邵紅能
韋達定理
邵紅能
公元前2000年左右,古巴比倫的數學家就能解簡單的一元二次方程了,古埃及的紙草文書中也有所提及。公元前480年,中國數學家使用配方法求得了二次方程的正根,還在方程的研究中應用了內插法,可惜的是,并沒有提出通用的求解方法。
公元628年,印度數學家婆羅摩笈多出版了《婆羅摩修正體系》,給出了一元二次方程x2+px+q=0的一個求根公式。公元820年,阿拉伯數學家花拉子米出版了《代數學》。書中討論到方程的解法,除了給出二次方程的幾種特殊解法外,還第一次給出了一元二次方程的一般解法。他把方程的未知數叫做“根”,承認方程有兩個根,并有無理根存在。同樣可惜,他未認識到虛根這個概念。
16世紀,意大利的數學家們?yōu)榱私馊畏匠潭_始應用復數根。與此同時,法國數學家韋達在研究二次方程時注意到,如果一次項的系數是兩個數之和的相反數,而常數項是這兩個數的乘積,則這兩個數就是這個方程的根。雖然,由于時代的局限性,韋達當時沒能從理論上證明,但他的數學思想和數學著作都大大充實了數學寶庫。
歷史是有趣的,雖然韋達在16世紀就得出了這個定理,但是要證明這個定理卻需要依靠代數基本定理,而代數基本定理卻在1799年才被高斯第一次實質性地論證。1615年,韋達發(fā)表了關于方程論的著作《論方程的整數與修正》。書中對一元三次方程、一元四次方程的解法做出了改進,并揭示了方程根與系數的關系。
韋達,1540年生于法國普瓦圖,在歐洲被尊稱為“現(xiàn)代數學之父”。他致力于數學研究,第一次有意識地、系統(tǒng)地使用字母來表示已知數、未知數及其乘冪。除推出一元方程在復數范圍內恒有解外,他還給出了根與系數的關系。他最早系統(tǒng)地引入了代數符號,推動了方程論的發(fā)展。他用“分析”這個詞來概括當時代數的內容和方法,系統(tǒng)闡述并改良了三、四次方程的解法,給出了三次方程不可約情形的三角解法。
其實,韋達從事數學研究只是出于愛好,然而這個愛好卻助他取得了代數和三角學方面的巨大成就。韋達定理在建立方程、研究方程根的性質、解方程組,以及幾何中涉及到兩個量的和與積的問題等領域都被廣泛應用。