Кванты Скотт Паттерсон Brainiac Кен Дженнингс Moneyball
И Г Р А С К В А Д Р А Т А М И
Download 3.43 Kb. Pdf ko'rish
|
Удовольствие от x. Увлекательная экскурсия в мир математики от одного из лучших преподавателей в мире
И Г Р А С К В А Д Р А Т А М И
79 соотношение между ними (воплощенное в уравнении 5x = 10), сразу же получили возможность выделить неизвестное х, упростив уравнение пу- тем деления его обеих частей на 5. Это немного напоминает, как скульптор обрабатывает кусок мрамора, пытаясь освободить статую из камня. Потребовалась бы несколько иная тактика, если бы мы столкнулись с необходимостью вычесть известное число из неизвестного, как в урав- нении х – 2 = 5. Чтобы выделить x в этом случае, мы избавляемся от 2, добавив ее в обе части уравнения. Следовательно, слева будет х, а справа 5 + 2 = 7. Таким образом, x = 7, что вы, конечно, уже поняли. Хотя этот метод сейчас знаком всем студентам, изучающим алге- бру, они не осознают, что от него произошло само понятие алгебры. В начале IX века работавший в Багдаде математик Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми 38 написал фундаментальный учебник, в котором говори- лось, что к обеим частям уравнения следует прибавлять величину, рав- ную вычитаемой величине (число 2 в приведенном выше примере). Он назвал этот процесс al-jabr (по-арабски «восстановление»), что позже трансформировалось в «алгебру». Затем, спустя много лет после своей смерти, он опять выиграл этимологический джекпот, поскольку его соб- ственное имя, аль-Хорезми, живет и доныне в слове «алгоритм ». В своем учебнике, прежде чем начать пробираться сквозь хитроспле- тения вычислительного наследия прошлого, аль-Хорезми описал более сложный класс уравнений, воплощающий соотношение между тремя видами чисел, а не только теми двумя, которые мы рассматривали выше. Наряду с известными числами и неизвестными (х) в эти уравнения также включены квадраты неизвестных (x 2 ). Они теперь называются квадрат- ными уравнениями, от латинского quadratus, то есть «квадрат». Древ- ние ученые в Вавилоне, Египте, Греции, Китае и Индии уже бились над головоломками, часто возникающими в архитектурных или геометриче- ских задачах, связанных с определением площадей или пропорций, и по- казали, как решать некоторые из них. Например, аль-Хорезми рассмотрел квадратное уравнение x 2 + 10x = 39. С О О Т Н О Ш Е Н И Я 80 Однако в его время такие задачи формулировались устно, а не в виде уравнений. Он задал вопрос: «Какая площадь при увеличении на де- сять собственных корней дает 39?» (Здесь термин «корень» относится к неизвестным х). Эта задача гораздо сложнее, чем те две, которые мы рассматривали выше. Как мы можем выделить х сейчас? Приемы, используемые ранее, неэффективны, так как члены уравнения x 2 и 10x здесь наступают друг другу на пятки. Даже если удастся освободиться от x в одном из них, другой член остается связанным. Например, если мы разделим обе части уравнения на 10, 10x сократится до x (к чему мы и стремились), но x 2 пре- вратится в x 2 /10, что нисколько не приближает нас к желаемому резуль- тату. Основным препятствием является то, что мы хотим одновременно сделать две, по-видимому, несовместимые вещи. На предложенном аль-Хорезми решении квадратного уравнения стоит остановиться подробнее. Во-первых, потому что оно блестяще, а во-вторых, потому что оно настолько мощное, что позволяет решать все квадратные уравнения одним махом. Это означает, что, если извест- ные числа 10 и 39 из нашего уравнения поменять на другие, метод все равно будет работать. Идея аль-Хорезми состоит в том, чтобы представить каждое из сла- гаемых в уравнении геометрически. Первый член x 2 — это площадь ква- драта со стороной x. x x x 2 Второй член 10x можно рассматривать как площадь прямоугольника 10 на х, или, более изощренно, как площадь двух равных прямоугольни- ков, каждый размером 5 на х. (Разбиение прямоугольника на два мень- ших готовит почву для основного маневра, который последует далее, — получения полного квадрата.) |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling