韋達定理小故事?

韋達定理小故事?獨一無二的哥哥2021-06-22 16:33:21

16世紀末,法國在同西班牙的戰爭中,西班牙依仗著密碼,在法國境內秘密地自由通訊,交通情報,結果使法軍連連敗退。法國國王請來當時很有名望的數學大師韋達進行幫助,韋達藉助數學知識,成功地破譯了一份西班牙的數百字的密碼,從而使法國只用兩年時間就打敗了西班牙,韋達在這次戰爭中立了大功。但是,西班國王菲力普二世向教皇控告說,法國人在對付西班牙時採用了魔術。於是,西班牙宗教裁判所,以韋達背叛上帝的罪名進行缺席判決,要將韋達處以焚燒的極刑。當然,宗教的野蠻刑法未能實現,韋達於1603年12月13日在巴黎逝世,終年63歲。韋達死後,人們譽他為“代數之父”。

韋達於1540年生在法國的豐特內,本名叫佛蘭西斯·韋埃特。韋達是他的拉丁名字。他的專業是學律師的,曾任過布列塔尼議會議員、那瓦爾的亨利親王的樞密顧問官。他對天文學、數學有著濃厚的興趣,經常利用業餘時間研究數學。1584年到1589年,由於他在政治上處於反對派地位,被免去了官職。從此,他便專心致力於數學的研究。

在從政期間,韋達研究丟番圖、塔爾塔利亞、卡爾丹諾、邦別利、斯提文等人的著作。他從這些名家,特別是從丟番圖那裡,獲得了使用字母的想法。

在韋達之前的一些大學者,包括歐幾里得、亞里斯多德在內,雖曾用字母代替過特定的數,但他們的用法不是經常的、系統的。韋達是第一個有意識地、系統地使用字母代替數進行數學運算的人。他不僅用字母表示未知量和未知量的乘冪,而且還用來表示一般係數。通常,他用子音字母表示已知量,用母音字母表示未知量。他的做法是劃時代的,從而奠定了代數學的基礎,對代數的國際通用語言的形成起到了極為重要的作用。

1591年,韋達出版了他的代數學專著《分析方法入門》,這是歷史上第一部符號代數學。它明確了“類的算術”和“數的算術”的區別,即代數與算術的分界線。

據載,韋達還以他精湛的數學知識,為國家贏得了榮譽。

當時,比利時有一位數學家,名叫羅梅紐斯,深受國王推崇,國民也深感自豪和驕傲。一次,比利時的大使向法國國王亨利四世誇口道:“你們法國還沒有一個數學家能解開我國數學家羅梅紐斯的一個關於45次方程的求根問題。”原來,這道45次方程是羅梅紐斯於1573年在他的《數學思想》一書提出來的。

面對比利時的挑戰,亨利四世決定在國內挑選數學家來解開此題,以長國威。誰知找了不少數學教授都找不到答案,國王心裡十分煩悶,如同喪權辱國一般。

一天,國王將此題給韋達看,韋達說:“一個相當簡單的問題,我馬上就能給出正確答案。”因為韋達看出,這個方程是依賴於sin45θ與sinθ之間的關係,所以幾分鐘內就求出了兩個根。國王見了答案,高興地說道:“韋達是我國乃至全世界最偉大的數學家。”接著便賞給韋達500法郎。

韋達生前寫出不少著作,但多數沒有出版發行。有一部《論方程的整理與修改》,是在他去世12年後才出版的。在書中,韋達把5次以內的多項式係數表示成其根的對稱函式。他還提出了4個定理,清楚地說明了方程的根與其各項係數之間的關係———即韋達定理。此定理至今仍在使用。他還為一元三次方程、四次方提供了可靠的解法,為後來利用高等函式求解高次代數方程開闢了新的道路。

另外,韋達利用歐幾里得的《幾何原本》第一個提出了無窮等比級數的求和公式,發現了正切定律、正弦差公式、純角球面三角形的餘弦定理等。韋達利用代數法分析幾何問題的思想,正是後來的數學家笛卡爾解析幾何思想的出發點。笛卡爾說他是繼承韋達的事業。

直到1646年,韋達死後的40多年之後,他的全部著作才由荷蘭數學家範·施庫騰等人整理成書,名為《韋達全集》。