Augustin Louis Cauchy (1789 bis 1857). Gliederung 1. Biographie 2. Seine Werke.

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1 Augustin Louis Cauchy (1789 bis 1857)

2 Gliederung 1. Biographie 2. Seine Werke

3 Biographie Am 21. August 1789 in Paris geboren Vater: Louis - Francois Cauchy, Jurist und hoher Beamter in der vorrevolutionären Bürokratie Cauchy verbringt seine Jugendjahre während der Revolutionszeit in Arcueil Wird vom Vater erzogen, der klassische Sprachen und Literatur studiert hatte

4 Biographie Nach Ende der Terrorherrschaft kehrt die Familie nach Paris zurück Sein Vater macht wieder Karriere, was auch zu engen Freundschaften mit Pierre Simon Laplace (damaliger Innenminister) und Joseph-Louis Lagrange (Senator) führt

5 Früh erkennt Laplace Cauchys mathematische Begabung („Eines Tages wird dieser Junge uns simple Geometer alle übertreffen.“) Cauchy soll sich zunächst eine gute Allgemeinbildung verschaffen, um fähig zu sein, seine eigene Sprache zu schreiben

6 Biographie 1805: Eintritt in die Ecole Polytechnique - Absolviert als einer der besten Schüler die grundlegenden Disziplinen Mathematik und Mechanik 1807: Eintritt in die Ecole des Ponts et Chaussées (staatliche Ingenieurschule)

7 Biographie 1809: – Ende der Ingenieurausbildung –Aufnahme praktischer Tätigkeiten in Nordfrankreich, unter anderem 1810 im Hafen von Cherbourg –Studiert systematische Mathematik und gelangt auch zu den ersten Entdeckungen

8 Biographie 1811: Erste mathematische Publikationen – Befasst sich auf Anregung von Lagrange mit der Polyeder – Schafft sich durch seine Arbeiten einen Namen in der akademischen Pariser Gesellschaft

9 Biographie 1813: Rückkehr nach Paris 1813/ 1814: Strebt nach einer offiziellen wissenschaftlichen Funktion entweder an der Akademie oder an einer Hochschule - Bestrebungen zunächst erfolglos

10 Biographie 1815: Professor an der Ecole Polytechnique –Schreibt seine Vorstellung von der Lehre in einigen Büchern nieder –Geht als Lehrer mit großem Eifer zur Sache –Legt sehr viel Wert auf die Genauigkeit der Definitionen –Führt neuen Stoff ein

11 Biographie 1816: Heirat mit Aloise de Bure, Tochter eines angesehenen Buchhändlers und Verlegers –Aus der Ehe gehen zwei Töchter hervor

12 Biographie In den folgenden Jahren beschäftigt sich Cauchy systematisch mit mathematischen Problemen Zeitraum der erfolgreichsten wissenschaftlichen Ergebnisse Zeitraum dauerte bis Julirevolution 1830

13 Biographie 1830: Nach der Julirevolution und dem Sturz des letzten Bourbonenkönigs Karl X. verweigert Cauchy den Untertaneneid auf den „Bürgerkönig“ Louis-Philippe Cauchy emigriert, zunächst in die Schweiz, später tritt er eine Professur in Turin an

14 Biographie 1833 bis 1838: Aufenthalt in Prag am Exilhof –Verbringt fünf Jahre in der Funktion des Erziehers 1838: Rückkehr nach Paris –Weil er es ablehnt einen Treueid zu leisten, erhält er kein Lehramt an Hochschulen –Lebt als Privatmann

15 Biographie 1848: Die Revolution schafft den Amtseid ab, Cauchy tritt eine Professur an der Sorbonne an Mai 1857 erkrankt Cauchy 23. Mai 1857 stirbt er in Sceaux bei Paris

16 Seine Werke Cauchy war einer der produktivsten Mathematiker: –Cauchy erstrebte ein weites Gebiet der ganzen Mathematik, wie nur sehr wenige Mathematiker des 19. Jahrhunderts –Er publizierte sieben Bücher und mehr als 800 wissenschaftliche Abhandlungen

17 Seine Werke Inspirationen für seine Forschung holte sich Cauchy aus 2 Quellen: –Mathematik –Physik

18 Seine Werke Aus seinen Vorlesungen an der Ecole Polytechnique entstanden bedeutsame Werke: „Cours d´analyse de l´Ecole Polytechnique“ ( Lehrgang der Analysis an der polytechnischen Schule ) (1821) „Lecons sur le calcul infinitésimal“ (Vorlesungen über den Infinitesimalkalkül) (1823)

19 Die wichtigsten Richtungen der mathematischen Arbeiten Cauchys Folgen und Reihen Differential- und Integralrechnung Funktionentheorie und Differentialgleichungen Algebra

20 Folgen und Reihen Cauchy definiert den Begriff der Folge und der Konvergenz Bringt Ordnung in die Reihentheorie –liefert für die Konvergenz auch die erforderlichen Kriterien

21 Kriterien für die Konvergenz von Reihen Verdichtungskriterium Quotienten-Kriterium Wurzelkriterium

22 Verdichtungskriterium Ist (x k ) eine monoton fallende Nullfolge, so sind die beiden Reihen ∞ Σ x k und Σ 2^k*x k k=1 entweder beide konvergent oder beide divergent

23 Quotienten-Kriterium (a n ) n sei eine komplexe Folge. Es gebe ein 0<α<1 und ein N € ℕ, so dass gilt |(a( n+1 ): (a n )| ≤ α für alle n≥N. Dann ist die Reihe absolut konvergent

24 Wurzelkriterium (a n ) n sei eine komplexe Folge. Es existiere ein 0<α<1 und ein N € ℕ mit ⁿ√|a n |≤α für alle n≥N. Dann ist die Reihe absolut konvergent

25 Differential- und Integralrechnung Cauchy formuliert den Begriff des Limes, mit denselben Worten, die auch noch heute verwendet werden Der Grenzwertsatz besagt, dass das arithmetische Mittel der Elemente einer konvergenten Folge gegen den Grenzwert dieser Folge strebt

26 Differential- und Integralrechnung Als erster beweist Cauchy streng die Kovergenz der schon von Euler untersuchten Folge (1+1/n )ⁿ (Der Grenzwert ist die Eulersche Zahl e)

27 Differential- und Integralrechnung Cauchy definiert den Begriff des Integrals: Das Integral ∫ f(x)dx ist die Menge aller Stammfunktionen.  Integral von f(x) = ∫ f(x)dx = F(x)+c

28 Funktionentheorie und Differentialgleichungen Detaillierte Ausarbeitung der Theorie der Differentialgleichungen –schafft Ordnung und Genauigkeit in dieses System, dies vor allem durch seine Beweise für die Existenz der Lösung Beschäftigt sich mit der Theorie der Funktionen der komplexen Veränderlichen

29 Sonstige Leistungen Viele weitere Sätze und Begriffe der Mathematik sind nach Cauchy benannt: –Cauchysche Grenzwertsätze –Cauchyscher Integralsatz –Cauchy-Produkt von Reihen –Cauchy-Determinante –und andere

30 Sonstige Leistungen Cauchy-Schwarzsche Ungleichung: |a*b| ≤ |a| * |b| (Sie gibt an, dass der Absolutwert des Skalarproduktes zweier Vektoren nie größer als das Produkt der jeweiligen Vektornorm ist.  Dient z.B. der Vektorrechnung

31 Sonstige Leistungen Viele Beiträge zur Physik Cauchy beschäftigt sich insbesondere mit – der Forschung der Elastizitätstheorie und – der Forschung der Wellentheorie

32 Zusammenfassung Cauchys mathematisches Werk trug wesentlich zur Entstehung der modernen Mathematik bei und bleibt für immer bestehen als sein eigentliches Vermächtnis.

33 Literaturverzeichnis Belhoste, Bruno: Augustin-Louis Cauchy, A Biography, Springer-Verlag, 1991 Gottwald, Siegfried, Lexikon bedeutender Mathematiker, 1. Auflage, 1990 Meschkowski, Herbert, Mathematik-Lexikon, 1980 Cauchy, A.L: Abhandlungen über bestimmte Integrale zwischen imaginären Grenzen, Dtsch, ed. P. Stäckel, Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaft, Nr. 112, Leipzig, 1900