最近被一條新聞刷屏了。 美國奧數(shù)總教頭羅博深發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)于一元二次方程的新解法,還寫了一篇論文A simple proof of the quadratic formula掛在了著名的學(xué)術(shù)論文網(wǎng)站arxiv上——當年俄羅斯大神Perelman證明Poincare猜想的時候,三篇論文也是掛在這里而沒有選擇傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)期刊進行發(fā)表的。 但是鑒于之前著名數(shù)學(xué)家特侖蘇陶在矩陣的特征根問題上的翻車,實在讓我心有余悸,要知道特征根的概念好歹算是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的范疇,而一元二次方程的求根公式早在一千多年前就被發(fā)現(xiàn)了,這可是更基本的玩意兒,會不會又是一場烏龍? 于是我就跑到網(wǎng)上把文章下下來,仔細讀了一遍,不由拍案叫絕:就這也能寫個論文? 見諸史籍的最早的一元二次方程的解法是中國人趙爽在對《周髀算經(jīng)》做注解的時候提出的,他解決的是一次項系數(shù)為2B時的情形,比印度人婆羅摩笈多(公元7世紀初)要早很多年。而在公元9世紀左右花拉子米提出的一元二次方程的解法就是現(xiàn)在通用的配方法的雛形——由于那個年代人們不承認負數(shù),更別說復(fù)數(shù),所以花拉子米在解方程的時候只保留了正根。 (花拉子米的數(shù)形結(jié)合的解法) 現(xiàn)在的教材通用的一元二次方程的解法就是配方法: 那么羅博深的解法是什么樣的呢? 我來解釋一下這個過程:首先,把一個一般的一元二次方程兩邊同除以二次項系數(shù)a,使得方程變成一個普通的一元二次方程,然后假設(shè)方程有兩個根R,S,這樣方程可以進行因式分解,寫成(x-R)(x-S)的形式。 EXO ME?! 我們在講一元二次多項式因式分解以及二次函數(shù)的時候就會專門講兩根式???! 而且我們連二次項系數(shù)都不用除好嘛?! 關(guān)鍵問題是,根據(jù)高斯的代數(shù)基本定理可以知道,一元二次方程必然有兩個復(fù)根,所以羅老師的這個解法對于學(xué)過復(fù)數(shù)的孩子來說是顯而易見,但是對于初中生來說是很麻煩的。 為什么這么說? 事實上,對于初中生而言,他們在配方的過程中要碰到一個攔路虎:判別式。他們需要根據(jù)判別式的符號來判定方程是否有實根,從而解決其他的問題,但是如果用羅老師的解法,很多人對判別式的重要性就會忽略了。 其實羅老師的解法對于一次項系數(shù)是2的倍數(shù)會比較管用,問題是我們也有針對這種情況的求根公式,會比一般的公式有所簡化,類似趙爽的解法,只不過直接把2約掉罷了。 所以,羅老師的這個解法實在沒看出有什么方便的地方,而且還會導(dǎo)致初學(xué)者在學(xué)習的時候抓不住一元二次方程的靈魂,純粹就是代數(shù)形式上的變形罷了,和傳統(tǒng)的配方法相比,確實技巧性要高一些,但是對于初學(xué)者恐怕不太適用。 不過有意思的是,很多公眾號開始狂呼:一元二次方程的解法有了新突破,甚至部分政府官微也跟著起哄: 我的天那,說的跟真的一樣,還無理根和虛根用傳統(tǒng)方法難計算,小編你真的讀過書嘛?要是系數(shù)是無理數(shù)或者虛數(shù),你倒是試試看哪個更快? 不過你既然都這樣講了,估計你也分辨不出。 羅博深當然是很厲害的奧數(shù)教練,但是這篇文章最多算個小品文,而且數(shù)學(xué)里一個最基本的規(guī)律:越是快捷的方法,限制往往越多。羅博深的方法對于一次項系數(shù)是2B形式的整系數(shù)應(yīng)該會比較快,但是我們用delta/4的速度和這個比絕不遜色。 還是老老實實用傳統(tǒng)的解法吧,順便跟各位公眾號小編說一句: 年輕人啊,一定要多學(xué)習,提升自己的姿勢水平,不然我都要替你們捉急啊! 關(guān)注賊老師 好好學(xué)習 天天向上 |
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