Магия математики: Как найти x и зачем это нужно | страница 28
В этой главе мы научились легко находить корни любого линейного или квадратного многочлена. А еще есть формулы для нахождения корней многочленов третьей или четвертой степеней, но они очень-очень сложные. Вывели их еще в XVI веке, а потом еще две сотни лет ведущие математики занимались поиском такого же уравнения для многочлена пятой степени. Лучшие умы бились над этой проблемой и никак не могли найти решения, пока в начале XIX века норвежский математик Нильс Абель не доказал, что создать такую формулу для пятой и более высокой степени просто-напросто невозможно. Это приводит нас к каламбуру, который считают забавным только математики: «Почему Исаак Ньютон не смог доказать теорему невозможности формулы для пятого порядка? – Потому что корни с деревьев не падают!»
Примеры доказательств невозможности чего-либо мы рассмотрим в главе 6.
Почему x>–1 = 1/x? Конкретнее, почему 5>–1 = 1/5? Взгляните на такую закономерность:
Обратите внимание, что с каждым уменьшением степени на единицу число делится на 5, что имеет для нас смысл, если над этим задуматься. Ведь тогда 5>0 = 1, 5>–1 = 1/5, 5>–2 = 1/25 и так далее. Настоящая же причина этого – правило действий со степенями, согласно которому x>ax>b = x>a+b. Лучше всего он работает, когда a и b – положительные и целые величины. Так, x² = x · x, а x³ = x · x · x. Значит,
Если мы хотим, чтобы правило работало при значении степени, равном 0, необходимо, чтобы
а так как левая часть становится равна x>a, этому же значению должна быть равна правая часть, что возможно только при x>0 = 1.
Желание же применить закон к отрицательным величинам вынуждает нас признать, что
Разделим обе части на x и получим, что x>–1 должен равняться 1/x. По той же причине x>–2 = 1/x², x>–3 = 1/x³ и т. д.
Применение закона к целым величинам дает
Следовательно, умножая x>½ на x>½, мы получаем x, а это значит, что x>½ = √x (при условии, что x является положительным числом).
Вычисление Y (и Х, само собой!)
Предлагаю закончить главу тем же, с чего мы начинали – с алгебраической магии.
Шаг номер 1. Задумайте два числа от 1 до 10.
Шаг номер 2. Сложите их между собой.
Шаг номер 3. Умножьте сумму на 10.
Шаг номер 4. Прибавьте большее из загаданных чисел.
Шаг номер 5. Теперь вычтите меньшее.