全世界的為數(shù)學(xué)抓耳撓腮的學(xué)生們要迎來一個簡便的新時代了。 據(jù)外媒12月10日報道,卡耐基梅隆大學(xué)(Carnegie Mellon University)華裔教授羅博深在訓(xùn)練美國數(shù)學(xué)奧林匹克隊時,首次發(fā)現(xiàn)了二次方程式的一種簡便解法。 羅博深 二次方程式有許多變量,目前公認的解題方法十分復(fù)雜。學(xué)生們需要經(jīng)過大量的計算,并且還要將求出的根代回等式進行驗算。 目前通用的二次方程求根公式 羅博深認為這種復(fù)雜的解法是違背數(shù)學(xué)的精神的,數(shù)學(xué)應(yīng)當(dāng)“將復(fù)雜的問題簡單化”。 傳統(tǒng)的解題方法依賴的是一種“配方”法。當(dāng)一元二次方程式(abc 為實數(shù),a≠0)的右邊為0時,兩根x1、x2需滿足如下條件: 而羅博深則通過一個簡單的等式,引入中間量,最終經(jīng)過代換推導(dǎo)出了一個更為簡便的求根公式。 羅博深發(fā)現(xiàn)的簡便的求根公式 羅博深發(fā)現(xiàn)這一算法時十分詫異,前人沒有人發(fā)現(xiàn)這令他難以相信,于是他翻看了從古巴比倫到現(xiàn)在的許多數(shù)學(xué)典籍,確認自己確實是第一個發(fā)現(xiàn)的。 這個公式的推導(dǎo)過程如下: 假設(shè)二次方程式有兩個根 R 和 S,當(dāng) x=R 或 x=S 時,右側(cè)等于零。由目前的算法可知,二次方程求解可寫出如下等式: 將右邊進行下一步演算,去掉括號,可得: 即-B=R+S 且 C=RS 時,等式成立。 到這一步為止,和傳統(tǒng)算法相比沒有突破。但接下來羅博深的創(chuàng)新之處就來了。 R 和 S 的和是-B,所以二次方程兩個根的平均值就是-B/2。所以我們要求根,就是在找-B/2±z(z 是未知量)。因為 C=RS,所以: 將未知量z單獨放在等式的左邊,可得: 所以,x=-B/2±z也即: 羅博深的算法基礎(chǔ)是二次方程兩個根的和,因此適用于任何二次方程,并且省略了傳統(tǒng)方法中猜測如何配方的過程。 羅博深表示:“我希望這個方法能夠傳遍世界,這樣越來越多的人就會知道數(shù)學(xué)實際上并沒有那么苦難,數(shù)學(xué)是每個人都能夠享受的學(xué)科?!?/p> (楊智婷) |
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