Чем calculus with proofs отличается от analysis?
Совсем грубо говоря, в calculus with proofs не вводится даже понятие компактности. Calculus ставит целью производные и интегралы одной и нескольких переменных, а пределы, непрерывность и прочие скучные вещи сводятся к необходимому минимуму. Если это with proofs - все будет с доказательствами, например, как у Спивака. Если без proofs - может быть азбука с цветными картинками типа Stewart. И этот курс проходят все. А потом для избранных начинается analysis, где объясняют необходимые понятия из топологии метрических пространств и на них строят всю картину заново.
Чем наши школьные учебники не calculus (начала анализа Колмогорова, Мордковича)?
Вполне себе основы calculus. В США есть аналогичный курс, правда, не для всех старшеклассников, а для одаренных - Calculus AB в рамках программы Advanced Placement.
Под обложкой "матан" я еще не встречал calculus. Можете привести пример?
Любой учебник, план которого похож на Спивака или Апостола: чуть-чуть про действительные числа, пределы и непрерывность, потом большие главы про производные и интегралы одной переменной, далее по желанию автора. Ну разве что у Апостола интегралы раньше производных.
Итак, смотрим.
Никольский, Курс математического анализа (ФИЗМАТЛИТ, 2001). Вполне соответствует программе calculus. Слово "компакт" впервые встречается на странице 501 и означает "замкнутое ограниченное множество точек
(действительных или комплексных)".
Кудрявцев, Краткий курс математического анализа (ФИЗМАТЛИТ, 2005). Глава 1 первого тома называется "дифференицальное исчисление функций одной переменной", глава 2 - "интегральное...", так что вполне соответствует программе calculus. Понятие "компакт" вводится во втором томе и только для R^n, то есть доказывается эквивалентность замкнутости и ограниченности. В полном (трехтомном) курсе компактность вводится в третьем томе для произвольных метрических пространств.
Ильин, Позняк, Основы математического анализа (ФИЗМАТЛИТ, 2005). Все то же самое. А понятие компактности опять определяется в начале второго тома как замкнутость и ограниченность в
, и еще ближе к концу второго тома в главе "Гильбертово пространство" отдельное(!) определение для
.
И так далее. Во всех этих курсах после одного-двух томов, посвященных calculus в чистом виде, ближе к концу вдруг начинаются какие-то отрывочные главы действительного и функционального анализа типа пространств
, линейных операторов, обобщенных функций, и базовые понятия пропущенного курса mathematical analysis приходится вводить на ходу отрывочно (определение компактности для
- вообще курьез).
Зорич в этом смысле лучше всего. В первом томе - чистый calculus, разве что чуть-чуть авангардизма в пределах по базе. Второй том начинается с честного введения в метрические пространства, и дальше все изложение идет на уровне analysis.
Как пример книги именно по analysis можно взять Шилова.
Студент за 4 семестра должен научиться и брать интегралы, и доказывать теоремы, разве нет?
Очень тонкий вопрос. Во-первых, студенты бывают разных специальностей, и доказывать теоремы нужно не всем. Во-вторых, курс, вводящий студента в мир доказательств, бывает и не матаном, а, скажем, общей топологией (да-да, по системе листочков преподает не только Вербицкий и не только в России), основами теории чисел или абстрактной алгеброй.
Я учился в МИФИ на факультете кибернетики с 1988 года. Учебника не помню, но отлично помню, что теоремы мы разбирали и заучивали к экзамену, но задачи были чисто вычислительными. И лектор по матану - Крючков В.С., ставя на экзамене даже пятерки, сокрушался, что наши знания матана ненастоящие, потому что мы даже не знаем, что такое компакт. И доказывать теоремы нас так и не научили.
Кстати, на Западе идет плавная деградация calculus, и если раньше после Спивака студент мог начинать Рудина, то после книжки с цветными картинками подняться до настоящей математики намного сложнее. Стали появляться книги по mathematical analysis более доступные, чем Рудин, например, Abbott, Understanting Analysis.