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韦达
韦达简介韦达(Viete,Francois,seigneurdeLa Bigotiere)是法国十六世纪最有影响的数学家之一。第一个引进系统的代数符号,并对方程论做了改进。他1540年生于法国的普瓦图。1603年12月13日卒于巴黎。年青时学习法律当过律师,后从事政治活动,当过议会的议员,在对西班牙的战争中曾为政府破译敌军的密码。韦达还致力于数学研究,第一个有意识地和系统地使用字母来表示已知数、未知数及其乘幂,带来了代数学理论研究的重大进步。韦达讨论了方程根的各种有理变换,发现了方程根与系数之间的关系(所以人们把叙述一元二次方程根与系数关系的结论称为“韦达定理”)。韦达在欧洲被尊称为“代数学之父”。韦达最重要的贡献是对代数学的推进,他最早系统地引入代数符号,推进了方程论的发展。韦达用“分析”这个词来概括当时代数的内容和方法。他创设了大量的代数符号,用字母代替未知数,系统阐述并改良了三、四次方程的解法,指出了根与系数之间的关系。给出三次方程不可约情形的三角解法。著有《分析方法入门》、《论方程的识别与订正》等多部著作。韦达从事数学研究只是出于爱好,然而他却完成了代数和三角学方面的巨著。他的《应用于三角形的数学定律》(1579年)是韦达最早的数学专著之一,可能是西欧第一部论述6种三角形函数解平面和球面三角形方法的系统著作。他被称为现代代数符号之父。韦达还专门写了一篇论文"截角术",初步讨论了正弦,余弦,正切弦的一般公式,首次把代数变换应用到三角学中。他考虑含有倍角的方程,具体给出了将COS(nx)表示成COS(x)的函数并给出当n≤11等于任意正整数的倍角表达式了。他的《解析方法入门》一书(1591年),集中了他以前在代数方面的大成,使代数学真正成为数学中的一个优秀分支。他对方程论的贡献是在《论方程的整理和修正》一书中提出了二次、三次和四次方程的解法。《分析方法入门》是韦达最重要的代数著作,也是最早的符号代数专著,书中第1章应用了两种希腊文献:帕波斯的《数学文集》第7篇和丢番图著作中的解题步骤结合起来,认为代数是一种由已知结果求条件的逻辑分析技巧,并自信希腊数学家已经应用了这种分析术,他只不过将这种分析方法重新组织。韦达不满足于丢番图对每一问题都用特殊解法的思想,试图创立一般的符号代数。他引入字母来表示量,用辅音字母B,C,D等表示已知量,用元音字母A(后来用过N)等表示未知量x,而用A quadratus,A cubus 表示 x2、x3 ,并将这种代数称为本“类的运算”以此区别于用来确定数目的“数的运算”。当韦达提出类的运算与数的运算的区别时,就已规定了代数与算术的分界。这样,代数就成为研究一般的类和方程的学问,这种革新被认为是数学史上的重要进步,它为代数学的发展开辟了道路,因此韦达被西方称为"代数学之父"。1593年,韦达又出版了另一部代数学专著—《分析五篇》(5卷,约1591年完成);《论方程的识别与订正》是韦达逝世后由他的朋友A.安德森在巴黎出版的,但早在 1591年业已完成。其中得到一系列有关方程变换的公式,给出了G.卡尔达诺三次方程和L.费拉里四次方程解法改进后的求解公式。而另一成就是记载了著名的韦达定理,即方程的根与系数的关系式。韦达还探讨了代数方程数值解的问题,1600年以《幂的数值解法》为题出版。1593年韦达在《分析五篇》中曾说明怎样用直尺和圆规作出导致某些二次方程的几何问题的解。同年他的《几何补篇》(Supplementum geometriae)在图尔出版了,其中给尺规作图问题所涉及的一些代数方程知识。此外,韦达最早明确给出有关圆周率π值的无穷运算式,而且创造了一套 10进分数表示法,促进了记数法的改革。之后,韦达用代数方法解决几何问题的思想由笛卡儿继承,发展成为解析几何学。韦达从某个方面讲,又是几何学方面的权威,他通过393416个边的多边形计算出圆周率,精确到小数点后9位,在相当长的时间里处于世界领先地位。韦达还专门写了一篇论文"截角术",初步讨论了正弦,余弦,正切弦的一般公式,首次把代数变换应用到三角学中。他考虑含有倍角的方程,具体给出了将COS(nx)表示成COS(x)的函数并给出当n≤11等于任意正整数的倍角表达式了。韦达最重要的贡献是对代数学的推进,他最早系统地引入代数符号,推进了方程论的发展。韦达用“分析”这个词来概括当时代数的内容和方法。他创设了大量的代数符号,用字母代替未知数,系统阐述并改良了三、四次方程的解法,指出了根与系数之间的关系。给出三次方程不可约情形的三角解法。著有《分析方法入门》、《论方程的识别与订正》等多部著作。由于韦达做出了许多重要贡献,成为十六世纪法国最杰出的数学家之一。 韦达定理(Vieta's Theorem)的内容[编辑本段]一元二次方程ax^2+bx+c=0 (a≠0 且△=b^2-4ac≥0)中 设两个根为X1和X2 则X1+X2= -b/a X1*X2=c/a韦达定理的推广[编辑本段]韦达定理在更高次方程中也是可以使用的。一般的,对一个一元n次方程∑AiX^i=0它的根记作X1,X2…,Xn我们有∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n)∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n)…∏Xi=(-1)^n*A(0)/A(n)其中∑是求和,∏是求积。如果一元二次方程 在复数集中的根是,那么 法国数学家韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,因此,人们把这个关系称为韦达定理。历史是有趣的,韦达的16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代数基本定理,而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。 由代数基本定理可推得:任何一元 n 次方程 在复数集中必有根。因此,该方程的左端可以在复数范围内分解成一次因式的乘积: 其中是该方程的个根。两端比较系数即得韦达定理。 韦达定理在方程论中有着广泛的应用。韦达定理的证明[编辑本段]设x1,x2是一元二次方程ax^2+bx+c=0的两个解。有:a(x-x1)(x-x2)=0 所以 ax^2-a(x1+x2)x+ax1x2=0通过对比系数可得: -a(x1+x2)=b ax1x2=c所以 x1+x2=-b/a x1x2=c/a 韦达定理推广的证明[编辑本段]设x1,x2,……,xn是一元n次方程∑AiX^i=0的n个解。则有:An(x-x1)(x-x2)……(x-xn)=0所以:An(x-x1)(x-x2)……(x-xn)=∑AiX^i (在打开(x-x1)(x-x2)……(x-xn)时最好用乘法原理)通过系数对比可得: A(n-1)=-An(∑xi)A(n-2)=An(∑xixj)…A0==(-1)^n*An*∏Xi所以:∑Xi=(-1)^1*A(n-1)/A(n) ∑XiXj=(-1)^2*A(n-2)/A(n) … ∏Xi=(-1)^n*A(0)/A(n)其中∑是求和,∏是求积。
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法国数学家韦达
十六世纪,随著各种数学符号的相继出现,特别是法国数学家韦达创
立了较系统的表示未知量和已知量的符号以后,"含有未知数的等式"
这一专门概念出现了,当时拉丁语称它为"aequatio",英文为"equation".
十七世纪前后,欧洲代数首次传进中国,当时译"equation"为"相等式.
由於那时我国古代文化的势力还较强,西方近代科学文化未能及时
在我国广泛传播和产生较的影响,因此"代数学"连同"相等式"等这
些学科或概念都只是在极少数人中学习和研究.
十九世纪中叶,近代西方数学再次传入我国.1859年,李善兰和英国
传教士伟烈亚力,将英国数学家德.摩尔根的<代数初步>译出. 李.伟
两人很注重数学名词的正确翻译,他们借用或创设了近四百个数
学的汉译名词,许多至今一直沿用.其中,"equation"的译名就是借
用了我国古代的"方程"一词.这样,"方程"一词首次意为"含有未知
数的等式.
1873年,我国近代早期的又一个西方科学的传播者华蘅芳,与英国传
教士兰雅合译英国渥里斯的<代数学>,他们则把"equation"译为"方程
式",他们的意思是,"方程"与"方程式"应该区别开来,方程仍指<九章
算术>中的意思,而方程式是指"今有未知数的等式".华.傅的主张在
很长时间裏被广泛采纳.直到1934年,中国数学学会对名词进行一审
查,确定"方程"与"方程式"两者意义相通.在广义上,它们是指一元n次
方程以及由几个方程联立起来的方程组.狭义则专指一元n次方程.
既然"方程"与"方程式"同义,那麼"方程"就显得更为简洁明了了.
(本文摘自九章出版社之"数学诞生的故事")
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