к нему наглядные представления. Открываются непрерывные функции, не имеющие производной ни в одной точке; понимать такую функцию как результат движения означало бы допускать движение, не имеющее скорости ни в какой момент. Всё большее значение приобретает изучение разрывных функций, а также функций, заданных на множествах значительно более сложной структуры, чем интервал или объединение нескольких интервалов. Ньютоновское толкование переменной величины становится недостаточным, а во многих случаях и бесполезным.

С другой стороны, математика начинает рассматривать как переменные не только величины, но и всё более разнообразные и широкие классы других своих объектов. На этой почве во 2-й пол. 19 в. и в 20 в. развиваются теория множеств, топология и матем. логика. О том, насколько расширилось в 20 в. понятие переменной величины, свидетельствует тот факт, что в матем. логике рассматриваются не только переменные, пробегающие произвольные множества предметов, но и переменные, значениями к-рых служат высказывания, предикаты (отношения между предметами) и т. д. (см. Переменная).