在符号中可以看到一种有利于发现的优点:当符号简洁地表达出事物的确切本性,仿佛把它描绘出来时,这种优点最大;这时,思考的劳动便奇妙地减少了。 — 莱布尼茨致契恩豪斯的信(1678) 牛顿最先得到了微积分,但决定它怎么写的是莱布尼茨。而写法造成了天壤之别。 字母 d 1675 年 11 月 11 日,莱布尼茨在巴黎写的一份手稿中开始用字母 $d$ 表示一个无穷小的差。$d$ 来自拉丁文 differentia,源于动词 differre,意为“分开”。于是: $dx$ 是 $x$ 的两个非常接近的值之间的微小差; $dy$ 是 $y$ 相应的差; $\dfrac{dy}{dx}$ 是它们的比:$x$ 每变化一点点,$y$ 变化多少。 “微分学”(differential calculus)的名称由此而来:关于差的计算。 用 dx 来计算 莱布尼茨把 $dx$ 和 $dy$ 当作真正的量,只不过是无穷小的量。对于 $y=x^2$,如果 $x$ 变为 $x+dx$,那么 $$dy=(x+dx)^2-x^2=2x\,dx+(dx)^2.$$由于 $(dx)^2$ 比 $dx$ 无穷地小,他把它略去,得到 $dy=2x\,dx$,即 $$\frac{dy}{dx}=2x.$$这与牛顿用流数所做的计算相同,只是写法不同。今天我们用极限来说明“略去 $(dx)^2$”的合理性:有限差之比为 $2x+h$,当 $h\to0$ 时趋于 $2x$。 1684 年的论文 莱布尼茨 1684 年 10 月发表于《博学学报》的《求极大极小的新方法》第一页。这是微分学第一次付印。莱布尼茨 · Wikimedia Commons · 公有领域 1684 年 10 月,莱布尼茨在莱比锡的期刊《学术纪事》上发表了他的法则,标题很长:《一种求极大值与极小值以及切线的新方法,它不受分数或无理量的阻碍,以及一种为此而用的奇妙算法》。这是六页密密麻麻、错印很多的文字,几乎没人看得懂。雅各布·伯努利和约翰·伯努利兄弟看懂了,正是他们把微积分传遍了欧洲。