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代數學的故事 (第 3 頁)

李白飛

 

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.原載於科學月刊第十卷第四期、第十卷第五期
.作者當時任教於臺大數學系

註釋
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由負數到判別式

希臘人的幾何觀,導致他們在發展代數上的一些缺陷。譬如說,用配方法解二次方程的時候,負根就忽略不計。因為他們認為負數是「不真實」的;換句話說,負數沒有幾何意義。負數是印度人所創用來表示負債的,據說第一世紀已開始使用,不過真正可考的年代,大概是在西元628年左右。比起希臘人的專注於幾何學來,印度人更傾心於代數,也因此,代數學在他們的手中成長繁榮起來了。

印度人知道一個正數有兩個平方根,一正一負,而負數則「無平方根」。同時,他們也知道一個二次方程有兩個根(負根和無理根都算在內)。因為印度人承認負數的存在,所以他們在解二次方程時,就不必像希臘人一樣,為了避免負係數而分

\begin{displaymath}
\begin{array}{lc}
ax^2=bx+c,& \\
ax^2+bx=c,&(a,b,c\mbox{{\f...
...fontseries{m}\selectfont \char 163}})\\
ax^2+c=bx&
\end{array}\end{displaymath}

三種情形來討論。解法當然也是配方法,不過由於他們無法處理負數開平方,自然也就無法解所有的二次方程了。

印度人的代數學,後來經過阿拉伯人的整理和潤飾,再傳到西方世界去。「代數學」的英文──algebra──便是來自阿拉伯文的 al-jabr 2 。大家在中學時代所學到的二次方程根的公式,就是在回教帝國時代首度出現的,這個公式是說:二次方程式 ax2+bx+c=0 的根是

\begin{displaymath}
x=\frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
\end{displaymath}

其中

D=b2-4ac

即是該方程式的判別式(由於「虛數」尚未出現,自然 $D \geq 0$ 便成為有解的充要條件了)。

   

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編輯:陳文是 最後修改日期:6/17/2002