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根号72等于多少 根号72等于多少
方程,复数,时候根号72等于多少 根号72等于多少
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
这个大神太厉害了,给我们留下了很多的书,比如说关于代数方程的思考,因为他发现代数方程里面的学问太大了,还有算术研究,还有分析力学请大家记住,这是大学物理系都要学的学问,分析力学又叫Lagrange力学,这本书太经典了,我曾经开玩笑发誓将来有空把它翻译出版了,穿着红色高跟鞋绕物理所跑一圈。
这本书实在是太经典了,为什么呢?从我们人类历史上从数学与物理角度来说,绝对是大神级的人物。而且也是牛顿之后唯一的一个白纸黑字表达出对牛顿不服气的人。他是这样说的,牛顿当然是最伟大的天才,但是人家也是最幸运的,为什么他是最幸运的?因为构造世界体系这件事情只能干一次。那意思就是如果当初牛顿不干的话,我也把它干出来的,多大点事情。这是白纸黑字有记录,对牛顿不服气的,这是唯一的一个人。
我们再看一眼一元四次方程的表达式,对称多样的表达,你看它的符号,比如说表述成“-b+c”“-d+e”,又是正负、正负、负正、负正交替,始终与交替有关系,你用这样的一个四个根来凑别的帮助解的方程的时候,这种结构未来有群的结构。所以Lagrange的工作就是告诉我们,把解方程求方程根的过程变成对方程本身的认识,这是他最伟大的地方。
四次方程不管怎么着,反正是可以解,因为我现在不知道到底哪个场合会出现一元五次方程,所以我认为一元五次方程怎么解,肯定是人吃饱了撑的的结果。
努力去解的时候发现不对了,英国人有一个人叫Bring,有能力把一元五次方程的4次方、3次方、2次方项都消了,能表达成x+px+q=0。你如果把x项都消了,这个解就有了,但是这一步根本过不去。
Euler发现方程写成x-5px+5px-q=0的形式的时候可以找出一个解,但同样也找不到通解。所以这个事情忙活了100多年的时候,人类有一天突然服气了,一元五次方程是不是没有解?差不多到18世纪末的时候,像法国人Vandermonde与Waring就怀疑了,一元五次方程没有解,或者没有看起来的通解。
Lagrange拣起这样的思想,才去写代数方程的书,才理解方程的结构,他认为方程可解不可解,找到某种方程根的置换不变的函数。你看这里面又隐含着一个思想,就是我们数学书里面从来没有告诉我们,当我们解一个方程,这个方程有几个不同的根,如果你不知道根等于几的时候,这些根之间都是等价的。比如说方程里面有一个根,一个是4,一个是3,许多人很容易误解4大于3,但是就这个方程本身来说,如果3、4都是这个方程的根,是一样的,是等价,我们没有这个思想。
你看Lagrange有这样的思想,就认识到代数方程的一般形式就是(x-x)(x-x)…(x-x)=0,要从他的角度来理解到底有几项的时候这个是有解的。但是你要证明一个方程有解容易,找到一个解就行了,就像证明天鹅不都是白的,你要逮着一只黑的就行了,可是如果你要证明天鹅是白的,你不管逮出多少只天鹅,都不能证明天鹅是白的。所以证明这个方程也是,就是你证明它有解容易,只要搞出一个解就行了,但是证明无根式解就特别难了。
这个难从理论上研究,发现所有方程形式应该是,连乘的形式,你把它展开这就是Lagrange展开的形式,展开对象就有(-1)的问题,i等于奇数的时候等于-1,i等于偶数的时候就等于+1,所以这就是为什么始终有正一负一交替的问题,这也是出现交替群要理解的原因。
这是一个未知数和根的差,如果把不同的根之间的差乘起来,再平方,这就是所谓的判别式,就是一元二次方程里面学到的两个根值差平方问题,所以把它扩展到一般情况下。扩展到一般情况下,Lagrange突然明白为什么五次方程不可解,为什么?他把一个可能的方程根和x=1方程的根给做成这样一个组合:
把这个地方的根,x1、x2、x3互换,看互换以后有多少结果,他发现非常有意思,对于二次方程把2个根有两种互换得出一个值,也就是问题变简单了,这可以解。一元三次方程有3个根,有6种置换,但是只有两个值,就是3变成2了。一元四次方程,4个根有24种置换,但是只能得出3个值,所以也是简化了。
但是5次方程就麻烦了,5次方程5个根,有120种置换方式,结果得出24种值,事情变复杂了。这个提醒大家有一个非常重要的东西,就是所有的事情比方说某件事情牵扯到数量增加的时候,会逐渐变得复杂。
讲一个简单的例子,别人请客吃饭你去了,你去了没有问题,人家请你了,你说对不起今天还有一个朋友一起来,也想认识你,说能不能一起来,一般情况下也行,但是带两个朋友,人家咬牙忍了,但是带三个朋友四个朋友一定这事儿不行了。所以对于方程,二次行,三次行,四次行,到五次事情变复杂了,变复杂了就不能解了。
不可解理论与“群”的提出
所以有人开始研究它的不可解理论,1799年意大利人Ruffini写了516页的代数方程理论说不行,但是大家不理他,为什么?因为证明太长了,516页,审别人数学论文这是太苦的一件事情,没有人干。
1824年挪威人Niels Abel,大家记住这个名字,这个名字非常重要,证明五次代数方程通用根不存在,但是因为他太年轻,没有名气,被人家不得不要求将论文修改简单,最后这个论文才6页,中间就有缝隙,在生前也很难被认可。但是大家都知道了,今天我们有Abel -Ruffini定理,说基于五次以上的一般多元式方程没有根式解,不能表现成根式套根式的解。
真正解决这个问题的是谁解决的呢?是一个法国的数学家天才叫做伽罗华,他证明了一元五次方程没有解。但是大家看他有多惨,1830年解决这个问题,1832年去世,他这个论文提交法国科学院,被法国大科学家弄丢了,他去世14年的时候他的成果才有人帮他发表出来了。所以作为天才你们一定要有心理准备,要承受这样的命运。
伽罗华首次提出了“群”(Groupe)这个词儿的概念,并且利用“群”解决这个世界难题,但是“群”为了这个问题一经发明,它将来就不只限于这个问题,“群”将来会在整个数学领域、物理领域有它的作用。
这个理论出来以后,数学也好,物理也好,有时候就是一层窗户纸,重要的是捅破窗户纸的那个人,窗户纸一旦捅破了,这个理论就会迅速发展。1870年的时候一个法学数学家Camille Jordan就写出了这本很著名的书《论置换与代数方程》,后来欧洲数学家里面年纪轻轻有成就的基本都会读这本书,我甚至有一个建议,这本书一定要进到中学里面成为中学教材。
我们提到刚才的天才伽罗华,伽罗华1830年解决一元五次方程不可解的问题,请他看出生于哪一年,他出生于1811年,他引入“群”解决问题的时候才19岁,还没有考上大学呢,但是到1834年的时候小伙子因为某些事情要和别人决斗,决斗前一天晚上匆匆忙忙写了一堆乱纸,这是人类文化史上最重要的一页,一堆乱麻。
用他自己话说是他希望将来有人能够看懂,并且他请求他的弟弟,这些乱纸不要交给法国科学家,交给德国数学家,不要问他们我解的对不对,只要问他们我干的值得不值得。这小伙子给别人决斗,又不会决斗,结果在菜地里被人一下撂倒了,被伤了以后躺在菜地上,第二天早晨他弟弟才找到他。
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