Интересные факты о теореме виета. Франсуа Виет: биография, фото и интересные факты. Франсуа Виет - цитаты

Франсуа Виет (1540-1603) - французский математик. Разработал почти всю элементарную алгебру. Известны «формулы Виета», дающие зависимость между корнями и коэффициентами алгебраического уравнения (Виета теорема - установленная Ф. Виетом теорема: сумма корней приведенного квадратного уравнения равна коэффициенту при x, взятому с противоположным знаком, а произведение - свободному члену).

Виет ввел буквенные обозначения для коэффициентов в уравнениях.

Франсуа Виет - замечательный французский математик, положивший начало алгебре как науке о преобразовании выражений, о решении уравнений в общем виде, создатель буквенного исчисления.

Существует определенный путь поиска истины в математике, что Платон сказал первый - обнаружил. Теон называет это анализом.

Виет Франсуа

Виет первым стал обозначать буквами не только неизвестные, но и данные величины. Тем самым ему удалось внедрить в науку великую мысль о возможности выполнять алгебраические преобразования над символами, т. е. ввести понятие математической формулы. Этим он внес решающий вклад в создание буквенной алгебры, чем завершил развитие математики эпохи Возрождения и подготовил почву для появления результатов Пьера Ферма, Рене Декарта, Исаака Ньютона.

Франсуа Виет родился в 1540 году на юге Франции в небольшом городке Фантене-ле-Конт, что находится в 60 км от Ла Рошели, бывшей в то время оплотом французских протестантов-гугенотов. Большую часть жизни он прожил рядом с виднейшими руководителями этого движения, хотя сам оставался католиком. По-видимому, религиозные разногласия ученого не волновали.

Отец Виета был прокурором. По традиции, сын выбрал профессию отца и стал юристом, окончив университет в Пуату. В 1560 году двадцатилетний адвокат начал свою карьеру в родном городе, но через три года перешел на службу в знатную гугенотскую семью де Партене. Он стал секретарем хозяина дома и учителем его дочери двенадцатилетней Екатерины. Именно преподавание пробудило в молодом юристе интерес к математике.

Когда ученица выросла и вышла замуж, Франсуа Виет не расстался с ее семьей и переехал с нею в Париж, где ему было легче узнать о достижениях ведущих математиков Европы. С некоторыми учеными Виет познакомился лично. Так, он общался с видным профессором Сорбонны Рамусом, с крупнейшим математиком Италии Рафаэлем Бомбелли вел дружескую переписку.

В 1671 году Франсуа Виет перешел на государственную службу, став советником парламента, а затем советником короля Франции Генриха III.

В ночь на 24 августа 1672 года в Париже произошла массовая резня гугенотов католиками, так называемая Варфоломеевская ночь. В ту ночь вместе со многими гугенотами погибли муж Екатерины де Партене и математик Рамус. Во Франции началась гражданская война. Через несколько лет Екатерина де Партене снова вышла замуж. На сей раз ее избранником стал один из видных руководителей гугенотов - принц де Роган. По его ходатайству в 1580 году Генрих III назначил Виета на важный государственный пост рекетмейстера, который давал право контролировать от имени короля выполнение распоряжений в стране и приостанавливать приказы крупных феодалов.

Находясь на государственной службе, Ф. Виет оставался ученым. Он прославился тем, что сумел расшифровать код перехваченной переписки короля Испании с его представителями в Нидерландах, благодаря чему король Франции был полностью в курсе действий своих противников. Код был сложным, содержал до 600 различных знаков, которые периодически менялись. Испанцы не могли поверить, что его расшифровали, и обвинили французского короля в связях с нечистой силой.

К этому времени относятся свидетельства современников Виета о его огромной трудоспособности. Будучи чем-то увлечен, ученый мог работать по трое суток без сна.

В 1584 году по настоянию Гизов Франсуа Виета отстранили от должности и выслали из Парижа. Именно на этот период приходится пик его творчества. Обретя неожиданный покой и отдых, ученый поставил своей целью создание всеобъемлющей математики, позволяющей решать любые задачи. У него сложилось убеждение в том, «что должна существовать общая, неизвестная еще наука, обнимающая и остроумные измышления новейших алгебраистов, и глубокие геометрические изыскания древних».

Виет изложил программу своих исследований и перечислил трактаты, объединенные общим замыслом и написанные на математическом языке новой буквенной алгебры, в изданном в 1591 году знаменитом «Введение в аналитическое искусство». Перечисление шло в том порядке, в каком эти труды должны были издаваться, чтобы составить единое целое - новое направление в науке. К сожалению, единого целого не получилось, трактаты публиковались в совершенно случайном порядке, и многие увидели свет только после смерти Виета. Один из трактатов вообще не найден. Однако главный замысел ученого замечательно удался: началось преобразование алгебры в мощное математическое исчисление. Само название «алгебра» Франсуа Виет в своих трудах заменил словами «аналитическое искусство». Он писал в письме к де Партене. «Все математики знали, что под алгеброй и алмукабалой... скрыты несравненные сокровища, но не умели их найти. Задачи, которые они считали наиболее трудными, совершенно легко решаются десятками с помощью нашего искусства...»

Основу своего подхода Франсуа Виет называл видовой логистикой. Следуя примеру древних, он четко разграничивал числа, величины и отношения, собрав их в некую систему «видов». В эту систему входили, например, переменные, их корни, квадраты, кубы, квадрато-квадраты и т д., а также множество скаляров, которым соответствовали реальные размеры - длина, площадь или объем. Для этих видов Виет дал специальную символику, обозначив их прописными буквами латинского алфавита. Для неизвестных величин применялись гласные буквы, для переменных - согласные.

Франсуа Виет показал, что, оперируя с символами, можно получить результат, который применим к любым соответствующим величинам, т. е решить задачу в общем виде. Это положило начало коренному перелому в развитии алгебры: стало возможным буквенное исчисление.

Демонстрируя силу своего метода, ученый привел в своих работах запас формул, которые могли быть использованы для решения конкретных задач. Из знаков действий он использовал «+» и «-», знак радикала и горизонтальную черту для деления. Произведение обозначал словом «т». Виет первым стал применять скобки, которые, правда, у него имели вид не скобок, а черты над многочленом. Но многие знаки, введенные до него, он не использовал. Так, квадрат, куб и т. д. обозначал словами или первыми буквами слов.

Знаменитая теорема, устанавливающая связь коэффициентов многочлена с его корнями, была обнародована в 1591 году. Теперь она носит имя Виета, а сам автор формулировал ее так: «Если B+D, умноженное на А, минус А в квадрате равно BD, то А равно В и равно D».

Теорема Франсуа Виета стала ныне самым знаменитым утверждением школьной алгебры. Теорема Виета достойна восхищения, тем более что ее можно обобщить на многочлены любой степени.

Больших успехов достиг ученый и в области геометрии, применительно к ней он сумел разработать интересные методы. В трактате «Дополнения к геометрии» он стремился создать по примеру древних некую геометрическую алгебру, используя геометрические методы для решения Уравнений третьей и четвертой степеней. Любое уравнение третьей и четвертой степени, утверждал Виет, можно решить геометрическим методом трисекции угла или построением двух средних пропорциональных.

Математиков в течение столетий интересовал вопрос решения треугольников, так как он диктовался нуждами астрономии, архитектуры, Родезии. У Виета применявшиеся ранее методы решения треугольников приобрели более законченный вид. Так, Франсуа Виет первым явно сформулировал в словесной форме теорему косинусов, хотя положения, эквивалентные ей, эпизодически применялись с первого века до нашей эры. Известный ранее своей трудностью случай решения треугольника по двум данным сторонам и одному из противолежащих им углов получил у Виета исчерпывающий разбор. Было ясно сказано, что в этом случае решение не всегда возможно. Если же решение есть, то может быть одно или два.

Глубокое знание алгебры давало Виету большие преимущества. Причем интерес его к алгебре первоначально был вызван приложениями к тригонометрии и астрономии. «И тригонометрия, - как замечает Г. Г. Цейтен, - щедро отблагодарила алгебру за оказанную ею помощь». Не только каждое новое применение алгебры давало импульс новым исследованиям по тригонометрии, но и полученные тригонометрические результаты являлись источником важных успехов алгебры. Франсуа Виету, в частности, принадлежит вывод выражений для синусов (или хорд) и косинусов кратных дуг.

В 1589 году, после убийства Генриха Гиза по приказу короля, Виет возвратился в Париж. Но в том же году Генрих III был убит монахом - приверженцем Гизов. Формально французская корона перешла к Генриху Наваррскому - главе гугенотов. Но лишь после того, как в 1593 году этот правитель принял католичество, в Париже его признали королем Генрихом IV. Так был положен конец кровавой и истребительной религиозной войне, долгое время оказывавшей влияние на жизнь каждого француза, даже вовсе не интересовавшегося ни политикой, ни религией

Подробности жизни Франсуа Виета в тот период неизвестны, что само по себе говорит о его желании оставаться в стороне от кровавых дворцовых событий. Известно только, что он перешел на службу к Генриху IV, находился при дворе, был ответственным правительственным чиновником и пользовался огромным уважением как математик.

По преданию, посол Нидерландов сказал на приеме у короля Франции Генриха IV, что их математик ван Роомен задал математикам мира задачу. Но во Франции, видимо, нет математиков, так как среди тех, кому особо адресовался вызов, нет ни одного француза. Генрих IV ответил, что во Франции есть математик, и пригласил Виета. Знание синусов и косинусов, кратных дуг дало возможность Виету решить уравнение 45-й степени, предложенное нидерландским ученым.

В последние годы жизни Франсуа Виет ушел с государственной службы, но продолжал интересоваться наукой. Известно, например, что он вступил в полемику по поводу введения нового, григорианского календаря в Европе. И даже хотел создать свой календарь.

В мемуарах некоторых придворных Франции есть указание, что Виет был женат, что у него была дочь, единственная наследница имения, по которому Франсуа Виет звался сеньор де ла Биготье. В придворных новостях маркиз Летуаль писал: «... 14 февраля 1603 г. господин Виет, рекетмейстер, человек большого ума и рассуждения и один из самых ученых математиков века умер... в Париже, имея, по общему мнению, 20 тыс. экю в изголовье. Ему было более шестидесяти лет».

Непосредственно применение трудов Франсуа Виета очень затруднялось тяжелым и громоздким изложением. Из-за этого они полностью не изданы до сих пор. Более или менее полное собрание трудов Виета было издано в 1646 году в Лейдене нидерландским математиком ван Скоотеном под названием «Математические сочинения Виета». Г. Г. Цейтен отмечал, что чтение работ Виета затрудняется несколько изысканной формой, в которой повсюду сквозит его большая эрудиция, и большим количеством изобретенных им и совершенно не привившихся греческих терминов. Потому влияние его, столь значительное по отношению ко всей последующей математике, распространялось сравнительно медленно».

Франсуа Виет - цитаты

Существует определенный путь поиска истины в математике, что Платон сказал первый - обнаружил. Теон называет это анализом.

Франсуа Виет - великий французский математик. Он положил начало алгебре как науке о преобразовании выражений и решении уравнений в общем виде. Виет был первым, кто ввел буквенное обозначение как неизвестных, так и данных величин. Он внедрил в науку мысль о том, что алгебраические преобразования можно выполнять не только над значениями, но и над символами, и фактически создал понятие математической формулы как таковой. Благодаря этому открытию, Виет внес огромный вклад в создание буквенной алгебры. Таким образом, именно он подготовил почву для открытий Декарта, Ферма и Ньютона. Сегодня мы рассмотрим биографию и интересные факты из жизни Франсуа Виета.

Детство и образование

Франсуа Виет, биография которого стала предметом нашего сегодняшнего разговора, родился в 1540 году в городке Вантане-ле-Конт, на юге Франции. В 60-ти километрах от городка находится Ла Рошель, которая в те времена была оплотом протестантов-гугенотов. Несмотря на то что большую часть жизни Виет сталкивался с руководителями и представителями этого движения, он оставался католиком. И дело тут не в протестном настроении, а в том, что религиозные перипетии Виета попросту не волновали. Он родился католиком, и не хотел ничего менять. Отец будущего ученого был прокурором, и Виет, следуя традициям, пошел по его стопам. Он с успехом окончил университет Пуату и получил диплом юриста.

Начало карьеры

В 1560 году, молодой юрист начал работать в своем родном городке, однако долго он на этой должности не задержался. Спустя три года, Виет перешел на службу в богатую гугенотскую семью де Партене. В доме де Партене, Франсуа стал секретарем главы семейства и учителем его дочери Екатерины, которой на тот момент было 12 лет. Именно преподавание побудило в Виете интерес к математике, который он ранее в себе не замечал.

Когда Катерина выросла и нашла себе мужа, она переехала в Париж. Виет не расстался с родом де Партене и также отправился в столицу. Здесь ему было легче узнавать о достижениях известных на тот момент математиков. С некоторыми из них, Виет даже лично познакомился. В частности, он общался с профессором Сорбонны Рамусом и вел дружескую переписку с выдающимся итальянским математиком Рафаэлем Бомбелли.

Государственная служба

В 1671 году, Франсуа Виет перешел на службу государству. Сначала он стал советником парламента, а вскоре и советником французского короля Генриха третьего.

В 1672 году, в ночь на 24 августа произошла масштабная резня гугенотов католиками, которую прозвали Варфоломеевской ночью. В ту ночь, погиб муж Екатерины де Партене и выдающийся математик Рамус. Спустя несколько лет, Катерина де Партене вышла замуж во второй раз. Она отдала руку и сердце одному из самых видных руководителей гугенотов - принцу де Рогану. В 1850 году, по его ходатайству, король Франции назначил Виета на пост рекетмейстера. Таким образом, Франсуа получил право от имени короля контролировать выполнение приказов по всей стране и отменять распоряжения крупных феодалов.

Будучи госслужащим, Виет не забывал о своей предрасположенности к науке. Впервые он прославился, когда смог расшифровать код украденной переписки испанского короля с его нидерландскими представителями. Благодаря этому, Генрих третий знал о действиях своих противников. Код был сложным, и состоял из 600 различных знаков, которые иногда менялись. Узнав о том, что король Франции завладел перепиской, итальянцы не могли поверить, что кому-то удалось ее расшифровать. Они обвинили математика в связях с потусторонними силами. Избежать инквизиции, удалось лишь благодаря авторитету, которым на тот момент уже обладал Франсуа Виет. Интересные факты из жизни ученого, не ограничиваются историей с кодом переписки. Но об этом немного позже.

Согласно свидетельствам современников Виета, в те времена он был очень трудолюбивым. Увлекшись чем-то, ученый мог на протяжении нескольких суток трудиться без отдыха.

Отстранение от должности

В 1584 году, Гизы постарались, чтобы Виета отстранили от государственной службы и выслали из Парижа. Эти события помогли ученому раскрыть свой потенциал. Обретя время на покой и отдых, Франсуа Виет, краткая биография которого иллюстрирует его целеустремленность, поставил перед собой крупнейшую цель - создание всеобъемлющей математики, которая позволяла бы решать задачи любого уровня. Он был убежден, что существует общая, неизведанная ранее наука, которая могла бы объединить измышления тогдашних алгебраистов и геометрические изыскания более древних ученых.

Именно в этот период ученый изобрел новую буквенную алгебру. Результаты его наработок были опубликованы в 1591 году, в трактате «Введение в аналитическое искусство». В нем ученый изложил программу исследований, которую он так и не успел закончить до смерти. Тем не менее была достигнута главная цель, которой следовал Виет Франсуа. Кратко она звучит как преобразование алгебры в более мощное исчисление. В своих наработках, слово «алгебра» Франсуа поменял на фразу «аналитическое искусство».

В письме к Екатерине де Партене, Франсуа Виет сказал: «Математики понимали, что под алгеброй таятся скрытые сокровища, но не сумели их найти. Задачи, которые они позиционировали как трудные, можно с легкостью решать, пользуясь нашим искусством…».

Видовая логистика

Так ученый называл основу своего похода. Следуя примеру предшественников, он создал некую систему «видов», разграничив, величины, числа и отношения. К примеру, в эту систему входили: переменные, корни, квадраты, кубы и скаляры, которым можно было сопоставить реальные размеры (длину, площадь и объем). Для этих видов, ученный придумал специальную символику, обозначив каждый из них прописной буквой латинского алфавита.

Франсуа Виет смог проиллюстрировать, что работая с символами, можно добиться результата, применимого к соответствующим величинам, то есть, решать задачи в общем виде. Это несложное суждение коренным образом изменило развитие алгебры, открыв перспективу буквенного исчисления. Чтобы продемонстрировать, насколько его метод силен, ученый в своих работах привел запас формул, которые можно было применять для решения определенных задач. Математик использовал такие знаки действия: плюс, минус, знак корня и горизонтальную черту, обозначающую деление. Произведение он обозначал буквой «т». Виет был первым, кто применил на практике скобки. Однако в его работах они были представлены в виде черточек над многочленом. При этом математик не использовал многие знаки, которые были введены до него. К примеру, степени он обозначал не цифрами, а первыми буквами слов или даже целыми словами.

Теорема

В 1591 году была обнародована та самая знаменитая теорема Виета, которая устанавливала связь между коэффициентами многочлена и его корнями. Звучит теорема следующим образом: «Если (B+D)А - А 2 = BD, то А, В, и D равны». На сегодняшний день теорема француза является одним из самых знаменитых утверждений школьного курса алгебры. Безусловно, она достойна восхищения, особенно если учесть, что ее можно обобщать на многочлены любых степеней.

Наработки в геометрии

Серьезных успехов ученый достиг также в геометрии. В данной области знания, он смог разработать массу интересных методов. В трактате под названием «Дополнение к геометрии», Виет, по примеру древних, попытался создать что-то типа геометрической алгебры. Ее суть состояла в использовании геометрических методов для решения уравнений 3-й и 4-й степеней. Как утверждал математик, любое уравнение этих степеней можно решить с помощью метода трисекции угла или построения пары средних пропорциональных.

В течение столетий, математики были увлечены вопросами решения треугольников, которые диктовались нуждами архитекторов и астрологов. Виет смог довести применяющиеся ранее методы к законченному виду. Он был первым, кто сформулировал словесное выражение теоремы косинусов. Однако эквивалентные ей положения, эпизодически встречались примерно с первого века до нашей эры. Решение треугольника по двум сторонам и одному из противолежащих углов, которое ранее вызывало трудности, у Виета получило исчерпывающий разбор. Он ясно сказал, что в таком случае решение треугольника не всегда возможно. А если решение есть, то может быть и еще одно, но не более двух.

Синтез алгебры и геометрии

Благодаря глубоким познаниям в алгебре, Виет имел огромное преимущество в своей работе над геометрией. Причем его изначальный интерес к алгебре, был вызван приложениями к тригонометрии, а также астрономии. Недаром ведь Г. Г. Цейтон сказал: «Тригонометрия щедро отблагодарила алгебру за оказанную ею помощь». С одной стороны, каждое новое применение алгебры становилось импульсом для исследований в области тригонометрии. А с другой - полученные тригонометрические результаты были источником для новых открытий в области алгебры. В частности, Виет вывел выражения для синусов и косинусов кратных дуг.

Возвращение на государственную службу

В 1589 году, когда Генрих Гиз был убит, король Франции приказал математику вернуться в Париж. Вскоре король пал от рук монаха, которого к нему подослали приверженцы Гиза. Таким образом, формальная власть в стране перешла к главе гугенотов - Генриху Наваррскому. Однако этот правитель был признан обществом лишь в 1593 году, когда стал католиком. Так закончилась кровавая религиозная война, которая в той или иной степени отразилась на жизни каждого француза и даже тех, кто был совершенно далек от политики и религиозных перипетий.

Подробности жизни математика в те времена неизвестны, так как он предпочел оставаться в стороне от кровавых дворцовых интриг. Известно лишь, что он стал служить новому королю. Находясь при дворе, Франсуа Виет, открытия которого уже покорили Францию, выполнял обязанности правительственного чиновника и пользовался огромным уважением правительства как математик.

Задача ван Роомена

Однажды нидерландский посол сказал королю Генриху четвертому, что их математик ван Роомен представил перед обществом математиков задачу. Посол добавил, что во Франции, по всей видимости, нет математиков, так как среди тех, кому была адресована задача нет французов. Король ответил, что во Франции есть математик и позвал Виета. Знание косинуса и синуса кратных дуг помогло ученому решить уравнение 45-й степени, которое ему предложил нидерландец.

Последние годы

В последние годы жизни, Франсуа Виет, краткая биография которого подходит к концу, оставил государственную службу, но продолжил заниматься наукой. Однажды он пытался оспорить введение григорианского календаря в Европе. Он даже намеревался сделать свой собственный календарь.

14 февраля 1603 года человек большого ума и рассуждения умер. В мемуарах некоторых французских придворных была информация о том, что математик был женат, и у него была дочь. Она стала единственной наследницей имения Виета и 20 тысяч экю, которые он оставил в изголовье своей кровати. Та свою жизнь закончил великий ученый и очень одаренный человек - Франсуа Виет. Фото во времена Виета еще не делали, однако многообразие рисунков позволяет нам получить полное представление о внешнем виде легендарного математика.

Применение трудов

Затруднения в непосредственном применении трудов Виета были обусловлены громоздкостью их изложения. Из-за этого, до сих пор не издано их полного собрания. Более или менее емкое собрание наработок математика было издано нидерландским ученым ванн Скоотеном в 1646 году. Книга получила название «Математические сочинения Виета». Г. Г. Цейтон отмечал, что ознакомление с трудами Виета затрудняется изысканной формой изложения, и большим количеством терминов, которые ученый изобрел самостоятельно благодаря своей недюжинной эрудиции. Поэтому столь значительное влияние ученого на всю последующую математику, распространялось довольно медленно.

Заключение

Сегодня мы познакомились с таким выдающимся ученым, как Франсуа Виет. Интересные факты из жизни, кратко изложенные в его биографии, дают основание полагать, что ученый был действительно великим человеком. Своим успехом он в какой-то степени был обязан Екатерине де Портене, портрет которой представлен выше. Ее связи помогли ученому в скорой реализации его задумок.

Всем известен французский ученый, подаривший миру символическую алгебру - математик Франсуа Виет. Рассмотрим подробнее его открытия и достижения.

Детство, учеба и начало карьеры

Родился будущий математик в 1540 г. в маленьком городе Фонтене-ле-Конт. Родители ученого были обеспеченными людьми. Отец был прокурором. Первичное обучение математик получил в местном францисканском монастыре.

Однако далее, следуя традициям, Франсуа Виет выбирает для учебы юридический факультет и в возрасте двадцати лет успешно заканчивает университет (г. Пуату). Получает уровень бакалавра. Возвращается в родной город, где становится популярным на адвокатском поприще. В 1567 список французских государственных служащих пополнился новым именем - Франсуа Виет. Интересные факты имелись в его труде по тригонометрии «Математический Канон», который был опубликован в 1579 году, хотя написан девятью годами ранее. Будущий отец алгебры еще в раннем возрасте понял, что его интересует математика.

Учительская деятельность и важные знакомства

Пробыл государственным служащим математик недолго. Франсуа Виет был приглашен на должность учителя для дочери знатной семьи де Партеней. Обучая девочку различным наукам, он почувствовал сильный интерес к астрономии и тригонометрии.

В 1571 году будущий отец алгебры Франсуа Виет переезжает в Париж. В столице знакомится с видными математиками того времени - профессором Рамусом и Рафаэлем Бомбелли.

Встреча с будущим королем Франции Генрихом IV (Наваррским) помогает получить должность тайного советника при дворе.

В 1580 г. назначен на важный пост рокетмейстера, который позволял контролировать выполнение приказов и распоряжений королевской семьи.

Разгадка кода

Один из немногих математиков, кто был удостоен королевской награды, был Франсуа Виет. Биография упоминает, что отец алгебры смог всего за две недели разгадать секретный шифр, над которым годами бились видные французские ученые.

Шестнадцатый век - эпоха столкновений с воинствующей Испанией. Недруги Франции получали информацию в виде зашифрованного кода, наиболее совершенного на то время.

Более пятисот постоянно меняющихся символов помогали агентам испанской короны беспрепятственно строить планы нападения, не боясь быть пойманными. Информация, указанная в письмах, попадая в руки французов, была нечитаемой.

Расшифровка кода позволила одержать несколько серьезных побед над испанцами, перекрыть торговые и денежные потоки. Франция получила серьезный перевес.

Представители испанской короны были в шоке от происходящего. Не обошлось без предателя, который донес на математика испанскому королю.

Первое, что было сделано - отправлено письмо Папе Римскому о связях Виета с дьяволом и причастности к черной магии. Это подразумевало суд инквизиции, без каких-либо шансов на жизнь для ученого.

Конечно же, французский король не выдал Виета по запросу из Ватикана.

Высылка из Парижа

В 1584 году семья Гиз добилась отстранения Виета от должности.

На удивление, ученый был даже рад такому повороту событий. Для него это означало, что теперь все свободное время он может посвятить любимой математике.

Современники упоминают его необыкновенную трудоспособность - до трех суток без сна. Время проводилось в постоянных исследованиях.

Четыре года ушло на решение поставленных задач. Главной целью было выведение формулы, позволяющей решить любое уравнение. Так появилась буквенная алгебра. В 1591 году вышел сборник «Введение в аналитическое искусство» (сложенные в единую систему квадраты, кубы, корни, переменные). Была введена символика, основанная на латинских буквах. Неизвестные данные обозначались гласными. Переменные - согласными.

В отношения семьи Гизов и короля разладились. Вследствие чего Франсуа Виет был полностью восстановлен на государственной службе. Математик возвращается в Париж.

Почему открытия Виета так важны?

До Франсуа математика представляла собой громоздкое задание, записанное словами. Нередко описание растягивалось на несколько страниц. Иногда, заканчивая читать написанное, забывали, о чем шла речь в начале. Решения также нужно было записывать словами.

Данный подход делал невозможным сложные вычисления.

Благодаря Виету был доказан закон умножения, были выведены первые формулы. Стали использоваться десятичные дроби.

Конечно, в уравнениях Франсуа оставались слова - «возведение в куб», «равно» и др. Но даже при таком сокращении можно было сэкономить огромное количество самого главного ресурса - времени.

В 1591 году миру была представлена теорема, названная в честь великого ученого. Чего скрывать, Виет гордился своим открытием.

Тригонометрия и астрономия

Одной из главных целей математика была астрономия и её развитие. Для этого было необходимо развить тригонометрию. Многочисленные исследования приблизили ученого к выведению в обобщенном виде, которая, так или иначе, упоминалась в трудах математиков еще с первого века.

Виетом были выведены выражения для синусов и косинусов квадратных дуг. Углубил он знания об окружностях и вписанных в них многоугольниках. Вывел до 18 знака число «пи».

При помощи только циркуля и линейки смог решить задачу про круг, касающийся дуг трех других, составленную еще в Древней Греции. Над ней несколько столетий бились самые видные математики.

Виет и ван-Роумен

С французским математиком связывают еще одну интересную историю.

Андриан ван-Роумен, один из наиболее выдающихся математических деятелей Голландии, объявил конкурс на решение уравнения сорок пятой степени. Французским коллегам даже не было отправлено задание. Считалось, что в этой стране не имеется ученых, даже теоретически способных решить такое сложное уравнение. Только личное влияние французского короля позволило получить задание.

Всего за два дня Виет смог представить двадцать три варианта решения. Неуемный гений ученого позволил ему стать первым лауреатом премии конкурса лучших математиков. Это принесло Виету еще большую славу, денежный приз и личную глубокую симпатию ван-Роумена.

Семья и дети

Про эту сторону жизни к сожалению, данных совсем немного.

Скудные сведения сообщают, что Виет был женат. А его дочь стала единственной наследницей имения отца.

Память

Франсуа Виет покинул наш мир 13 февраля 1603 года в возрасте почти шестидесяти трех лет. Последним городом, который видел великий математик, был Париж.

По одной из версий, он был убит завистниками или недругами.

Уже после смерти ученого (в 1646 году) был опубликован еще один алгебраический сборник. Столь длительный период времени потребовался для расшифровки сложного и своеобразного языка, который использовал ученый при разработках.

Конечно, за последние четыре столетия математика ушла далеко вперед, и многие изыскания Франсуа на сегодняшний день кажутся наивными и в чем-то примитивными. Но в памяти благодарных потомков Виет останется родоначальником современной математики. Без открытия буквенного исчисления дальнейшее развитие ее было бы невозможно.

Много сделал для науки Франсуа Виет. Фото ученого, конечно же, не существует. Первое подобие фотоаппарата появится только через полстолетия после его смерти. Но художники-современники часто писали портреты математика. Благодаря им мы имеем возможность увидеть человека, подарившего нам алгебру. Судя по портретам, Франсуа носил бороду и одевался весьма стильно для того времени. Именем Виета назван кратер на Луне.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Объекты проекта: целые рациональные уравнения и многочлены различных степеней.

Предмет проекта: теорема Виета как инструмент для решения уравнений и вычисления значений многочленов различных степеней.

Цель работы: создание электронного пособия, которое может быть использовано как при классно - урочной, так при дистанционной системе обучения, расширит знания и возможности учащихся по данной теме за пределы страниц школьного учебника, путём обобщения теоремы Виета для уравнений высших степеней и применения специальных методов решения задач.

Задачи:

1. На примере биографии великого ученого показать движущие силы научной мысли.

2. Сформулировать, доказать и научить использовать теорему Виета в стандартных математических задачах.

3. Исследовать возможность обобщения теоремы для уравнений высших степеней.

4. Рассмотреть нестандартные методы решения математических задач, используя теорему Виета.

5. Экспериментально убедиться в рациональности применения теоремы.

6. Предложить материалы проверки как для теоретической, так и для практической подготовленности учащихся.

7. Вызвать активный познавательный интерес, который позволит глубже изучить проблему.

Глава 1. Теорема Франсуа Виета и её значение в математике.

Жизненный путь.

Франсуа Виет - выдающийся французский математик XVI в., положивший начало алгебре как науке. По образованию и основной профессии - юрист, по склонности души - математик.Франсуа Виет родился в 1540 г. на юге Франции в небольшом городке Фантене-ле-Конт, что находится в 60 км от Ла Рошели, бывшей в то время оплотом французских протестантов-гугенотов. Большую часть жизни он прожил рядом с виднейшими руководителями этого движения, хотя сам оставался католиком. Отец Виета был юристом, а мать (Маргарита Дюпон) происходила из знатной семьи, что облегчило дальнейшую карьеру её сына.По традиции сын выбрал профессию отца и стал юристом, окончив университет в Пуату. В 1560 году двадцатилетний адвокат начал свою карьеру в родном городе, но через три года перешел на службу в знатную гугенотскую семью де Партене. Он стал секретарем хозяина дома и учителем его дочери двенадцатилетней Екатерины. Именно преподавание пробудило в молодом юристе интерес к математике.Когда ученица выросла и вышла замуж, Виет не расстался с ее семьей, а переехал с нею в Париж, где ему было легче узнать о достижениях ведущих математиков Европы.

Жизненный путь. На государственной службе

В 1571 году Виет перешел на государственную службу, став советником парламента, а затем советником короля Франции Генриха III.В ночь на 24 августа 1572 года в Париже произошла массовая резня гугенотов католиками, так называемая Варфоломеевская ночь. В ту ночь вместе со многими гугенотами погибли муж Екатерины де Партене и математик Рамус. Во Франции началась гражданская война

На государственной службе (2)

Через несколько лет Екатерина де Партене снова вышла замуж. На сей раз, ее избранником стал один из видных руководителей гугенотов — принц де Роган. По его ходатайству в 1580 году Генрих III назначил Виета на важный государственный пост рекетмейстера, который давал право контролировать от имени короля выполнение распоряжений в стране и приостанавливать приказы крупных феодалов.

Генрих III

Находясь на государственной службе, Виет оставался ученым. К этому времени относятся свидетельства современников Виета о его огромной трудоспособности. В 1584 году по настоянию Гизов Виета отстранили от должности и выслали из Парижа. Именно на этот период приходится пик его творчества. Обретя неожиданный покой и отдых, ученый поставил своей целью создание всеобъемлющей математики, позволяющей решать любые задачи… И он справился со своей задачей…

Герцог Гиз

Интересные факты из жизни и деятельности ученого

Виет первым стал обозначать буквами не только неизвестные, но и данные величины. Тем самым он внедрил в науку великую мысль о возможности выполнять алгебраические преобразования над символами, т.е. ввести понятие математической формулы.

Франсуа Виет, вычисляя периметры вписанного и описанного 322 216-угольников, получил 9 точных десятичных знаков.

Впервые обозначать десятичные дроби с помощью запятой предложил Франсуа Виет. До него изображение дробей было весьма сложным. Так, например, дробь 0,3469 писалась так: 3(1)4(2)6(3)9(4).

Виет первым стал обозначать буквами не только неизвестные, но и данные величины. Тем самым он внедрил в науку великую мысль о возможности выполнять алгебраические преобразования над символами, т.е. ввести понятие математической формулы

Ученый мог работать по трое суток без сна!

Теорему Виета можно обобщить на многочлены любой степени.

Непосредственно применение трудов Виета очень затруднялось тяжелым и громоздким изложением. Из-за этого они полностью не изданы до сих пор.

Г.Г. Цейтен отмечал, что чтение работ Виета затрудняется несколько изысканной формой, в которой повсюду сквозит его большая эрудиция, и большим количеством изобретенных им и совершенно не привившихся греческих терминов. Потому влияние его, столь значительное по отношению ко всей последующей математике, распространялось сравнительно медленно.

Виет первым стал применять скобки, которые, правда, у него имели вид не скобок, а черты над многочленом.

Главные открытия Ф. Виета изложены в знаменитом «Введении в аналитическое искусство», опубликованном в 1591 году. Основной замысел ученого замечательно удался: началось преобразование алгебры в мощное математическое исчисление. Франсуа называл алгебру аналитическим искусством. Он писал в письме к де Партене: «Все математики знали, что под алгеброй скрыты несравненные сокровища, но не умели их найти…»

Теорема : Знаменитая теорема, устанавливающая связь коэффициентов многочлена с его корнями, была обнародована в 1591 году. Теперь она носит имя Виета, а сам автор формулировал ее так:

«Если В+D, умноженное на А, минус А в квадрате равно ВD, то А равно В и равно D».

(B+D)*A- A ² =BD.

Это выражение можно переписать в привычном для нас виде:

A ²- (B+D)*A+BD= 0

Во время затяжной войны между Францией и Испанией, испанские инквизиторы, воюя против протестантской церкви, использовали шпионскую связь. Они считали, что придуманный ими шифр для шпионских донесений, состоящий из 600 знаков не доступен для разгадывания. Но вдруг инквизиторы узнали, что шифр расшифрован и в этом причина их неудач. Разгадал тайну шифра Франсуа Виет. Испанские инквизиторы заявили о том, что простой человек не мог разгадать шифр, обвинили Виета в заговоре с нечистой силой, которая якобы помогла ему. Заочно Виет был приговорен к смерти. Возможно, что приговор и был со временем исполнен

Практическая часть:

x² + px - 35= 0

Найти: x 2 ; р.

Ответ: р = 2; x 2 = -5.

2. x² - 13x + q = 0

Найти: x 2 ; q.

12,5 + x 2 = 13 (1)

12,5 * x 2 = q (2)

12,5 + х 2 = 13

(2) 12,5 * 0,5 = 6,25

Ответ: х 2 = 0,5; q = 0,25.

3. Составить квадратное уравнение с заданными корнями:

Ответ: x²+ 9x + 14 = 0.

А) x² + 16x + 63 = 0

По формулам Виета:

х 1 + х 2 = -16

х 1 * х 2 = 63

Ответ: -7; -9.

Б) х² + 2х - 48 = 0

По формулам Виета:

х 1 + х 2 = -2

х 1 * х 2 = -48

Ответ: -8; 2.

5. Разность корней квадратного уравнения х² + х + с = 0 равна 6. Найдите с.

х 1 , х 2 - корни данного уравнения.

Х 1 - х 2 = 6 (по условию)

х 1 + х 2 = -1 (по формуле Виета)

с = х 1 * х 2 = -8,75

Ответ: -8,75.

Самостоятельная работа

1.Найдите сумму корней квадратного уравнения:

2. Найдите произведение корней квадратного

уравнения:

3. Найдите корни неприведённого квадратного

Уравнения

4. Составить квадратное уравнение с целыми

коэффициентами, корнем которого является число

1. Сумма корней равна 6

2. Произведение корней равно 14

Глава 2. Гипотеза

Применение теоремы Виета к уравнениям высших степеней

Гипотеза

Если с помощью формул Виета можно быстро находить корни квадратного уравнения, то можно ли применить формулы к уравнениям высших степеней?

Если корни многочлена

то коэффициенты выражаются в виде симметрических многочленов от корней, а именно:

Если старший коэффициент многочлена

То для применения формул Виета нужно разделить все коэффициенты на а 0 .

В этом случае формулы Виета дают выражение для отношений всех коэффициентов к старшему. Из последней формулы Виета следует, что если корни многочлена целочисленные, то они являются делителями его свободного члена, который также целочисленен.

Доказательство осуществляется рассмотрением неравенства

где правая часть представляет собой многочлен, разложенный на множители.

Задача №2:

В это опыте я сравнила время, потраченное на решение уравнения x²+3x+2=0 через дискриминант, и время на решение этого же уравнения с помощью теоремы Виета. В результате получилось, что в первом случае ученик тратит 35 секунд, а во втором- 15секунд

Вывод: С формулами Виета можно сэкономить время

Задача 3

Дано уравнение:

Ищем корень среди чисел:

Подбором находим один из корней уравнения, -1

Следовательно, делится на.

По формулам Виета:

Следовательно, корни уравнения равны

Вывод: формулы Виета позволяют рационально решить это уравнение.

При решении уравнений было замечено, что уравнения

имеют взаимно обратные корни.

Гипотеза:

Корни уравнений

взаимно обратные.

По формулам Виета из первого уравнения:

Рассмотрим числа и

Значит, эти числа являются корнями

уравнения что

равносильно уравнению

Поскольку формулы Виета имеют обобщение для уравнения степени n , то можно быть уверенным, что утверждение об обратных корнях верно и для уравнений 3-й, 4-й и более высоких степеней.

Доказательство данного факта для уравнения 3-й степени содержится в следующей задаче.

Обратные корни:

Напишем приведённое кубическое уравнение

корни которого обратны корням уравнения

1) Пусть - корни уравнения

2) Т.к то по формулам Виета

3) Пусть - корни уравнения

5) Т.к. , то по формулам Виета

6) Следовательно искомое уравнение имеет вид:

Гипотеза

Формулы Виета дают специальный метод решения алгебраических задач- метод вспомогательного многочлена

Составим квадратное уравнение, корнями которого являются числа

Так как и

справедливо неравенство

Ответ: число является решением данного неравенства.

Решение: вспомним результат задачи №4 в практикуме:

Используя это соотношение, выразим линейно через и степени и

Из этих соотношений следует, что все члены последовательности с целыми и с нечётными номерами делятся на 14

Следовательно, - целое число, делящееся на 14

Заключение: На мой взгляд, формулы Виета- очень важное математическое открытие. Люди пользуются ей уже пятое столетие. Но история теоремы на этом не закончится. Я уверена, что и в будущем её будут применять, исследовать и открывать в ней новые аспекты.

Список литературы

1.Большая Советская Энциклопедия

2.Википедия

3.Макарычев Ю.Н. Алгебра: учебник для 8 класса.

4. Научно-популярный физико-математический журнал «Квант»

5. Самин Д.К. 100 великих ученых. - М.: Вече, 2000.

Виет Франсуа (1540-13.12. 1603)
родился в городе Фонтене ле-Конт провинции Пуату, недалеко от знаменитой крепости Ла-Ро-шель.
Получив юридическое образование, он с девятнадцати лет успешно занимался адвокатской практикой в родном городе.
Как адвокат Виет пользовался у населения авторитетом и уважением.
Он был широко образованным человеком.
Знал астрономию и математику и все свободное время отдавал этим наукам.

Главной страстью Виета была математика. Он глубоко изучил сочинения классиков Архимеда и Диофанта, ближайших предшественников Кардано, Бомбелли, Стевина и других. Виета они не только восхищали, в них он видел большой изъян, заключающийся в трудности понимания из-за словесной символики: Почти все действия и знаки записывались словами, не было намека на те удобные, почти автоматические правила, которыми мы сейчас пользуемся. Нельзя было записывать и, следовательно, начать в общем виде алгебраические сравнения или какие-нибудь другие алгебраические выражения. Каждый вид уравнения с числовыми коэффициентами решался по особому правилу. Поэтому необходимо было доказать, что существуют такие общие действия над всеми числами, которые от этих самих чисел не зависят. Виет и его последователи установи, что не имеет значения, будет ли рассматриваемое число количеством предметов или длиной отрезка.
Главное, что с этими числами можно производить алгебраические действия и в результате снова получать числа того же рода. Значит, их можно обозначать какими-либо отвлеченными знаками. Виет это и сделал. Он не только ввел свое буквенное исчисление, но сделал принципиально новое открытий, поставив перед собой цель изучать не числа, а действия над ними. Такой способ записи позволил Виету сделать важные открытия при изучении общих свойств алгебраических уравнений.
Не случайно за это Виета называют "отцом" алгебры, основоположником буквенной символики.

Из других открытий Виета следует отметить выражение для синусов и косинусов кратных дуг через sin x и cos x.
Эти знания тригонометрии Виет с успехом применял как в алгебре при решении алгебраических уравнений, так и в геометрии, например, при решении с помощью циркуля и линейки знаменитой задачи Аполлония Пергского о построении круга, касательного к трем данным кругам.
Гордясь найденным решением, Виет называл себя Алоллонием Гальским (Галлией во времена древнего Рима называли современную Францию).

Нельзя сказать, что во Франции о Виете ничего не знали.
Громкую славу он получил при Генрихе III, во время франко-испанской войны.
Испанские инквизиторы изобрели очень сложную тайнопись (шифр), которая все время изменялась и дополнялась.
Благодаря такому шифру воинствующая и сильная в то время Испания могла свободно переписываться с противниками французского короля даже внутри Франции, и эта переписка всё время оставалась неразгаданной. После бесплодных попыток найти ключ к шифру король обратился к Виету.
Рассказывают, что Виет две недели подряд дни и ночи просидев за работой, все же нашел ключ к испанскому шифру. После этого неожиданно для испанцев Франция стала выигрывать одно сражение за другим. Испанцы долго недоумевали. Наконец им стало известно, что шифр для французов уже не секрет и что виновник его расшифровки - Виет. Будучи уверенными в невозможности разгадать их способ тайнописи людьми, они обвинили Францию перед папой римским и инквизицией в кознях дьявола, а Виет был обвинен в союзе с дьяволом и приговорен к сожжению на костре. К счастью для науки, он не был выдан инквизиции.

В конце 16 столетия голландский математик Андриан ван-Роумен, известный, пожалуй, тем, что вычислил число Пи с восемнадцатью верными знаками, решил бросить вызов всем математикам мира.
Он разослал во все европейские страны уравнение 45-й степени:
x45 - 45x43 + 945x41 - 12300x39 +... + 95634x5 - 3795x3 + 45x = a,
французским математикам он решил это уравнение не посылать, считая, что там нет способных справиться с задачей: Декарт в то время еще не родился, Пьера Рамуса в 1572 убили в Варфоломеевскую ночь, о других математиках не было слышно.
Так французские математики не смогли принять вызов. Больше всего было ущемлено самолюбие Генриха IV. - И все же у меня есть математик! - воскликнул король. - Позовите Виета! В приемную короля вошел пятидесятитрехлетний седоволосый советник короля Франсуа Виет. Он тут же, в присутствие короля, министров и гостей, нашел один корень предложенного уравнения. Виет увидел, что а есть сторона правильного 15-угольника, вписанного в круг радиуса 1, а по коэффициентам второго и последнего членов заключил, что х есть хорда 1/45 этой дуги, как оно и было на самом деле.

Король ликовал, все поздравляли придворного советника.
На следующий день Виет нашел еще 22 корня уравнения, описываемые выражением:
при n = 1, 2, ..., 22.
Этим он и ограничился, так как остальные 22 корня - отрицательные, а Виет не признавал ни отрицательных, ни мнимых корней.

После такого успеха Виета составитель злополучного уравнения Роумен стал ревностным почитателем его.

В последние годы жизни Виет занимал важные посты при дворе короля Франции.
В мемуарах некоторых придворных Франции есть указание, что Виет был женат, что у него была дочь, единственная наследница имения, по которому Виет звался сеньор де ла Биготье. В придворных новостях маркиз Летуаль писал: "...14 февраля 1603 г. господин Виет, рекетмейстер, человек большого ума и рассуждения и один из самых ученых математиков века умер... в Париже. Ему было более шестидесяти лет". Подозревают, что Виет был убит.

Несмотря на огромное желание и упорные занятия, книгу, которую назвал “Искусство анализа, или Новая алгебра”.
Виет всё же не завершил. Но главное было написано.
И это главное определило развитие всей математики Нового времени.