一元三次方程的故事

玛丽莲梦兔
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2020年08月04日 01:55
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一元三次方程的故事
很久以前,人们就解决了一元一次方程与一元二次方程
的求解问题.然而对一元三次方程的求解却使众多的数学家
们陷入了困境,许多人的努力都以失败而告 终。1494年,意
大利数学家帕西奥利对三次方程进行过艰辛的探索后作出
极其悲观的结论。 他认为在当时的数学中,求解三次方程,
犹如化圆为方问题一样,是根本不可能的。
然而, 大约在1500年左右,一位名字叫费罗
(ScipionedelFerro,1465-1526) 的大学教授,得到了
x3+mx=n这样一类缺项三次方程的求解公式。在求解三次方
程的道路 上,这是一个不小的成功。但出乎我们意料的是,
他并没有马上发表自己的成果.相反,他对自己的解法 绝对
保密!这在“不发表即发霉”的今天,真是不可思议之事!最
后直到其临终前,他才将自己 的这一“杀手锏”传给两个
人:他的女婿和他的一个学生。他那不学无术的女婿不久就
将此抛之 脑后了。菲奥尔本人的数学才能并不突出,但他却
因独得费罗秘技而以之炫耀于世。只不过他“独此一家 ,别
无分店”的招牌却没有挂太长的时间,一个厉害的挑战者塔
塔利亚(NiccoloTar tagliaofBrescia,1499-1557)出现在他
的面前。
塔塔利亚原名 丰塔纳,“塔塔利亚”是他的绰号,意大利
语就是“口吃者”的意思。这位有才能的顽强少年主要是通< br>第 1 页


过自学的方式在数学上达到极高的成就。1534年他宣称自己已得到了形如x3+mx2=n这类没有一次项的三次方程的解的
方法.不久,菲奥尔就听到了挑战 者的叫板声,于是我们故
事中的两位人物开始碰面了。
二人相约在米兰进行公开比赛.双方 各出三十个三次方程
的问题,约定谁解出的题目多就获胜。塔塔利亚在参加比赛
前夕经过多日的 苦思冥想后终于找到了多种类型三次方程
的解法。于是在比赛中,他只用了两个小时的时间就轻而易举地解出了对方的所有题目,而对方对他的题目却一题都做
不出来。这样他以30:0的战绩大获全 胜。这次辉煌的胜利
为塔塔利亚带来了轰动一时的荣誉。
塔塔利亚为这次胜利所激励,更加 热心于研究一般三次方
程的解法.到1541年,终于完全解决了三次方程的求解问题,
但塔塔 利亚没有将自己的成果很快发表。于是,风波骤起,
本应进入尾声的故事,由于又一个重要人物的出场而 被引入
了一个完全不同的方向。这位半路杀出来的“程咬金”叫卡
尔达诺(GirolamoC ardano,1501-1576),一位或许是数学史
中最奇特的人物.他的本行是医生,并且是一 个颇受欢迎的
医生。但其才能并没有局限于此,他在各种知识领域里显示
出自己的天赋。除了是 一个极好的医生外,他还是哲学家和
数学家,同时是一个占星术家,并在这些知识领域里都获得
了重要成果.他行为有些怪异,性好赌博,人品看来也不太
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佳.在 他去世后一百年,伟大的莱布尼兹概括了他的一生:
“卡尔达诺是一个有许多缺点的伟人;没有这些缺点 ,他将
举世无双。”
在塔塔利亚与菲尔奥的竞赛后不久,卡尔达诺听说了这一
故事 。在此之前他对三次方程求解问题已进行过长时间的研
究,却没有得到结果。为此他多次向塔塔利亚求教 三次方程
的解法,开始都被塔塔利亚拒绝了。但最终在卡尔达诺立下
永不泄密的誓言后,他于1 539年3月25日向卡尔达诺公开
了自己的秘密。
卡尔达诺并没有遵守自己的诺言,15 45年他出版《大术》
一书,将三次方程解法公诸于众,从而使自己在数学界名声
鹊起。当然, 如果说句公道话的话,卡尔达诺的《大术》一
书并非完全抄袭之作,其中也包含着他自己独特的创造.然
而,这种失信毕竟大大激怒了塔塔利亚。1546年他在《各式
各样的问题与发明》一书中严斥 卡尔达诺的失信行为,于是
一场争吵无可避免地发生了。1548年8月10日在米兰的公
开辩 论使这场冲突达到白热化。卡尔达诺在这场公开辩论中
自己避不出席而是派遣了一位学生出马。


这个学生的名字叫费拉里
(LudovicoFerrari,152 2-1565),费拉里15岁时充当卡尔达
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诺的家仆。主人发现 了他的出众才能,接受他为学生和助手。
18岁时接替卡尔达诺在米兰讲学。其最大的贡献是发现四次< br>方程的一般解法。在这场公开的辩论中,塔塔利亚先以三次
方程的迅速解答取得优势,而费拉里则 指摘对方不能解四次
方程。最后客场作战的塔塔利亚以失败而告终,后者宣称了
自己胜利。由于 卡尔达诺最早发表了求解三次方程的方法,
因而数学上三次方程的解法至今仍被称为“卡尔达诺公
式”,塔塔利亚之名反而湮没无闻了。这对塔塔利亚来说似
乎是太不公平了.不过,这又怎么样呢?在 历史上,这类争夺
优先的论战又何止这一桩呢?随着时间的推移,多少年过去
后,在当时对于个 人如此重要的事,对后人而言却不过是
“古今多少事,都付笑谈中”而已。


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