平面吊顶教材_平面点集的几个概念的翻译和有关教材的修改建议

  摘要:通过比较国内和国外出版的《微积分》《复变函数》教材中关于平面点集的概念体系的不同,指出了国内教材中关于这部分知识在编写上的缺陷,并且提出了修改意见。  关键词:区域 域 开域 闭域
  在学习“多元函数微积分”或者“复变函数”时都要先学习平面点集的一些基本概念。也就是将R1中的区间、开区间、闭区间等概念推广到R2中。下面是同济大学数学系编《高等数学(第六版)下册》中给出的关于平面点集的几个概念的定义。
  开集:如果点集E 的点都是E 的内点, 则称E为开集。
  闭集:如果点集E的边界?坠E?奂E,则称E为闭集。
  开集的例子: E={(x, y)|1  闭集的例子: E={(x, y)|1≤x2+y2≤2}。
  集合{(x, y)|1  连通集: 如果点集E内任何两点,都可用折线联结起来,且该折线上的点都属于E,则称E为连通集。
  区域(或开区域): 连通的开集称为区域或开区域。例如:E={(x, y)|1  闭区域: 开区域连同它的边界一起所构成的点集称为闭区域。例如E={(x, y)|1≤x2+y2≤2}。
  国内出版的其他《高等数学》《微积分》和《复变函数》的教材中关于这几个概念的定义都基本相同。根据上述定义不难发现,R1中的开区间、闭区间在R2中分别与区域(开区域)、闭区域相对应,但是R1中的区间在R2中没有与之对应的概念。我们可以说开区间和闭区间都是一种区间,但却不能说开区域和闭区域都是一种区域。因为区域和开区域是同一个概念,所以区域不是开区域和闭区域的属概念,而区间却是开区间和闭区间的属概念。
  查阅英文原版教材发现英文版的《微积分》及《复变函数》教材中关于平面点集的概念体系与国内现行教材有差异。下面是美国James Ward Brown和Ruel V. Churchill合著的《复变函数及应用(英文版·第7版)》中给出的关于平面点集的几个概念的定义:
  A set is open if it contains none of its boundary points. It is left as an exercise to show that a set is open if and only if each of its points is an interior point.
  A set is closed if it contains all of its boundary points.
  An open set that is connected is called a domain.
  A domain together with some, none, or all its boundary points is referred to as a region.
  从上面的定义可以看出,“开集(open set)”和“闭集(closed set)”与国内教材是一致的。与“domain”对应的是“区域”,但是英文教材中多了一个“region”,它是“open region”和“closed region”的属概念。如果按照国内教材现行的概念体系,没有与“region”对应的中文术语。在上述英文版教材的中文版中勉强生造了一个术语“带边区域”来翻译“region”,我认为翻译得很不恰当,因为国内教材的概念体系与国外教材的概念体系有冲突,只有将国内教材中的个别概念重新定义和命名,才能找到好的翻译,下面是我的修改建议:
  1.废除“区域”的别名“开区域”。
  2.在“区域”的基础上定义一个新的概念“域”,与英文中的“region”对应,定义和英文教材中相同:一个区域加上某些、或者不加、或者加上全部的边界点形成的点集称为域。
  3.再定义“开域”和“闭域”:一个区域不加任何边界点即区域自身叫做开域,因此开域与区域的外延相同,开域成了区域的新的别名。一个区域加上全部的边界点形成的点集称为闭域。域是开域和闭域的属概念。
  按上面的方法修改之后,中文教材中的概念体系就和英文教材中的概念体系完全一致了,“region”也就有了更好的译名:“域”。现代数学本来就是从国外引进,所以在教材的编写上与国际接轨无可厚非。而且比较关于平面点集这部分内容的中外教材,英文教材的概念体系逻辑性更强。有跟“区间”(interval)对应的概念“域”(region),便于从一元函数微积分过渡到多元函数微积分。
  最后简单介绍一下这几个概念之间的关系以供教学参考:
  1.开集与闭集不是矛盾关系而是交叉关系,因为整个平面R2既是开集又是闭集。所以如果把平面点集分为开集、闭集和既不开也不闭的点集的分类是不科学的,因为科学的分类不允许有重复。开集和闭集的关系可用下图表示:
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  2.区域(开域)和闭域的关系也跟开集和闭集的关系一样是交叉关系,因为整个平面R2既是开域又是闭域。区域(开域)和闭域的关系也用图形来表示:
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  参考文献:
  [1] 同济大学数学系.高等数学(第六版 下册).北京: 高等教育出版社, 2007.
  [2] 钟玉泉.复变函数论(第二版).北京: 高等教育出版社,1988.
  [3] Wilfred Kaplan.高等微积分学(第五版 英文版).北京: 电子工业出版社, 2004.
  [4] James Ward Brown, Ruel V. Churchill .复变函数及应用(英文版·第7版).北京: 机械工业出版社, 2004.
  [5] James Ward Brown, Ruel V. Churchill 著,邓冠铁等译.复变函数及应用(原书第7版)北京: 机械工业出版社, 2004.
  (责编 高伟)

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