Phân tích toán học là một nhánh của toán học nghiên cứu chuyên sâu về các hàm liên tục, giới hạn và các lý thuyết liên quan, bao gồm phép tính vi phân, tích phân, phép đo, chuỗi vô hạn và cấp số. Những lý thuyết này thường được nghiên cứu trong bối cảnh của các số thực và số phức, trong đó phép tính là nền tảng của phân tích toán học. Khi toán học phát triển, khái niệm phép tính dần dần phát triển thành cốt lõi của phép phân tích toán học, một quá trình thú vị.
Sự phát triển chính thức của phân tích toán học bắt đầu với cuộc Cách mạng Khoa học vào thế kỷ 17, nhưng nhiều ý tưởng có thể bắt nguồn từ các nhà toán học trước đó. Các nhà toán học Hy Lạp cổ đại đã đưa ra một số ý tưởng về vô cực và giới hạn trong những ngày đầu của họ. Ví dụ, nghịch lý của Zoro ngụ ý hình học vô cực và tổng không thể.
"Sự hiểu biết của chúng ta, ở một mức độ nào đó, bị hạn chế bởi các công cụ và khái niệm toán học."
Với sự phát triển của các định luật của nhà toán học Trung Quốc Tổ Xung Chí và việc áp dụng vô cùng nhỏ của nhà toán học Ấn Độ Paskar II, phép tính vi phân dần dần được hình thành. Vào thế kỷ 14, nghiên cứu của Madhava về việc khai triển dãy số vô hạn cho chuỗi Taylor đã đặt nền tảng quan trọng cho phép phân tích toán học.
Ở châu Âu vào thế kỷ 17, hình học giải tích của Fermat và Descartes đã tạo nên chất xúc tác cho sự ra đời của phép tính hiện đại. Nghiên cứu độc lập của Newton và Leibniz đã dẫn đến sự hình thành dần dần của phép tính vô cùng nhỏ, từ đó làm nảy sinh các chủ đề phân tích toán học hiện đại như phép tính biến phân, phương trình vi phân thường và phân tích Fourier.
Trong toán học, không gian mêtric là một tập hợp các không gian trong đó khái niệm khoảng cách giữa các phần tử có thể được xác định và phần lớn các phép phân tích toán học được thực hiện trong các không gian này. Đường thẳng thực và mặt phẳng phức trong không gian metric là những ví dụ phổ biến nhất.
Khái niệm về dãy số rất quan trọng để hiểu về giới hạn trong phân tích toán học; nó cho thấy cách thức hành vi ở vô cực hội tụ đến một điểm nhất định và mức độ hiểu biết này là một trong những nền tảng của phân tích toán học.
"Một dãy số được gọi là hội tụ nếu nó có thể tiến tới một điểm giới hạn."
Các nhánh của phân tích toán học bao gồm phân tích biến thực, phân tích biến phức, phân tích hàm, v.v. Mỗi nhánh có tác động sâu sắc đến các lĩnh vực khoa học khác nhau và làm cho ứng dụng toán học trở nên rộng rãi hơn.
Các kỹ thuật phân tích toán học đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như vật lý, kỹ thuật và xử lý tín hiệu. Ví dụ, phương trình vi phân và phân tích Fourier trong cơ học lượng tử chứng minh đầy đủ sức mạnh và vai trò của phân tích toán học.
Từ những ý tưởng mơ hồ của thời cổ đại đến các lý thuyết chính xác của thời hiện đại, sự phát triển của phép tính vi phân chắc chắn là chất xúc tác cho sự tiến bộ của phân tích toán học. Quá trình này cho phép chúng ta suy ngẫm về sự phong phú và chiều sâu của bản chất toán học. Hành trình toán học trong tương lai sẽ đưa chúng ta đến đâu?