华裔教授改写历史,发现二次方程式简便算法,古巴比伦至今从未出现过

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-11  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:136
导读

据外媒12月10日报道,卡耐基梅隆大学华裔教授罗博深在训练美国数学奥林匹克队时,首次发现了二次方程式的一种简便解法。 罗博深的算法基础是二次方程两个根的和,因此适用于任何二次方程,并且省略了传统…

全世界的为数学抓耳挠腮的学生们要迎来一个简便的新时代了。

据外媒12月10日报道,卡耐基梅隆大学华裔教授罗博深在训练美国数学奥林匹克队时,首次发现了二次方程式的一种简便解法。

▲罗博深

二次方程式有许多变量,目前公认的解题方法十分复杂。学生们需要经过大量的计算,并且还要将求出的根代回等式进行验算。

▲目前通用的二次方程求根公式

罗博深认为这种复杂的解法是违背数学的精神的,数学应当“将复杂的问题简单化”。

传统的解题方法依赖的是一种“配方”法。当一元二次方程式(abc 为实数,a≠0)的右边为0时,两根x1、x2需满足如下条件:

而罗博深则通过一个简单的等式,引入中间量,最终经过代换推导出了一个更为简便的求根公式。

▲罗博深发现的简便的求根公式

罗博深发现这一算法时十分诧异,前人没有人发现这令他难以相信,于是他翻看了从古巴比伦到现在的许多数学典籍,确认自己确实是第一个发现的。

这个公式的推导过程如下:

假设二次方程式有两个根 R 和 S,当 x=R 或 x=S 时,右侧等于零。由目前的算法可知,二次方程求解可写出如下等式:

将右边进行下一步演算,去掉括号,可得:

即-B=R+S 且 C=RS 时,等式成立。

到这一步为止,和传统算法相比没有突破。但接下来罗博深的创新之处就来了。

R 和 S 的和是-B,所以二次方程两个根的平均值就是-B/2。所以我们要求根,就是在找-B/2±z(z 是未知量)。因为 C=RS,所以:

将未知量z单独放在等式的左边,可得:

所以,x=-B/2±z也即:

罗博深的算法基础是二次方程两个根的和,因此适用于任何二次方程,并且省略了传统方法中猜测如何配方的过程。

罗博深表示:“我希望这个方法能够传遍世界,这样越来越多的人就会知道数学实际上并没有那么苦难,数学是每个人都能够享受的学科。”

(杨智婷)

 
 
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