рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Развитие алгебры в Европе

Работа сделанна в 2002 году

Развитие алгебры в Европе - Курсовая Работа, раздел Математика, - 2002 год - Содержание и значение математической символики Развитие Алгебры В Европе. Каково Же Было Состояние Математики В Это В...

Развитие алгебры в Европе.

Каково же было состояние математики в это время в Европе. Об этом наука располагает крайне скудными сведениями. В XII - XIII вв. в Европе интенсивно переводились в арабского языка как труды самих арабов, так и работы древних греков, переведенные на арабский язык. Первым европейским математиком, которому удалось осветить многие вопросы и внести в математику свой вклад, был Леонардо Пизанский Фибоначчи, 1180-1240 , написавший Книгу абака. В ней рассмотрены различные задачи, указаны методы их решения, причем арифметика и алгебра линейных и квадратных уравнений изложены с небывалой до этого времени точностью и полнотой.

Существо задачи Леонардо излагает словесно неизвестную он называет res вещь или radix корень квадрат неизвестной - census имущество или quadratus квадрат данное число - numerus. Все это латинские пероводы соответствующих латинских слов. Современник Леонардо, Иордан Неморарий XIII в, употреблял буквенные обозначения более систематично и решал задачи с применением линейных и квадратных уравнений, сначала в общем виде, а затем иллюстрировал их числовыми примерами.

Французский епископ Николь Орем 1323-1382 рассматривал дробно - рациональные отношения, соответствующе современным степеням aЅ, aј, a3 2 и т.д сформулировал правила операций с этими отношениями типа Орем вплотную подошел к понятию иррационального показателя. Он доказал расходимость гармонического ряда 1 Выдающимся алгебраистом своего времени стал монах-францисканец Лука Пачоли ок. 1445 - ок.1514 близкий друг Леонардо да Винчи, работавший профессором Математики в университетах и различных учебных заведениях Рима, Болоньи, Неаполя, Флоренции, Милана и других городов.

Он ввел алгебраические буквы caratteri algebraici, дал обозначения квадратному и кубическому корням, корню четвертой степени неизвестную х он обозначал со cosa - вещь, х2 - се censo - квадрат, от латинского census, х3 - cu cubo, x4 - се. се. censo de censo, x5 - р г primo relato - первое relato, x6 - р г х - се. cu. censo de второе relato, х8 - ce. ce. ce. de censo, x9 - cu. cu. cubo de cubo, x10 - ce. p r censo de primo relato, x13 - 3 r tersio relato - третье relato и т. д. свободный член уравнения - n numero - число. Как видим, некоторые степени Пачоли получал мультипликативным способом с помощью показателей 2 и 3 х4 х22 , х6 х23, х9 х33 и т. д а в случаях, когда так не получалось, пользовался словом relato например, при образовании х5, х7, х11 и т. д Специальными символами Пачоли обозначил вторую неизвестную и ее степени. Для обозначения операции сложения он воспользовался знаком plus - больше, для обозначения вычитания - знаком minus - меньше. Он сформулировал правила умножения чисел, перед которыми стоят знаки и. Раздел Суммы, посвященный алгебраическим уравнениям, Пачоли закончил замечанием о том, что для решения кубических уравнений х3 ах b и х3 b ах искусство алгебры еще не дало способа, как не дан еще способ квадратуры круга. Некоторый шаг в совершенствовании алгебраической символики сделал бакалавр медицины Н. Шюке ум. ок. 1500 г который в книге Наука о числах в трех частях изложил правила действий с рациональными и иррациональными числами и теорию уравнений.

Для сложения и вычитания он вслед за Пачоли пользовался знаками и, причем, знак служил и для обозначения отрицательного числа.

Неизвестную величину он называл premier первое число, а ее степени - вторыми, третьими и т. д, числами. Записи степеней неизвестной у Шюке лаконичны.

Например, современные символы 5, 5ж, 5х, 5х2, 5х3 у него выглядели бы так 5 , 51, 52, 53. Вместо равенства 8х37х-1 56х2 Шюке писал 83, умноженное на 71, дает 562 . Таким образом, он рассматривал и отрицательные показатели.

Относительно свободных членов уравнения Шюке указывал, что эти числа имеют имя нуль. Значительного успеха в совершенствовании алгебраических букв Луки Пачоли достигли немецкие алгебраисты - коссисты. Они вместо и ввели знаки и знаки для неизвестной, и ее степеней, свободного члена.

XVI в. в алгебре ознаменовался величайшим открытием - решением в общем виде уравнений третьей и четвертой степеней. Спицион дель Ферро в 1506 г. нашел решение кубического уравнения вида x3 ax b a, b 0. 1 Чуть позже Тарталья указал решение этого же уравнения в виде х где u - v b, uv, откуда u и v находятся как корни квадратного уравнения. Также он нашел решение уравнения x3 ax b a, b 0 2 в виде х, где u v b, uv. Уравнение же x3 b ax a, b 0 можно решить с помощью уравнения 2 . В те времена предпочитали избегать отрицательных корней и задачи, сводящиеся к отрицательным корням уравнения 2 , преобразовывали так, чтобы они приводили к положительным корням уравнения 3 . Лишь Кардано позже осознал выгоду рассмотрения отрицательных корней.

Почему рассматривались только уравнения вида 1 и 2 ? На этот вопрос ответ дал Кардано. Чтобы разобраться в нем, рассмотрим полное уравнение третьей степени. y3 ay2 by c 0. Не следует думать, что Тарталья и Кардано писали такие уравнения.

Нет, так стали поступать гораздо позже. Записывать все члены уравнения в одной части, приравнивая к одной части, начал Декарт. Да и символики не было, пользовались прообразами символов и словами. Уравнение x3 ax b записывалось примерно так куб х3 некоторое количество а вещей х равно данному числу b. Понять можно, но оперировать сложно. Полное уравнение можно преобразовать в неполное, не содержащее члена с квадратом неизвестной. Сделаем замену y x a и подставим в уравнение получим х3 3 а х2 32 2а b x 3 a2 b c 0. Положим 3 а 0. Найдем отсюда - а 3 и подставим в выражения p 32 2а b, q 3 а2 b c. Тогда уравнение примет вид х3 px q 0. В нашей символике это уравнение соответствует уравнениям 1 , 2 , которые решал Тарталья.

Кардано узнал способ решения уравнений третьей степени, предложенный Тартальи, опубликовал его. Формула же стала носить название формулы Кардано. Выведем теперь ее. Рассмотрим уравнение х3 px q 0. Введем новые неизвестные x u v и подставим их в исходное уравнение получим u3 v3 3uv p u v q 0. Приравняем 3uv p к нулю 3uv p 0. Уравнение примет вид u3 v3 q 0. Тогда uv u3v3 u3 v3 -q. Выражения u3 и v3 можно принять за корни квадратного уравнения z2 qz - 0. Решая его, получим z1 z2 Таким образом, x u v, x. Это и есть формула Кардано.

Не лишне заметить, что в таком виде Кардано ее не искал он формулировал решение уравнений 1 и 2 и рассматривал связь между уравнениями 2 и 3 . В случае, когда 0, под квадратным корнем получается отрицательное число и корень дает мнимость.

Этот случай получил название неприводимого, так как решение уравнения третьей степени не приводится к решению квадратного уравнения. Как уже говорилось, с ним не справились ни Тарталья, ни Кардано. Его с помощью тригонометрии разобрал Виет. Чтобы получить представление о символике Кардано, приведем пример записи корня кубического уравнения x3 6x 20. Выражение записывалось так Rx.u.cu. Rx.10810Rx.u.cu. Rx.10810. Здесь Rx - знак корня Radix , Rx.u.cu означает корень кубический из всего выражения до вертикальной черты или после нее, и - сокращения слов plus и minus.

Кардано показал, что легко можно решить уравнение x4 ax bx2 . Он привел его к виду x4 b x 2, а затем извлечением корня получил квадратное уравнение. Аналогично он рассматривал и некоторые другие виды уравнений. Однако уравнение x4 6x2 36 60x, предложенное да Кои Кардано не сумел решить. Открыл метод решения уравнений четвертой степени 23 - летний ученик Кардано - Луиджи Феррари.

После того, как были исследованы уравнения третьей степени, задача об уравнениях четвертой степени стала более легкой. Феррари рассматривал уравнение, не содержащее члена с x3, т.е. уравнение вида x4 ax2 bx c 0. Он преобразовывал его так, чтобы в левой части был полный квадрат, а в правой - выражение не выше второй степени относительно x. Выделением полного квадрата получалось x4 ax -bx - c , -bx - c. Теперь следовало выполнить такие преобразования, чтобы из левой и правой частей можно было извлечь корень.

С этой целью Феррари вводил новую переменную t и прибавлял к обеим частям выражение 2t t2. Это дает 2tx2 - bx - c at t2, 2tx2 - bx - c at t2 . Нужно, чтобы правая часть была полным квадратом. Вспомним, как обстоит дело с трехчленом ax2 bx c. Выделим в нем полный квадрат ax2 bx c а x2 x a x2 2x - a x2 2x a x 2 . Трехчлен будет полным квадратом, когда 4ac - b2 0. В нашем случае роль коэффициента при x2 играет 2t, а роль свободного члена - выражение в скобках правой части уравнения.

Тогда выражению 4ac - b2 0 соответствует 42t t2 at - c - b2 0, b2 2t 4t2 4at a2 - 4c. Таким образом, нахождение t свелось к решению кубического уравнения, а x находится з квадратного уравнения после извлечения корня из левой и правой частей, т.е. из уравнения x2 t0 . Кардано отмечает, что таким же приемом можно решать уравнения, в которых отсутствует член не с третьей степенью х, а с первой. В этом случае делается подстановка х k y. Открытия, сделанные итальянцами в алгебре и систематически изложенные Кардано, стали доступны математикам других стран и дали импульс развитию науки.

Дальнейшее развитие алгебры было связано с совершенствованием символики и разработкой общих методов решения уравнений. В этом преуспел Франсуа Виета. 2.2

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Содержание и значение математической символики

Когда индийцы в V веке н. э. ввели знак нуля, они смогли оставить поразрядную систему счисления и развить абсолютную позиционную десятичную систему… Алгебра и аналитическая геометрия обязаны многим тому, что Виет и Декарт… Введенные Лейбницем обозначения производной и интеграла помогли развить дифференциальное и интегральное исчисление…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Развитие алгебры в Европе

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Алгебра греков
Алгебра греков. Считается, что эллины заимствовали первые сведения по геометрии у египтян, по алгебре - у вавилонян. В древнейших египетских источниках папирусе Райнда и Московском папирусе

Алгебра Диофанта
Алгебра Диофанта. Новый подъем античной математики относится к III в. н. э он связан с творчеством великого математика Диофанта. Диофант возродил и развил числовую алгебру вавилонян, освобод

Алгебра индусов
Алгебра индусов. Начиная с V в. центр математической культуры переместился на восток - к индусам и арабам. Математика индусов резко отличалась от математики греков она была числовой. Индусы не были

Алгебра арабов
Алгебра арабов. Дальнейшее развитие математика получила у арабов, завоевавших в VII в. Переднюю Азию, Северную Африку и Испанию. Создались благоприятные условия для слияния двух культур - во

Символика Виета и развитие алгебры
Символика Виета и развитие алгебры. Виет считается одним из основоположников алгебры. Но его интерес к алгебре первоначально связан с возможными приложениями к тригонометрии и геометрии. А задачи т

Символика Декарта и развитие алгебры
Символика Декарта и развитие алгебры. В сочинении Исчисление г. Декарта неизвестный автор изложил арифметические основы математики Декарта. Они писал Эта новая арифметика состоит из букв a, b, c и

Обозначение производной и интеграла у Лейбница и развитие анализа
Обозначение производной и интеграла у Лейбница и развитие анализа. Лейбниц внес большой вклад в развитие математического анализа. Ему принадлежит создание многих символов, которые мы использ

Алгебра высказываний
Алгебра высказываний. Эта тема важна для школьной математики. Не овладев ее основными действиями, нельзя понять последующие темы, как, не овладев таблицами сложения и умножения, нельзя научи

Определения основных логических связок
Определения основных логических связок. а Отрицание знак. Если а - высказывание, то а читается не а также высказывание оно истинно или ложно в зависимости от того, ложно или истинно высказывание а.

Высказывания и булевы функции
Высказывания и булевы функции. Одной из основных задач алгебры высказываний является установление значения истинности сложных высказываний в зависимости от значения истинности входящих в них просты

Предикаты и кванторы
Предикаты и кванторы. Предикаты. Алгебра предикатов - тот раздел математической логики, который непосредственно надстраивается над алгеброй высказываний. Как мы видели, одной из основ

Методические рекомендации к теме Введение нуля и развитие позиционной десятичной системы счисления
Методические рекомендации к теме Введение нуля и развитие позиционной десятичной системы счисления. В 5 классе уже возможно обсуждение с учащимися этой темы. Можно вспомнить с ними, что счет у нас

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги