Метод неделимых

---

Метод неделимых — возникшее в конце XVI века наименование совокупности приёмов, предназначенных для вычисления площадей геометрических фигур или объёмов геометрических тел^[1]. Идея метода для плоских фигур состояла в том, чтобы разделить эти фигуры на фигуры нулевой ширины («неделимые», обычно они представляют собой параллельные отрезки), которые потом «собираются» без изменения их длины и образуют другую фигуру, площадь которой уже известна (см. примеры ниже). Вычисление объёма пространственных тел происходит аналогично, только они разделяются не на отрезки, а на «неделимые» плоские фигуры^[2]. Формализация этих приёмов во многом определила в дальнейшем зарождение и развитие интегрального исчисления.

Наиболее полное выражение и теоретическое обоснование метод неделимых получил в работе итальянского математика Бонавентуры Кавальери «Геометрия неделимых непрерывных, выведенная новым способом» (лат. Geometria indivisibilibus continuorum nova quadam ratione promota, 1635 год)^[3][4]

Сам по себе метод неделимых — это набор приёмов без чёткого описания. Поэтому лучше начать со следующего примера, известного уже Архимеду.

Вычислим площадь круга радиуса ${\displaystyle R}$. Формула для длины окружности ${\displaystyle L=2\pi R}$ считается известной.

Разобьём круг на бесконечно малые кольца. Рассмотрим также треугольник с длиной основания ${\displaystyle L}$ и высотой ${\displaystyle R}$, который тоже разобьём сечениями параллельно основанию. Каждому кольцу радиуса ${\displaystyle r}$ и длины ${\displaystyle L=2\pi r}$ можно сопоставить одно из сечений треугольника той же длины ${\displaystyle L}$. Тогда, по принципу Кавальери, площади круга и треугольника равны. Площадь треугольника находится как произведение длины его основания на половину высоты:

Математики сразу указали на возможность ошибочного применения принципа неделимых; один из таких примеров привёл сам Кавальери в письме к Торричелли (см. рисунок). Треугольники ABD и BCD состоят из вертикальных неделимых, причём каждой неделимой левого треугольника (EF) можно взаимно-однозначно сопоставить неделимую той же длины (GH) правого треугольника. Отсюда, согласно основному принципу, можно сделать ошибочный вывод, что площади треугольников равны^[5]. Тем не менее, ясного правила для избежания ошибок Кавальери не дал.

---