奥马·海亚姆:三次方程的几何解法
海亚姆分类三次方程,借圆锥曲线交点给出几何解,认为其无算术解。
背景
奥马·海亚姆(公元 1048—1131 年)是波斯数学家、天文学家兼诗人。公元 1070 年,他在撒马尔罕写成《代数问题的论证之书》(Treatise on Demonstration of Problems of Algebra),把代数研究推进到三次方程。
详细描述
海亚姆对形如 、 等的三次方程做了完全分类(按今口径共 14 类,均取正系数),并指出每类可用两条圆锥曲线(抛物线、双曲线、圆等)的交点求得几何解。例如解 时,他令抛物线 与圆在某直径下相交,交点的横(或纵)坐标即根。
他严格遵循希腊综合几何,借助单位线段把各项表示为几何体(线、面、体),使”齐次性”成立。他还发现三次方程可有不止一个正根,并指出某些情形”无解”(曲线不相交)。
求解过程 / 影响
海亚姆认为三次方程不可能像一、二次那样用直尺圆规或纯代数公式求解(这一判断在 16 世纪被意大利代数家推翻)。但他用圆锥曲线统一处理全部三次方程的思路极具开创性,是解析几何出现前对曲线与方程关系最深刻的洞察。他对平行公设的批判研究,也预示了后世非欧几何的探索。