二次方程的求根公式(谁发明了二次方程的求根公式)
众所周知,一元二次方程属于初中数学知识,其解法包括配点法、因式分解法、公式法等 。在各种方法中,匹配法有其硬核的讨论,公式法有其复杂的形状,优雅的因式分解法,其神秘的气质让初中生们又爱又恨!二次方程的求解已经成为数学基础的基础,有了这样的基本方法,21世纪又诞生了一个新的解法,势必会赚足眼球!
“一元二次方程新解”的发明者罗伯逊是美国卡内基梅隆大学的美籍华人数学教授,也是美国数学教练 。罗伯逊教授说,“如果这个方法直到今天还没有被人类发现,我会非常惊讶,因为这个话题已经有4000年的历史了,数十亿人都遇到过这个公式及其证明 。”
事实上,在古代,全世界的数学家都在研究一元二次方程 。虽然没有完全相同的方法,但就其内涵而言,一些古代的解决方案与罗教授的相似 。不难想到原因 。古代数学家没有Wada,更不用说代数的符号表示法了 。现在罗教授的解决方案有“踩肩膀”的嫌疑 。那么,这种方法的含金量有多高呢?我们不做数量上的判断 。给大家带来一个二次方程的解PK 。让我们一起欣赏古今数学之神的精彩表演 。
2019年的新解法请欢迎第一位选手上台,为罗教授鼓掌!为了更直观,我们用一个例子来说明这个方法 。
对于一元二次方程:x-8x+12 = 0,首先假设这个方程的根是R和S,
那么肯定有:x-8x+12 = (x-r) (x-s),
展开右侧:x-8x+12 = x-(r+s) x+rs,
对应的左右相等,结果是:r+s = 8;RS=12,
关键部分来了 。因为刚才它们的和是8,R和S的平均值是4,所以方程的根可以设置为4+K,4-K,而且因为RS=12,那么(4+K)(4-K)=12,那么16-K=12,那么K=2(-2是同样的结果)方程求解!如果二次系数不是1,先把二次系数改成1,再做上面的运算 。
当这个解决方案被公开后,来自世界各地的声音 。有人说这个解决方案简直太好了,没必要去背那个不正常的公式,也没必要去找那个公式的小尾巴 。当然,也有来自中国学生的声音:这不是交叉乘法吗?解一个方程需要很多步骤 。我们需要的不是如何解方程,而是如何在短时间内正确求解!也有人认为这只是维埃塔定理的一个小应用,而维埃塔定理的表述更为笼统 。
无论如何,我们不得不佩服罗教授思维的新鲜感,这是“旧知识”与“新逻辑”的巧妙结合!
古阿拉伯的解法说到古代阿拉伯数学,不得不提一个重量级人物——阿尔华拉·墨子 。“代数”一词源于公元825年用阿拉伯语写成的一本书的书名,作者是华拉·墨子 。没错,他是我们今天舞台上的第二位选手 。说实话,第一次看到罗教授的解,第一个想到的就是阿尔花拉子模,阿拉伯人对方程的理解简直达到了巅峰!
在书中,阿尔·拉·墨子问了一个问题:“一个正方形和这个正方形的十个根等于三十九迪拉姆 。多少钱?”是不是看起来太迂回了?由于当时没有发明代数符号,古代的数学方程只能用文字来描述 。我来帮你解释一下,如果这个数是X,那么“平方”就是X,“平方根”就是X的根,那么“平方根”就是指“X”,“这个平方的十个根”就是10X,把问题转化为解方程:X+10X=39 。我不得不佩服数学符号对数学的意义 。这样的短符号与冗长的文字形成了鲜明的对比!)
花刺模块给出的解是:(注:下面的“根”不是指现在方程的根,而是指平方根)
①将根数减半 。在这个问题中,我们把10减半,所以我们得到5;
②乘以5,加39得64;
③取64的根,即64的平方根,得到8;
④从中减去一半的根数,即8减5得3,方程求解 。
有孩子发现了问题,因为二次方程有两个根,都丢了!别慌,一个伟大的数学家怎么会犯这么低级的错误?因为当时的人普遍不接受负数,自然也就没有考虑负数 。如果可以出现负数,那么在③处,你可以通过平方64直接得到8,然后从两者中减去5,自然得到两个根,3和
纹身子模块的以下解决方案符合今天的公式:
我们还可以看到,花拉子模研究的方程是一个二次系数为1的二次方程,即x+bx+c=0,上面方程的解用字母的系数来设定:
如果考虑正负平方根,二次系数不等于1,这就是现代版求根公式!
当我第一次看到花刺子模方程的解时,我非常不安 。怎么会想到这个解决方案?有个脑洞太有必要了 。不仅我这么认为,而且我相信他同时代的人也有这个疑问,所以花拉子模没有就此打住 。他觉得应该给大家做一个合理的解释,于是想到了一个证明方法,并且考虑到其他同事的知识水平,这个方法肯定是大家都能接受的 。事实上,他发现这种方法是几何方法,没有什么比图形更容易让人理解了!
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