对方程解法的研究做出贡献的数学家
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发布时间:2022-08-19 01:36
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热心网友
时间:2023-10-21 11:51
在初中数学中学过一元一次和一元二次方程的代数解法。一般的一元三次方程有没有代数解法呢?
公元1535年,在威尼斯任数学教授的意大利数学家塔塔里亚(Tartaglia,约1499-1557)与另一位数学家菲奥进行算术比赛,双方各出三十个三次方程的问题,限三十日交卷,约定谁解出的题目多就获胜。塔塔里亚在参赛前八天,就已经掌握了所有特殊三次方程的解法,所以只花了两小时就解完对方的题目,而菲奥却一题也做不出来。塔塔里亚获胜后,进一步热心于研究三次方程的解法,誉满意大利全国。
意大利米兰城有个学者卡丹(Cardano)听说塔塔里亚会解三次方程,急于了解其中底细。他多次向塔塔里亚恳求,保证严守秘密,不告诉别人,塔塔里亚就把这个方法告诉了他。哪知卡丹不守信约,竟把这个解法附在他写的一本书里,公开印行了。塔塔里亚为这事气得几乎发狂,没有办法,就把他发现这一解法的过程详细地写成书,让大家都知道这件事。
塔塔里亚幼时,家境贫寒,靠父亲当邮差微少收入,维持一家生活。十六世纪的意大利,是一个*的国家,1494年,法国入侵意大利。两国战争断断续续进行了六十多年。1512年,他的家乡被法军攻陷,父亲惨遭杀害。塔塔里亚躲进一座天主教堂,但仍未幸免,头部挨了法国兵的三刀,上下颔都被砍伤,以致后来讲话口吃。按照意大利语,“口吃者”这个词的发音就是“塔塔里亚”。于是,人们以后就称他叫“塔塔里亚”了。
父亲去世后,家里生活靠妈妈帮人家做苦活,赚一点钱扶养塔塔里亚,并勉强把他送进学校读书。塔塔里亚幼年时就天资聪颖,勤奋刻苦。他学习很用功,也很懂事。家里穷得没钱买纸,他就在课后跑到荒郊墓地,在碑石上练习解题。
塔塔里亚对三次方程的发现,推动了数学家们对高次方程的研究。四次方程的解法终为卡丹的学生数学家弗尔拉里所完成。此后两三个世纪,推求五次及五次以上高次方程解法的人不胜枚举,但都没有结果。直到十八世纪,挪威青年数学家阿贝尔(Abel,1802-1829)和法国数学家伽罗华才完全证明了五次及五次以上的方程,都不可能有一般的根求解。
时至今日,人们对塔塔里亚和卡丹之间那场激烈争论已渐渐忘却。可是,他对高次方程研究所做出的努力和贡献,将永远载入代数学史册
热心网友
时间:2023-10-21 11:52
笛卡儿最杰出的成就是在数学发展上创立了解析几何学。在笛卡儿时代,代数还是一个比较新的学科,几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。笛卡儿致力于代数和几何联系起来的研究,于1637年,在创立了坐标系后,成功地创立了解析几何学。他的这一成就为微积分的创立奠定了基础。解析几何直到现在仍是重要的数学方法之一。
解析几何的诞生
文艺复兴使欧洲学者继承了古希腊的几何学,也接受了东方传入的代数学。利学技术的发展,使得用数学方法描述运动成为人们关心的中心问题。笛卡儿分析了几何学与代数学的优缺点,表示要去“寻求另外一种包含这两门科学的好处,而没有它们的缺点的方法”。
在《几何学》卷一中,他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定点的距离,用坐标来描述空间上的点。他进而创立了解析几何学,表明了几何问题不仅可以归结成为代数形式,而且可以通过代数变换来实现发现几何性质,证明几何性质。
笛卡儿把几何问题化成代数问题,提出了几何问题的统一作图法。为此,他引入了单位线段,以及线段的加、减、乘、除、开方等概念,从而把线段与数量联系起来,通过线段之间的关系,“找出两种方式表达同一个量,这将构成一个方程”,然后根据方程的解所表示的线段间的关系作图。
在卷二中,笛卡儿用这种新方法解决帕普斯问题时,在平面上以一条直线为基线,为它规定一个起点,又选定与之相交的另一条直线,它们分别相当于x轴、原点、y轴,构成一个斜坐标系。那么该平面上任一点的位置都可以用(x,y)惟一地确定。帕普斯问题就化成了一个含两个未知数的二次不定方程。笛卡儿指出,方程的次数与坐标系的选择无关,因此可以根据方程的次数将曲线分类。
《几何学》一书提出了解析几何学的主要思想和方法,标志着解析几何学的诞生。此后,人类进入变量数学阶段。
在卷三中,笛卡儿指出,方程可能有和它的次数一样多的根,还提出了著名的笛卡儿符号法则:方程正根的最多个数等于其系数变号的次数;其负根的最多个数(他称为假根)等于符号不变的次数。笛卡儿还改进了韦达创造的符号系统,用a,b,c,…表示已知量,用x,y,z,…表示未知量。
解析几何的出现,改变了自古希腊以来代数和几何分离的趋向,把相互对立着的“数”与“形”统一了起来,使几何曲线与代数方程相结合。笛卡儿的这一天才创见,更为微积分的创立奠定了基础,从而开拓了变量数学的广阔领域。
正如恩格斯所说:“数学中的转折点是笛卡儿的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要了。”