拉格朗日出生于意大利都灵一个富商之家,但后来家道中落,之后致力于数学、物理学、天文学等方面的研究。当然,他最重要的贡献还是在数学方面,他在多个领域提出的定理被合称为“拉格朗日定理”。
拉格朗日
拉格朗日定理
拉格朗日定理存在于多个学科领域中,分别为:微积分中的拉格朗日中值定理;数论中的四平方和定理;群论中的拉格朗日定理 (群论)。
在微积分中,拉格朗日中值定理是罗尔中值定理的推广,同时也是柯西中值定理的特殊情形。
拉格朗日定理是群论的定理,利用陪集证明了子群的阶一定是有限群的阶的约数值。
拉格朗日的主要贡献
拉格朗日在数学、力学和天文学三个学科中都有重大历史性贡献,但他主要是数学家,研究力学和天文学的目的是表明数学分析的威力。全部著作、论文、学术报告记录、学术通讯超过500篇。
拉格朗日的学术生涯主要在18世纪后半期。当对数学、物理学和天文学是自然科学主体。数学的主流是由微积分发展起来的数学分析,以欧洲大陆为中心;物理学的主流是力学;天文学的主流是天体力学。数学分析的发展使力学和天体力学深化,而力学和天体力学的课题又成为数学分析发展的动力。当时的自然科学代表人物都在此三个学科做出了历史性重大贡献。
他是分析力学的创立者。吸收并发展了欧拉、达朗贝尔等人的研究成果,应用数学分析解决质点和质点系(包括刚体、流体)的力学问题。他在总结静力学的各种原理,包括他1764年建立的虚速度原理的基础上提出分析静力学的一般原理,即虚功原理,并同达朗伯原理结合而得到动力学普遍方程。
他还被称作天体力学的奠基者。在天体运动方程解法中,拉格朗日的重大历史性贡献是发现三体问题运动方程的五个特解,即拉格朗日平动解。在具体天体的运动研究中,拉格朗日也有大量重要贡献,其中大部分是参加巴黎科学院征奖的课题。总的看来,拉格朗日在天体力学的五个奠基者中,所做的历史性贡献仅次于拉普拉斯。他创立的“分析力学”对以后天体力学的发展有深远的影响。