于 “ 千 呼 万 唤 始 出 来 ”, 在 16 世 纪 , 由 意 大 利 数 学 家 解 决了 ; 他 们 又 接 踵 地 解 决 了 四 次 方 程 的 解 。数 学 家 们 向 五 次 方 程 以 至 更 高 次 的 代 数 方 程 解 的 目 标挺 进 了 。 莱 布 尼 茨 、 欧 拉 等 大 学 者 也 无 例 外 地 被 卷 入 为 达到 这 个 目 标 而 不 懈 地 奋 进 的 漩 涡 , 但 是 , 他 们 全 都 失 败了 。作 为 数 学 全 才 的 拉 格 朗 日 当 然 不 会 袖 手 旁 观 。 他 看 到前 人 ( 如 牛 顿 。 他 还 不 知 道 有 秦 九 韶 ) 成 功 地 解 决 了 数 字方 程 的 解 , 深 受 鼓 舞 , 但 是 , 摆 在 面 前 的 问 题 要 艰 难 得多 , 这 种 代 数 解 法 必 须 是 经 过 有 限 次 加 、 减 、 乘 、 除 和 开方 运 算 来 求 代 数 方 程 根 的 精 确 解 法 , 换 言 之 , 能 不 能 建 立一 种 可 以 普 遍 应 用 的 求 根 公 式 呢 ?自 从 三 次 、 四 次 方 程 的 根 式 解 问 世 之 后 , 岁 月 又 匆 匆地 流 逝 一 百 多 年 , 在 这 期 间 , 寻 求 五 次 和 更 高 次 代 数 方 程解 的 努 力 毫 无 收 获 。 拉 格 朗 日 与 他 的 前 辈 大 师 的 遭 遇 一样 : 怀 着 极 大 兴 趣 去 研 究 这 个 问 题 , 付 出 了 相 当 多 的 时 间和 精 力 , 企 图 找 到 一 种 解 五 次 和 五 次 以 上 方 程 的 方 法 , 结果 照 样 一 无 所 获 。面 对 这 个 悬 而 未 决 如 此 多 年 的 命 题 , 拉 格 朗 日 惊 呼 :“ 它 好 像 是 在 向 人 类 的 智 慧 挑 战 !” 接 着 , 他 只 好 做 出 一 种猜 测 性 的 结 论 : 用 代 数 运 算 解 一 般 的 、 高 于 四 次 的 方 程 看来 是 不 可 能 的 。 于 是 , 他 判 断 说 , 或 者 是 这 个 问 题 超 越 了人 的 智 力 范 围 , 或 者 是 根 的 表 达 式 的 性 质 必 定 不 同 于 当 时222
所 知 道 的 一 切 。然 而 , 他 还 是 对 前 人 用 来 解 四 次 和 四 次 以 下 方 程 的 全部 方 法 进 行 了 彻 底 研 究 , 他 看 出 , 他 们 所 用 的 全 部 手 段 都可 归 结 为 一 种 程 序 相 同 的 方 法 。 当 时 , 拉 格 朗 日 给 自 己 提出 一 个 任 务 : 分 析 解 三 次 方 程 和 四 次 方 程 的 各 种 解 法 , 看看 这 些 方 法 对 于 解 更 高 次 的 方 程 能 提 供 什 么 线 索 。 结 果 他发 现 , 对 于 二 次 、 三 次 或 四 次 方 程 , 借 助 于 一 个 低 一 次 的“ 预 解 式 ”, 便 可 以 获 得 方 程 的 解 , 但 当 应 用 解 五 次 以 下 方程 的 类 似 方 法 去 解 五 次 方 程 时 , 预 解 式 却 是 六 次 的 , 这样 , 就 使 他 想 到 , 四 次 以 上 方 程 也 许 是 不 能 用 代 数 运 算 来解 的 ?1770 年 , 拉 格 朗 日 发 表 了 《 关 于 代 数 方 程 解 法 的 思考 》, 开 始 认 识 到 根 的 排 列 与 置 换 理 论 是 解 代 数 方 程 的 关键 所 在 , 这 就 开 创 了 用 置 换 群 理 论 来 研 究 代 数 方 程 的 新 阶段 。拉 格 朗 日 企 图 找 到 能 导 致 次 数 低 于 五 次 的 五 次 方 程 预解 式 的 努 力 没 有 成 功 , 但 是 , 他 的 思 路 却 为 19 世 纪 初 数学 家 们 彻 底 解 决 四 次 以 上 方 程 求 解 的 理 论 ( 高 于 四 次 的 方程 一 般 不 可 能 有 代 数 解 法 ) 铺 平 了 道 路 , 他 的 工 作 实 际 上代 表 人 类 智 慧 回 答 了 关 于 代 数 方 程 理 论 的 挑 战 。223
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十 大 数 学 家
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知 识 ”、“ 科 技 发 展
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前言《 十 大 科 学 家 丛
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目录欧 几 里 得 —— 数
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德 里 安 悲 剧 的 背 后 …
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向 人 类 智 慧 挑 战 ……
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所 教 书 育 人 自 然 就 是
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说 , 神 不 断 在 绘 制 几
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年 , 还 没 有 任 何 一 部
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卷 十 二 : 穷 竭 法 的 应
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积 相 等 。图 1于 是 , 正
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毕 达 哥 拉 斯 学 派 的 弟
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《 几 何 原 本 》 卷 四 命
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当 时 他 只 知 道 6、28、49
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份 藏 起 来 , 又 去 躺 下
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径 上 做 出 的 正 方形 之
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5. 整 体 大 于 部 分 。以
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献 出 了 毕 生 精 力 , 但
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妙 而 生 趣 盎 然 的 故 事
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执 著 的 痴 情却 说 泱 泱
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刘 徽 对 《 九 章 算 术 》
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它 的 精 彩 之 处 在 于 开
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万 种 风 流数 学 史 上 曾
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朱 方 、 青 方 中 各 有 一
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出 入 相 补 法 还 有 许 多
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积 趋 于 圆 面 积 。首 先
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以 满 足 要 求 , 所 以 便
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绍 的 解 法 是 :“ 以 弦
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“ 立 圆 ” 就 是 球 , 这
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图 21量 海 岛 , 立 两 根 高
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图 2 2至 于 测 深 , 刘 徽
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图 24驱 是 当 之 无 愧 的
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究 , 至 于 游 戏 、 毬 、
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三 、 田 域 : 各 种 田 亩
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曾 提 出 一 种 解 决 这 类
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秋 开 放 , 与 春 天 开 花
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圆 城 》 的 建 立 方 程 思
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详 细 介 绍 了 周 长 、 梯
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上 打 桩 , 桩 离 台 脚 (CB)1
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当 时 , 天 下 的 田 地 面
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图 30从 秦 九 韶 所 绘 的
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图 3 2图 3 386
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局 限 于 当 时 条 件 和 他
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却 是 何 等 情 急 和 情 深
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立 志 在 军 旅 生 涯 中 展
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座 上 客 。这 位 “ 翻 译
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要 有 一 息 闲 余 , 他 的
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教 务 之 余 , 为 科 学 事
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于 当 时 荷 兰 也 是 人 才
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图 35x2+Y2=a2 是 一 个 不 定
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如 轨 迹 线 是 曲 线 形 式
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之 神 。 接 着 , 祭 司 接
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这 是 一 个 圆 心 坐 标 为
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立 地 发 现 这 条 定 律 尚
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本 就 站 不 住 脚 的 论 点
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献 也 不 是 泛 泛 可 比 的
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费 马 —— 业 余 数 学 家
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著 行 世 。 他 的 大 部 分
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了 。 从 另 一 方 面 讲 ,
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队 ? 诸 如 此 类 , 不 一 而
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式 , 同 时 , 还 要 深 入 研
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神 秘 方 程1657 年 2 月 , 费
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费 马 归 纳 了 柏 拉 默 古
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图 390,1,5,12,22,…… 中 的
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公 元 3 世 纪 的 古 希 腊
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《 论 直 角 三 角 形 的 数
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费 马 大 定 理 都 是 非 常
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怎 样 确 定 费 马点 ? 见
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他 在 1636 年 春 写 的 短
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矢 , 解 法 有 独 到 之 处
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业 城 , 又 是 一 座 文 化
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怠 。莱 布 尼 茨 的 一 生
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多 年 来 一 直 萦 回 于 脑
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那 时 , 耶 拿 大 学 的 教
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开 了 这 个 世 界 , 人 类
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图 4 4个 数 的 和 是 下 面
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紧 接 着 , 鲍 威 特 又 从
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非 常 诚 恳 的 , 他 在 《
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预 测 准 确 或 疏 误 都 会
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势 。 事 实 上 , 希 尔 伯
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如 : 探 索 范 围 之 广 阔
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页 。诺 德 的 父 亲 是 “
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赴 波 伦 亚 出 席 会 议 。