שְׁאֵלָה:
מה מקור הפולינומים והסימון עבורם?
hjhjhj57
2015-07-07 10:16:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו אולי שאלה רחבה למדי, אבל לאחרונה אני תוהה לגבי ההיסטוריה שעומדת מאחורי פולינומים. בימינו אלה סוגים פשוטים ביותר של פונקציות לעבוד איתן, אבל אני רוצה לדעת איך זה קרה.

הייתי רוצה גם לדעת מי היה / היה (ככל הנראה) הראשון לתרגם בעיות מעשיות לפתרון משוואות פולינום, לא בשיטות גיאומטריות כמו היוונים, אלא במשהו שקרוב יותר לגישה המודרנית.

ב תשובה זו, קוניפולד מזכיר מדענים הודים שהכירו כמה סדרות טיילור כבר בסביבות המאה החמישית, ולכן החשיבות של משוואות פולינום כבר הייתה ידועה עד אז. מצד שני, אני מאמין יוונים לא ידעו על כך (אני יודע שהקביעה הזו רחבה מדי).

סיכום:

מה הוביל להכרה שפולינומים חשובים כל כך ומתי זה קרה?

ו

אילו השלכות פילוסופיות היו לה?

סדרת Madhava היא מהמאה ה -14, ו Aryabhata ב 5 לא עבר את הסדר השני. לדיופנטוס הייתה אחיזה הרבה יותר טובה בפולינומים ג. 250 לספירה.
שתיים תשובות:
Conifold
2015-07-08 08:26:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אף על פי שבעיות רבות שאנו מצמצמים כעת למשוואות פולינום נפתרו מאז ומעולם, התרחשויות מוקדמות מאומנות במונחים מילוליים ו / או גיאומטריים, ופולינומים אינם מתייחסים כפריטים נפרדים. לגבי התרחשויות מוקדמות של בעיות גיאומטריות המובילות (היום) למשוואות ריבועיות ראה מקור המשוואה הריבועית בפועל בפועל. המשוואות הראויות, שלא לדבר על הפולינומים עצמם, אכן מופיעות מאוחר יחסית.

פריצת הדרך הראשונה נעשתה על ידי דיופנטוס באריתמטיקה (כ -250 לספירה), שהציג סימון עבור $ \ varsigma $ בלתי מוגדר, הראשון $ x $, וכוחותיו עד השישית, $ \ Delta ^ {\ upsilon} $ הוא $ \ varsigma $ בריבוע, $ K ^ {\ upsilon} $ קוביות וכו '. אז בפעם הראשונה אפשר היה לכתוב פולינומים למטה, אם כי רק עד תואר שש. היו לו אפילו סמלים לתנאים קבועים ולהדדי כוחות. Diophantus היה גם הראשון להמיר בעיות טקסט למשוואות פולינום, והשתמש באלגברה ראשונית (מילולית) כדי לפתור אותן. עם זאת, גם "הפולינומים" של דיופנטוס אינם פריטים נפרדים, הם מופיעים רק כצדדים במשוואות. הדבר מקביל לשימוש בבבלי והלניסטי בסמל אפס כמציין מיקום. הנה $ 3x ^ 2 + 1- (10x ^ 3 + 2x) = 4 $ בסימון של דיופנטוס: $ \ Delta ^ {\ upsilon} \ gamma \ mathring {M} \ alpha \ pitchfork K ^ {\ upsilon} \ iota \ varsigma \ beta \ iota ^ {\ sigma} \ mathring {M} \ delta $. ראה ההשפעה הסמלית והמתמטית של Hettle של האריתמטיקה של דיופנטוס לפרטים וסימונים.

הצעד הגדול הבא נעשה על ידי מתמטיקאים אסלאמיים מימי הביניים. הכללים המוכרים של האלגברה פורשמו על ידי אל-ח'ואריזמי (800-847 לספירה בערך), שהפיק גם פתרונות אלגבריים ראשונים למשוואות לינאריות ומרובעות (לפניו הם ניתנו כמרשמים, או הוסתרו גיאומטרית כמו באוקלידס). אולי האדם הראשון שהגה פולינומים כלליים הוא אל-קראג'י (953-1029 לספירה), שאפשר לקרוא לו "מגלה" שלהם. הוא הבין שסדרת הכוחות (והדדיהם) משתרעת ללא הגבלת זמן. בהתאמה, הוא הרחיב את הסימון של דיופנטוס לכתוב פולינומים בדרגה שרירותית, ונתן כללים להוספה, חיסור וכפל.

אך פולינומים באמת זורחים בעבודתו של אלסמאוואל (1130-1180) הספר הזוהר לחישוב. הוא ויתר על סימון מילולי וחצי מילולי, והשתמש בטבלאות של מקדמים כדי לכתוב ולבצע חישובים עם פולינומים, כולל אלה עם כוחות שליליים (פולינום לורן). זה מאוד פשט את כל החישובים האלגברים איתם מכיוון ש"חוקי מעריכים "מוחלים באופן אוטומטי. והוא נותן את האלגוריתם של חלוקת הפולינום הראשון, סבו של החלוקה הארוכה והסינטטית המודרנית. הוא גם ציין את האנלוגיה בין דרך כתיבתו של פולינום לציון המיקום העשרוני, והעביר את האלגוריתמים שלו למספרים עשרוניים על ידי החלפת המשתנה ב $ 10 $. זו הייתה ההצדקה המתמטית הראשונה של אלגוריתם חלוקת מיקום. ראה מתמטיקה אסלאמית ו היסטוריית המתמטיקה של כץ.

למרבה הצער, רנסנס אירופה לא ספגה את החידושים של אלסמאוול, אלא המשיכה בשיפור מצטבר של הסימון. בפרט, הסימן ששימש את דל פרו, טרטאגליה ואפילו קרדאנו לפתרון הקוביות בשנות ה -1500 היה מילולי במידה רבה ונחות מאלסמוואל. למרות זאת, בארס מגנה (1545) הציג קרדנו את טכניקת ההחלפות שלא רק פתרו את הקוביות והקוורטיות, אלא גם הפכו להיות חיוניות באלגברה הפולינומית מאוחר יותר. ראה מדוע מיוחסת לו "הנוסחה של קארדאנו" (שלא בצדק)?

האיזאגוגה של ויאה (1591) הציג סימון סימבולי בסגנון מודרני וכללי מניפולציה אלגברית וייטה עדיין משתמש במילים בכוחות, אלה סומלו על ידי דקארט, אך הם קשורים למשתנים. בפרט השימוש באותיות בפרמטרים אפשר התייחסות כללית לפולינומים ולא דוגמה לדוגמא. ומבחינה פילוסופית, בעבודות של וייט אנו נתקלים לראשונה בשימוש שיטתי בשיטה בה מומרות בעיות למשוואות ואז נפתרות באופן אלגברי. ראה הרלוונטיות של Viète והקשר שלו לאאולר, והפניות שם.

שיטה זו התחדדה עוד יותר על ידי הגיאומטריה האנליטית של דקארט ב- La Géométrie (1637). הוא חיבר את זה לשיטת הניתוח והסינתזה הקלאסית שתיאר פפוס, אך עם המרה למשוואות אלגבריות באמצע. זה לא רק פתרונות יעילים של בעיות קלאסיות רבות, אלא גם כיסה על חדשות רבות, שניתן לבטא באמצעות משוואות מסדר גבוה יותר. יתר על כן, דקארט שוקל פולינומים בשני משתנים, שייצגו עקומות אלגבריות בגיאומטריה אנליטית, וכאן השורש הגיאומטריה האלגברית. פורמליזציה של דקארט בשיטות הבנייה, וסיווג הבעיות על סמך ייצוגן האלגברי, הובילו לטכניקות הנדרשות להוכחות בלתי אפשריות, החל בניסיונו (הלא מוצלח) של גרגורי להוכיח את חוסר הפיתרון האלגברי של ריבועי (1667). ראה תוצאות חוסר האפשרות של קריפה: מגיאומטריה לניתוח.

Alexandre Eremenko
2015-07-07 11:55:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

משוואות פולינום הן בין האובייקטים העיקריים של המתמטיקה מראשיתה. בבלים ידעו לפתור משוואות ריבועיות אם כי לא השתמשו בסימון מודרני כמובן. תורת החלקים החרוטיים היא חקר משוואות ריבועיות בשני משתנים, והיא בוצעה על ידי אפולוניוס מבחינה גיאומטרית. (באותה תקופה סימן אלגברי לא היה קיים, והיוונים לא חשבו על החלקים החרוטיים כמשוואות פולינומיות). משוואות פולינומיות בדרגה גבוהה יותר ובמשתנים רבים נחקרו לראשונה באופן שיטתי על ידי דיופנטוס, על פני תחום המספרים הרציונליים, כך שבמובן מסוים אפולוניוס ודיופנטוס יכולים להיחשב כיוצרים של גאומטריה אלגברית (על פני הריאליות ועל הרציונלים בהתאמה). / p>

מדענים מוסלמים המשיכו במחקר הפולינומים בתקופת האופל באירופה.

היה זה טבעי לחפש נוסחה כללית לפתרון משוואות הפולינום במשתנה אחד של מעלה גבוהה יותר מ- 2. זה הושג במאה ה- XVI (טרטגליה, קרדאנו, פרארי). סימון מודרני לפולינומים הוצג על ידי וייטה. לבסוף דקארט המציא את שיטת הקואורדינטות שלו וחיבר את הגישה הגיאומטרית של היוונים לגישה האלגברית. אז דקארט היה כנראה הראשון שחקר מערכות של משוואות פולינום כפי שאנו מכירים אותן כעת.

אז עד לניוטון, המחקר של משוואות הפולינומים היה מבוסס היטב. ניוטון עצמו תרם לכך על ידי סיווג העקומות האלגבריות האמיתיות של דרגה 3 (עבור דרגה 2 זה נעשה על ידי אפולוניוס, ובסימון אלגברי על ידי דקארט).

תן לי להוסיף שפולינומים אינם רק "הפונקציות הפשוטות ביותר" אלא נותרים אחד ממושאי הלימוד העיקריים במתמטיקה בימינו. האזור הנקרא גיאומטריה אלגברית הוא חלק מרכזי במתמטיקה. זה חוקר אקווטונים פולינומיים.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...