当前位置:文档之家› 近世代数与尺规作图世界名题

近世代数与尺规作图世界名题

考入巴黎高等师范学校 因参加政治活动而两次入狱并被学校开除
2、伽罗瓦与伽罗瓦理论 伽罗瓦(Galois)
1832年 4 月出狱后不久在与人决斗时负 重伤,5月31日上午10时去世 14 年 后 , 1846 年 法 国 数 学 家 刘 维 尔 (Liouville)从伽罗瓦的弟弟手中收集到 一些尚未发表的手稿,陆续发表在自已创 办并主编的《理论数学与应用数学》杂志 上
b b 4ac x 2a
2
元后12世纪
四、代数发展简史
2、三次方程
★方程式: ★求根公式:
x ax bx c 0
3 2
a x 3
3 3 3
2p
2
3 q 4 p q 27c 27c
3 2

3
q 4 p q 27c 27c 54
2、伽罗瓦与伽罗瓦理论
伽罗瓦(Galois)
1852 年起,有人首先读懂了伽罗瓦的论文并 弄清了他的思想 1894 年,狄德金 (Dedekind, 德国代数和数论专 家)对伽罗瓦理论作了系统的阐述
1948年,阿丁(Artin)所写的关于伽罗瓦理论的 讲义成为后人的样版
19世纪后期,人们才认识到伽罗瓦工作对于代数学划时代 的影响
二、尺规作图解析判别法 4、设r为任一正有理数,则以 r为长度的 线段也可以作出来。事实上,如图,利用 1+r 为直径作圆,从线段连接点 P 引垂线 交圆于Q,则PQ=
r
Q
r
r
P O
二、尺规作图解析判别法
5、反复利用上述手续,可见长度为
4
r, r,
8
的线段也都可以作出来 。
★只要是由有理数经过有限次“加、减、乘、除、
2、倍立方问题
设原立方体的边长为a,新立方体的边长为x
2a 不妨设a=1,则问题变为三次方程 x3 2 的求解
则倍立方问题表示为代数方程 x3 问题,然而这也是不可能的
3
二、尺规作图解析判别法
三个尺规作图难题的代数化
3、圆化方问题
设正方形的边长为x,己知圆的半径为r,则圆化
方问题即可表示为代数方程
刘维尔(Joseph Liouville)
法国数学家,(1809—1882),刘 维尔在1836年1月创办《纯粹与应 用数学杂志》(Journal de matématiques pures et appli- quées),并亲自主持了前39卷的编 辑出版工作(第1辑,1—20卷, 1836—1855年;第2辑,1—19卷, 1856—1874年)。该杂志刊登纯粹、 应用数学领域所有分支的论文,记 录了19世纪中期的40年里数学活动 的一部分重要内容,被后人称为 《刘维尔杂志》(Liou-ville′s Journal)。
寻找五次方程的根式求解公式
Lagrange
1770年法国数学家拉格朗日才开始意识到一般五
次方程这样的求解公式可能是不存在的 。他分析
了己知的解方程的方法,并指出可用一个统一的
方法去代替这些不同的解法,在讨论中他引入置
换、置换的乘法、置换群的概念。
约瑟夫· 拉格朗日
约瑟夫· 拉格朗日,全名约瑟夫· 路 易斯· 拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange 1735~1813)法国数 学家、物理学家。1736年1月25 日生于意大利都灵,1813年4月 10日卒于巴黎。他在数学、力学 和天文学三个学科领域中都有历 史性的贡献,其中尤以数学方面 的成就最为突出。
x r
2
2
不妨设r=1,则圆化方问题转化为用直尺和圆规作
一条线段其长为 x
,这也是做不到的。
三、伽罗瓦(Galois)与近世代数
古典代数、五次方程的根式求解、近 世代数 伽罗瓦与伽罗瓦理论 三个尺规作图难题的代数证明
1、古典代数、五次程的根式求解、近世代数
古典代数的中心问题 :解代数方程和方 程组 有效工具 :矩阵论和线性代数学 四次方程的一般求解公式 :1545年 L.Ferrarri (Italian,1522-1565)
寻找五次方程的根式求解公式
N.H.Abel
后来Abel证明了上面这一假设是成立的,并在
1824年,22岁的挪威大学生阿贝尔再一次独立
地得到了Ruffini的证明,至此就完整地证明了一
般n次方程当n 5 时不能用根式解。不幸,阿贝
尔于1829年4月6日早逝于结核病。
阿贝尔
翻开近代数学的教科书和专门著作, 阿贝尔这个名字是屡见不鲜的:阿贝 尔积分、阿贝尔函数、阿贝尔积分方 程、阿贝尔群、阿贝尔级数、阿贝尔 部分和公式、阿贝尔基本定理、阿贝 尔极限定理、阿贝尔可和性,等等。 只有很少几个数学家能使自己的名字 同近代数学中这么多的概念和定理联 系在一起。然而这位卓越的数学家却 是一个命途多舛的早夭者,只活了短 短的27年。尤其可悲的是,在他生前, 社会并没有给他的才能和成果予以公 正的认可。
四、代数发展简史
3、四次方程
★方程式: x
4
ax bx cx d 0
3 2
★求根公式:略 ★L.Ferrarri
(Italian,1522-1565)
四、代数发展简史
4、五次及五次以上方程
★方程式: x
★N.Abel
n
a1x
n1

an1x an 0, n 5
2、伽罗瓦与伽罗瓦理论
伽罗瓦理论的基本思想
关于域的问题可以转化为域的自同构形
成的群的问题来进行讨论
3、三个尺规作图难题的代数证明
因用到域论和Galois理论的较 多知识,故略去
四、代数发展简史
1、 二次方程
★方程式:
ax bx c 0
2
★求根公式:
★发展阶段:公元前20世纪------公
1、古典代数、五次程的根式求解、近世代数
寻找五次方程的根式求解公式
Galois
年青而有才华的数学家伽罗瓦深刻地阐明了
用根式解代数方程的理论基础。他的天才想法是
研究方程根之间的置换,由此产生了群的概念,
这使得他们工作的意义远远超出了解代数方程的
问题范围,而成为群论以致于近世代数的开拓者。
伽罗华
(Évariste Galois,公元 1811年~公元1832年)是法国对函 数论、方程式论和数论作出重要贡 献的数学家,他的工作为群论(一 个他引进的名词)奠定了基础;在 父亲自杀后,他放弃投身于数学生 涯,注册担任辅导教师,结果因撰 写反君主制的文章而被开除,且因 信仰共和体制而两次下狱。伽罗华 死于一次决斗,可能是被保皇派或 警探所激怒而致,时年21岁。他被 公认为数学史上两个最具浪漫主义 色彩的人物之一。
狄德金
尤利乌斯· 威廉· 理查德· 戴德金 (Julius Wilhelm Richard Dedekind ,1831—1916) 又译狄德金,最伟大的德国 数学家、理论家和教育家, 近代抽象数学的先驱。据 《辞海》,戴德金还是格丁 根大学哲学博士、柏林科学 院院士。
阿丁(Artin)
Artin(1898~1962)奥地利数学家。 阿丁前期工作主要是在类域论、实 域理论 、抽象代数等方面 。在此 期间 ,他和E.诺特以及他们的学派 极大地推动了抽象代数学的发展。 后期工作主要是在环论、伽罗瓦理 论、代数数论中的类数问题及拓扑 学的辫子理论方面。 著作有《类 域论》和《阿廷文集》。
★ G.Cardano (Italian,1501-1576), N.Tartaglia (Italian,1499-1577) ,
卡丹Cardano
Cardano(1501~1576)生于意 大利 Pavia,卒於罗马,是意大 利米兰的学者。现在我们称三次 方程的求根公式叫作「Cardano 公式」,这公式其实不是 Cardano 发现的,而是他在1539 年从别人那里骗到的,把它写入 《Ars Magna》(大衍术)书中。 他有多方面的才干,曾写过一本 机率对局的书,这是有关机率论 最早的一本书。他性喜赌博,因 而对机率产生了兴趣
二、尺规作图解析判别法
3、在平面几何作图题里,总可以把一己知线段当 做“单位长度线段”,即长度为 1 ,于是利用 尺规作图,很容易将该线段 n 等分,从而求得 长为 1 n 的线段,再将此线段m倍,又可得到 长为 m n的线段。总之,一切以有理数为长度 的线段都可以作出来。我们把点的坐标或线段 长度都简称为几何量
作图问题,两千多年来,不断有人在这个题目 上花费时间,甚至毕生精力。
一、古代尺规作图三大难题的故事
2、倍立方问题 要求作一个立方体,使其体积等于己知 立方体体积的两倍
★倍立方问题又以“黛利亚神问题”相传
一、古代尺规作图三大难题的故事
3、圆化方问题 要求作一个正方形,使其面积等于一个 己知圆的面积
开平方”五则运算得出的数量,都可以用尺规 作出以这些数量为长度的线段,这些数量就可 以叫做“可作图几何量”。
二、尺规作图解析判别法
尺规作图题的解析判别法:
要判别一个平面几何上的尺规作题 是否可作,只要分析所要确定的几何量
是否为“可作图几何量” 就行了
二、尺规作图解析判别法
三个尺规作图难题的代数化
1、三分角问题
设己知角的三分之一为A,则已知角为3A,
cos3 A 4cos A 3cos A 令 2cos3 A m,2cos A x 得 x3 3x m 0
取余弦
3
由于x并不能表示成可作图几何量,故三分 角用尺规作图不可能
二、尺规作图解析判别法
三个尺规作图难题的代数化
1、古典代数、五次程的根式求解、近世代数
寻找五次方程的根式求解公式
P.Ruffini
相关主题