книги из ГПНТБ / Швецов К.И. Справочник по элементарной математике арифметика, алгебра
.pdf
|
5) |
Сколько стоит килограмм |
винограда? |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
0,2 руб. + |
0,4 |
руб. = |
0,6 |
руб. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
О т в е т . |
0,2 |
руб. |
и 0,6 |
руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
нив |
П р и м е ч а н и е . |
Можно |
было |
бы |
решить задачу |
иначе; |
заме |
|||||||||||||||
5 к г |
яблок |
на |
5 к г винограда. |
Тогда |
покупка |
стоила |
бы |
па |
||||||||||||||
2 руб. дороже. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
З а д а ч а |
2. |
Сосновая |
шпала весит 27,8 к г , |
а дубовая — 45,5 к г . |
|||||||||||||||||
10 шпал |
весят 384,2 к г . |
|
Сколько |
среди |
них сосновых |
и |
сколько |
ду |
||||||||||||||
бовых? * |
|
|
10 шпал, если бы они |
все были дубовые, весили бы: |
||||||||||||||||||
45,5 |
Р е ш е н и е . |
|||||||||||||||||||||
• |
10 = 455 (кг). |
На |
сколько |
меньше |
весят 10 сосновых и дубовых |
|||||||||||||||||
шпал, чем 10 дубовых? |
|
455 — 384.2 = |
70,8 (кг). |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
На |
сколько дубовая |
шпала |
тяжелее |
сосновой? |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
45,5 |
— 27,S = |
|
17,7 (кг). |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Сколько было сосновых |
шпал? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70,8: |
17,7 = |
4. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Сколько было дубовых |
шпал? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 — 4 = |
|
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
О т в е т . |
4 шпалы |
и 6 |
шпал. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
6. |
Задачи на |
уравнивание данных. |
|
|
|
сорта |
и 28 кг второго |
||||||||||||||
|
З а д а ч а |
1. |
За |
1,5 кг |
товара |
первого |
||||||||||||||||
сорта |
уплатили |
252,5 руб. |
В |
другой |
раз |
за |
30 кг |
второго |
сорта |
|||||||||||||
и 4,5 кг первого сорта уплатили 325,5 |
руб. |
Сколько |
стоит 1 к г каж |
|||||||||||||||||||
дого |
сорта? |
запись |
условия: |
1,5 |
|
I |
и 28 кг |
II — 252,5 |
руб. |
|
|
|||||||||||
|
Краткая |
к г |
|
|
||||||||||||||||||
|
Р е ш е н и е . |
|
|
|
|
|
4,5 |
к г |
I |
и 30 к г |
II — 325,5 |
руб. |
|
|
||||||||
|
Заметив, что во второй раз куплено в 3 раза больше |
|||||||||||||||||||||
товара первого сорта, можно уравнять число |
килограммов товара |
|||||||||||||||||||||
первого |
сорта, |
купленных |
оба |
раза. |
'Д ля |
этого |
предполагаем, |
|||||||||||||||
что первая покупка была в 3 |
раза больше данной условием. |
Тогда, |
||||||||||||||||||||
имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.5 кг I |
|
и 84 кг |
II — 757 руб. |
50 |
коп. |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
4.5 к г |
I |
|
п 30 к г |
II — 325 руб. |
50 |
коп. |
|
|
|
|
||||||||
При этом предположении товара второго сорта купили на 54 к г больше (84 — 30 = 54), чем второй раз, и уплатили больше на 432 руб. (757 руб. 50 коп. — 325 руб. 50 коп. = 432 руб.). Тогда 1 к г товара второго сорта будет стоить: 432:54 = 8 (руб.) и 28 кг этого товара стоят 8 ■28 = 224 (руб.), а 1,5 к г товара первого сорта стоят 252,5—
* Подобные задачи обычно относят к тину хна предположение».
142
— 224 = 28,5 |
(руб.)> |
следовательно, |
1кг |
его |
стоит |
28,5:1,5 = |
||||||
= 19 (руб.). |
|
19 |
руб. и 8 |
руб. |
|
|
|
|
|
|
||
О т в е т . |
|
|
|
|
|
|
||||||
З а д а ч а |
2. |
За |
30 тетрадей и 12 карандашей уплатили 96коп. |
|||||||||
По той же цене за |
20 тетрадей н 7 карандашей уплатили 61 |
коп. |
||||||||||
Сколько стоит тетрадь и сколько стоит карандаш? |
|
|
||||||||||
Запись |
условия: |
30 тетр. и 12 |
карапд.— 96 коп. |
|
|
|||||||
Р е ш е н и е . |
|
20 |
» |
7 |
» |
— 61 коп. |
в обеих |
по |
||||
Уравняем |
число |
тетрадей, |
купленных |
|||||||||
купках. Для |
этого |
предполагаем, |
что |
первая |
покупка |
в два раза, |
||||||
а вторая в три раза |
была больше действительной, тогда имеем: |
|
||||||||||
|
|
60 |
тетр. и 24. каранд. — 1 руб. |
92 коп. |
|
|
||||||
|
|
60 |
» |
|
21 |
» |
— 1 |
руб. 83 коп. |
|
|
||
Далее |
так |
же, |
как и в предыдущей задаче, |
находим стоимость |
||||||||
карандаша |
и тетради. |
коп. |
|
|
|
|
|
|
||||
О т в е т . |
2 коп. |
и 3 |
|
|
|
|
|
|
||||
7.Задачи на смешение.
За д а ч а 1. Сплавили 180 г золота 920-й пробы со 100 г 752-й
пробы. Какой пробы получился сплав? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Р е ш е н и е . |
В |
первом |
слитке чистого золота было 0,92 от 180 г, |
||||||||||||||||
т. е. |
180 • 0,92 = |
165,6 |
(г). Во |
втором |
слитке |
чистого |
золота |
было |
|||||||||||
0,752 |
от 100 г, т. |
е. |
100 • 0,752 = 75,2 (г). Следовательно, в |
получен |
|||||||||||||||
ном сплаве чистого золота содержится 165,6 + |
75,2 = |
240,8 (г). Общий |
|||||||||||||||||
вес сплава равен |
180 + |
100 = 280 (г). Его проба равна |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
240,8 |
1000 = 860. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
280 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
О т в е т . |
Получен сплав |
860-й пробы. |
8 кг |
70-процентного |
рас |
||||||||||||||
З а д а ч а |
2. |
К |
2 кг воды |
прибавили |
|||||||||||||||
твора |
серной |
кислоты. |
Определить процентную |
концентрацию полу |
|||||||||||||||
ченного раствора. |
1) |
Сколько |
в растворе чистой (безводной) |
кислоты? |
|||||||||||||||
Р е ш е н и е . |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
8 кг • |
0,7 = |
5,6 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
2) |
Чему |
равен |
вес |
раствора? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
кг + |
8 кг = |
10 кг. |
|
|
|
|
|
|
|||
3) |
Чему |
равна |
процентная |
концентрация |
раствора? |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
5,6 |
кг : 10 кг = |
0,56 = |
56%. |
|
|
|
|
|||||||
П р и м е ч а й |
и е. |
Если |
|
количество |
кислоты выражено |
не в ки |
|||||||||||||
лограммах, а в литрах, |
то |
подобные |
задачи |
можно |
решать только |
||||||||||||||
с помощью таблиц |
удельных |
весов |
растворов серной |
кислоты. |
Рас |
||||||||||||||
143
смотрим, например, такую задачу. |
К 2 л |
воды прибавили 8 л |
70-про- |
|||||||||||||||||||||
иентного раствора серной кислоты. Определить |
процентную |
концен |
||||||||||||||||||||||
трацию |
полученного |
раствора. |
|
|
удельный |
вес 70-процентного |
||||||||||||||||||
Р е ш е н и е . |
|
В |
таблице |
находим |
||||||||||||||||||||
раствора серной |
|
кислоты. Он равен 1,6. |
Следовательно, |
8 л этого |
||||||||||||||||||||
раствора |
весят |
1,6 • |
8 = 12,8 ( к г ). |
Безводной |
кислоты |
в нем содер |
||||||||||||||||||
жится |
12,8 • 0,7 = |
8,96 (кг). |
|
Концентрация |
раствора |
|
равна |
8,96: |
||||||||||||||||
: 14,8 = |
0,6 = |
60%. |
|
|
относятся |
к задачам |
на см е ш е н и е |
|
|
|
||||||||||||||
Рассмотренные |
задачи |
п ер во го |
||||||||||||||||||||||
р о д а . Они сравнительно не трудны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Более сложными задачами являются задачи на |
см е ш ен и е |
вт о р о го |
||||||||||||||||||||||
рода . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З а д а ч а |
3. |
В каком отношении нужно взять два сорта товара |
||||||||||||||||||||||
стоимостью по 7,5 |
руб. |
за |
1 |
к г |
и по 7 |
руб. |
за |
1 к г . |
чтобы |
получить |
||||||||||||||
смесь стоимостью |
|
по 7,2 руб. за 1 кг ? |
|
|
количества |
товара |
|
ценой |
||||||||||||||||
Р е ш е н и е . |
|
Обозначив |
неизвестные |
|
|
|||||||||||||||||||
7,5 руб. и 7 |
руб. |
|
за |
1 |
к г |
соответственно |
|
через |
а-, |
и |
л'2, составляем |
|||||||||||||
таблицу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Далее |
рассуждаем |
так. |
При |
стоимости |
1 к г |
смеси по 7,2 руб. |
||||||||||||||||||
каждый |
килограмм |
товара |
первого сорта оценивался дешевле его |
|||||||||||||||||||||
стоимости |
на 0,3 |
руб., а каждый килограмм второго сорта, вошед |
||||||||||||||||||||||
ший в смесь, оценивался дороже на 0,2 руб. |
|
|
|
|
могло быть |
|||||||||||||||||||
Для того чтобы уменьшение стоимости первого сорта |
||||||||||||||||||||||||
покрыто повышением стоимости второго сорта (стоимость всей |
по |
|||||||||||||||||||||||
купки не изменилась), необходимо, |
чтобы |
|
каждый |
раз, |
когда |
берут |
||||||||||||||||||
0,2 к г |
товара |
первого |
сорта, |
брали |
0,3 |
кг |
второго |
|
сорта, |
т. |
е. |
|||||||||||||
*i • * 2 = |
0,2 : 0,3, |
или .yl : агл= 2 : 3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
О т в е т . |
В отношении 2 :3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
З а д а ч а |
4. |
Из двух сплавов с 60-процентным и 80-процентным |
||||||||||||||||||||||
содержанием |
меди |
надо изготовить сплав весом 40 к г с 75-процентиым |
||||||||||||||||||||||
содержанием |
меди. |
Сколько |
килограммов |
каждого |
сплава надо взять |
|||||||||||||||||||
для этого? |
|
|
|
|
Выражаем |
содержание |
меди |
в |
граммах |
на |
1 |
|
||||||||||||
Р е ш е н и е . |
|
|
кг |
|||||||||||||||||||||
сплава: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xi = — = 10 (к г ); |
Ло = — ■3 = 30 (кг). |
О т в е т . 10 кг и 30 к г . |
|
144
8. |
|
Задачи на движение. К арифметическим |
задачам на движение |
||||||||
принадлежат такие, в которых на основании зависимости между вре |
|||||||||||
менем, скоростью и расстоянием при равномерном движении надо |
|||||||||||
найти одну |
из этих величин. |
В зависимости |
от их содержания раз |
||||||||
личают задачи на |
встречное |
движение |
и на |
движение в одном |
на |
||||||
правлении. |
|
|
|
З а д а ч а |
1. |
Из |
города |
|
|||
а) |
В с т р е ч н о е д в и ж е н и е . |
А |
|||||||||
в 11 ч выехала легковая машина и движется |
со |
средней |
скоростью |
||||||||
50 к м /ч |
по |
направлению к городу В . |
Через |
30 м и н |
навстречу ей |
из |
|||||
города |
В |
вышла |
грузовая |
машина |
со |
средней |
скоростью 35 к м /ч . |
||||
В котором часу произойдет их встреча, если расстояние между горо |
|||||||||||
дами равно |
195 к м |
(рис. 13}? |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
5 0 к м /ч |
|
|
|
|
35 к м /ч | |
|
|
||
195 км
Рис. 13
Р е ш е н и е , 1) Какое расстояние пройдет легковая машина до выхода грузовой?
50• 0,5 = 25 (км ).
2)Какое расстояние пройдут до встречи при совместном движе нии легковая и грузовая машины?
|
|
|
|
|
195 — 25 = 170 (к м ). |
|
|
|
|
||||
3) |
На |
сколько километров |
сближаются |
за |
один |
час |
легковая |
||||||
и грузовая |
машины? |
50 + |
35 = 85 (к м ). |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4) |
Через |
сколько |
часов |
после |
выхода |
грузовой |
машины они |
||||||
встретятся? |
|
|
170 : 85 = |
2 (ч). |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5) |
В котором |
часу произойдет встреча машин? |
|
|
|||||||||
|
|
|
11 ч + 30 м и н -)- 2 ч = 13 ч 30 м и н . |
|
|
||||||||
О т в е т . В 13 ч 30 м и н . |
пунктов, |
расстояние |
между |
которыми |
|||||||||
З а д а ч а |
2. |
Из |
двух |
||||||||||
37 к м , |
вышли |
одновременно навстречу друг другу два туриста. Пер |
|||||||||||
вый проходил |
за |
час |
на 0,5 |
к м |
больше второго. |
С какой скоростью |
|||||||
145
шел каждый турист, если через 2,5 ч |
после |
выхода |
расстояние меж |
|||||||||||||||
ду |
ними |
было |
18,25 к м ? |
|
|
|
|
|
расстояние: 37—18,25= |
|||||||||
= |
Р е ш е и и е. Оба туриста прошли за 2,5 ч |
|||||||||||||||||
1S.75 (к м ) . |
За |
час они прошли |
18,75 : 2,5 = 7,5 (кл). |
Если |
бы ско |
|||||||||||||
рость первого туриста была такая |
же, как и второго, они за час |
|||||||||||||||||
прошли |
бы 7,5 — 0,5 = 7 ( к м ) . |
Тогда |
второй |
турист за час проходил |
||||||||||||||
7 : 2 = |
3,5 (к м ), |
а |
первый — 3,5 -J- 0,5 = 4 (к м ) . |
|
|
|
|
|||||||||||
|
О т в е т . |
4 к м |
и 3,5 к м . |
|
|
|
|
|
|
|
|
З а д а ч а 3 |
||||||
Из |
б) |
|
|
Д в и ж е н и е в о д н о м н а п р а в л е н и и . |
||||||||||||||
пункта |
А |
выехал |
велосипедист и едет |
по |
направлению |
пункта В |
||||||||||||
со средней |
скоростью |
12 к м /ч . |
Через |
2 ч |
из этого |
же |
пункта |
отпра |
||||||||||
вился |
в |
том |
же |
направлении |
второй |
велосипедист |
со |
скоростью |
||||||||||
18 к м /ч . |
Через сколько часов |
и |
на |
каком расстоянии |
от А |
второй |
||||||||||||
велосипедист догонит |
первого? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
74» |
12км/ч51*2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
А *=----------- |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
/б /ш /ч • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
14. |
|
|
|
|
|
|
||
|
Р е ш е н и е |
(рис. |
14). 1) |
Какое |
расстояние |
проходит |
первый |
|||||||||||
велосипедист до |
выхода второго? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
12■2 = 24 (км ).
2)На сколько километров больше проходит в час второй вело сипедист, чем первый?
|
|
|
|
|
18 — 12 = 6 (/си<). |
|
|
|
|
3) Через сколько часов после своего выхода второй велосипедист |
|||||||
догонит |
первого? |
|
24 к м : 6 к м = 4 (ч). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4) |
На |
каком расстоянии от А второй велосипедист догонит пер |
|||||
вого? |
|
|
|
18 х |
4 = 72 (к м ). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
О т в е т . 4 ч, 72 км . |
|
в экскурсию, рассчитал, |
|||||
что |
З а д а ч а |
4. Мотоциклист, отправляясь |
||||||
если |
он будет |
проезжать |
по 20 к м /ч , |
то приедет |
на место на |
|||
15 |
м и н |
раньше, |
чем |
если |
поедет со скоростью 18 |
к м /ч . Какое |
||
расстояние он должен |
проехать? |
|
|
|||||
146
Р е ш е н и е . |
1) Сколько |
километров |
проехал |
бы мотоциклист за |
|||||
15 м и н |
со скоростью 20 к м /ч ? |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
2 0 . 1 = 5 (к м ). |
|
||||
2) |
На сколько |
километров больше |
проезжал |
бы мотоциклист за |
|||||
одни час |
в первом |
случае, чем во втором? |
|
||||||
|
|
|
|
2о — 18 = 2 |
(«chi). |
|
|||
3) За |
какое время мотоциклист |
пройдет все |
расстояние со ско |
||||||
ростью |
18 к м /ч ? |
5 |
: 2 = 2,5 |
(•/). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
4) |
Какое |
расстояние он должен |
проехать? |
|
|||||
О т в е т . |
|
18 • 2,5 = |
45 (к м ). |
|
|||||
45 к м . |
|
|
|
|
|
||||
/ // . АЛГЕБРА
ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗВИТИИ АЛГЕБРЫ
Первые алгебраические задачи были поставлены и решены еще математиками древнего Египта и Вавилона. Папирус Ахмеса, относящийся к XVIII в. до и. э., содержит решение одиннадцати
задач, |
приводящих к |
уравнениям |
с одним |
неизвестным. |
Значи |
тельно более глубокими знаниями |
обладали |
вавилоняне. До |
нашего |
||
времени |
сохранились |
тексты с решением системы двух уравнении |
|||
с двумя |
неизвестными, |
квадратных и кубических уравнении, |
систем |
||
квадратных уравнений с двумя и с тремя неизвестными. |
|
||||
В древней Греции |
алгеброй занимались очень мало. Однако за |
||||
мечательный труд Диофанта Александрийского, написанный около
250 |
г. и. э., |
является доказательством |
того, |
что в древней Греции |
уже |
тогда |
существовала алгебра как |
паука, |
связанная, очевидно, |
с вавилонской математикой. Этот труд, носивший название «Арифме тика», содержал решения задач, приводимых к уравнениям первой и второй степени и к неопределенным уравнениям. Все рассуждения
Диофанта — чисто |
аналитического типа, но |
при решении |
каждой |
|||
задачи |
он |
пользовался специальным |
способом: общих способов ре |
|||
шений |
он |
не.знал. |
Диофант не знал |
также |
отрицательных |
чисел, |
а при решении квадратного уравнения давал только положительный
корень |
в качестве ответа. В сеоих алгебраических рассуждениях |
он |
||
пользовался некоторой символикой. |
алгебры, различают |
три |
||
В истории математики, и в частности |
||||
способа |
изложения — риторический, синкопированный |
и символиче |
||
ский. Р и т о р и ч е с к и м способом называется |
такой, когда |
все предло |
||
жения записываются словами, символика . отсутствует полностью. Этим способом изложения пользовалось большинство математиков вплоть до нового времени.
С и н к о п и р о в а н н ы й способ также характеризуется словесной записью математических выражений, однако для часто встречающихся дей ствий и понятий применяется символика. Таким способом выполнен трактат Диофанта, которым вплоть до середины XVII в. пользова лись западноевропейские алгебраисты.
148
С и м в о л и ч е с к и й способ изложения, при котором математические выражения полностью записываются математическими символами, впервые в Европе был разработай французским математиком Внетом (1540— 1603) и применяется со второй половины XVII в. Однако за долго до этого времени он уже применялся индийскими математиками.
Индийцы |
внесли в алгебру значительный вклад. Во II в. и. э. |
они пользовались иррациональными числами. В VII в. математик |
|
Брахмагупта |
уже полностью владеет теорией уравнений первой и вто |
рой степеней с одним неизвестным. Он пользуется также и понятием отрицательного числа. К XII в. относятся два трактата математика
Бхаскары,— «Лилаватн» и «Бпджаганита». В |
последнем |
Бхаскара |
||||
занимается решением квадратных уравнений, причем |
рассматривает |
|||||
оба корня, считая, однако, второй корень ненужным. |
|
|
||||
Некоторыми |
познаниями |
в алгебре |
обладали также математики |
|||
древнего и средневекового |
Китая. Последняя |
часть |
«Математики |
|||
в девяти книгах», написанной во II—-III вв. и. э., посвящена приме |
||||||
нению алгебры |
к некоторым задачам |
геометрии. В XIII |
в. выдаю |
|||
щийся китайский математик Цинь Цзю-Шао написал трактат «Девять отделов искусства счета», в котором он дает численные решения уравнений вплоть до четвертой степени. Это было наивысшим дости жением китайцев в области алгебры; дальнейшее развитие матема тики в Китае последовало лишь в XIX в., после овладения евро пейскими методами исследования.
Начиная с IX в., алгеброй начали заниматься ученые ряда стран, входивших тогда в состав Арабского халифата. Они пользовались поэтому для своих сочинений арабским языком. Сирийскими, египет скими, иракскими и иранскими учеными были переведены на арабский язык, тщательно изучены и прокомментированы сочинения греческих
математиков. Особенно значительный вклад |
принадлежит |
средне |
|
азиатским ученым, которые, |
кроме греческой |
математики, |
изучили |
и индийскую, чем облегчили |
свои дальнейшие |
исследования. |
|
Великий хорезмский математик Мухаммед нбн Муса написал трактат под названием «Книга восстановления и противопоставления».
«Восстановлением»- Мухаммед называет перенос вычитаемого из одной части уравнения в другую, где оно становится слагаемым; «противопоставлением» — собирание неизвестных в одну сторону урав нения, а известных — в другую сторону. «Восстановление» по-арабски называется «ал-джебр». Отсюда и произошло слово «алгебра». В этом трактате Мухаммед дает учение об уравнениях первой и второй
степеней, |
рассматривает применение алгебры к геометрии, а также |
|||||
к ряду вопросов, |
связанных |
с наследованием и делением имущества |
||||
по сложным законам мусульманского права. |
велико. В сущности, он |
|||||
Значение |
Мухаммеда в истории |
науки |
||||
подытожил |
и свел |
воедино |
знания |
греков, |
индийцев и среднеазиат |
|
ских народов |
по арифметике |
и алгебре. |
|
|||
149
Знаменитый таджикский поэт и ученый Омар Хайям (1040—1123)
написал около 1070 г. |
трактат по |
алгебре, содержащий решение |
|||||||
уравнений |
первой, |
второй и третьей |
степеней, |
а также |
некоторых |
||||
специальных |
видов |
уравнений |
методом |
геометрических |
построений. |
||||
Много алгебраических задач было решено среднеазиатскими и |
|||||||||
арабскими |
учеными |
в связи с |
развитием |
астрономии и |
геометрии. |
||||
Так, астроном |
Улуг-Бек |
(1394— 1449) |
разработал |
численное решение |
|||||
кубических |
уравнений типа |
|
|
|
|
|
|||
х3 + а х + Ь = 0,
необходимое для составления тригонометрических таблиц. Его совре менник ал-Каши разработал правило извлечения корней любой сте пени из целых чисел. Ал-Каши принадлежит также первое в истории пауки применение правила возведения двучлена в любую степень («бином Ньютона»),
ВЗападной Европе алгебра начала развиваться, начиная с XIII в.
В1202 г. Леонардо Фибоначчи (Леонардо Пизанский) написал «Книгу об абаке», энциклопедическое сочинение, в котором свел знания своего времени в области арифметики и алгебры, в значительной степени
заимствованные у восточных математиков. |
Как это сочинение, так |
и его прообразы — труды среднеазиатских |
и восточных ученых — на |
писаны чисто риторическим способом и совершенно не содержали символики.
К самостоятельным достижениям Леонардо Фибоначчи относится приближенное алгебраическое решение кубического уравнения.
Точное алгебраическое решение этого уравнения было уже ре зультатом трудов математиков эпохи Возрождения. В сущности, нахождение этого решения явилось одним из тех шагов, которые продвигают науку вперед и дают ей импульс для дальнейшего раз вития. Поэтому нахождение решения уравнения третьей степени явилось одним из крупнейших достижений математиков XVI в. В 1541 г. итальянский ученый Н. Тарталья нашел общее решение кубического уравнения, но опубликовал его другой итальянский ученый Джеро нимо Кардано (1501— 1576) в своей книге «Великое искусство». Там же Кардано привел и решение уравнений четвертой степени, найденное его учеником Феррари.
В течение следующих трех веков математики безуспешно искали • алгебраические решения уравнений выше четвертой степени и только знаменитый норвежский математик Нильс Генрик Абель (1802—1829) доказал, что общее алгебраическое уравнение выше четвертой степени не разрешимо в радикалах.
В своем труде Кардано указал также, что уравнение третьей степени имеет три корня. Правда, он не дал общего теоретического вывода этого положения, а привел его лишь в нескольких частных случаях. Он впервые решает задачу с комплексными числами: делит
150
10 на две части, произведение которых |
равно |
40, |
и в |
результате |
||
получает 5 -|- У — 15; 5 — ] / — 15. Перемножив |
эти |
числа, |
он |
полу |
||
чает: 25 -)- 15 = 40. |
наука |
достигла |
в |
XVI |
в. во |
|
Наибольшего развития алгебра как |
||||||
Франции. Труд Франсуа Внета «Введение в аналитическое искусство», опубликованный в 1591 г., был первой из работ в области алгебры, написанной полностью в символической форме. Виет усовершенство вал методы алгебры и тригонометрии и весьма подробно и система тически изложил применение .алгебры к геометрии.
При решении уравнений третьей и четвертой степеней он поль зовался методом приведения. Однако все корни, кроме положитель ных, отвергал.
В 1629 г. Жирар (1590—1633) опубликовал свой труд под назва нием «Новые изобретения в алгебре», где оценил пользу отрицатель ных корней и установил, что каждое уравнение имеет столько корней, сколько единиц содержится в его показателе степени.
До XVII в. европейские |
математики, |
за исключением Жирара, |
|||
не признавали отрицательных |
чисел, пока знаменитый французский |
||||
геометр Рене Декарт (1596—1650) |
не дал геометрического истолкова |
||||
ния их на числовой оси. |
Однако |
и после |
Декарта встречаются не |
||
правильные |
взгляды на |
отрицательные числа; только с середины |
|||
XIX в. в |
учебниках для |
средней |
школы |
отрицательные числа изла |
|
гаются систематически и дается их правильное истолкование. Декарт систематизировал также символическую запись алгебраи
ческих выражений.
В 1614 г. шотландец Джон Непер (1550—1617) опубликовал тео рию изобретенных им таблиц логарифмов. Одновременно с Непером и совершенно независимо от него швейцарец Юст Бюрги составил свои таблицы антилогарифмов — «Арифметические и геометрические таблицы прогрессий», но опубликовал их только в 1620 г. Несколько позже теорию логарифмов развил Бриггс (1556—1630). Знак «log» ввел И. Кеплер в 1624 г.
Значительные исследования в области алгебры принадлежали ве ликому французскому ученому Пьеру Ферма (1601—1665), который
разработал |
прием исключения одного |
неизвестного из |
двух уравне |
||
ний одинаковой |
степени. |
«Универсальная |
арифметика» |
||
В 1707 |
г. |
была |
опубликована |
||
И. Ньютона (1642—1727), в которой содержался ряд полученных им |
|||||
результатов из |
области |
алгебры. Частично эти результаты были опуб |
|||
ликованы несколько раньше, в 1685 г., в «Алгебре» Валлиса (1616—
1703). Ньютон усовершенствовал |
метод исключения Ферма, |
открыл |
||||
теорему о |
биноме, |
хотя и не |
дал |
ее доказательства. |
|
|
«Алгебра» Джона Валлиса долгое время |
служила наиболее пол |
|||||
ным руководством по этому предмету. Кроме |
глав из области теории |
|||||
и практики |
алгебры |
и арифметики, |
книга содержала также |
раздел |
||
151
