作者 | 大小吴来源 | 大小吴的数学课堂
课堂上学生们所遇到的困难,其实历史上数学家也会遇到。今天大小吴就带领各位了解历史上几位数学家的失误。
1 虚根相乘
众所周知,对于正数 、,有 。但对于负数 、,情况又是怎样的呢?
意大利数学家邦贝利给出了虚数相乘的运算法则。他把 称作“负之正”,把 称作“负之负”,并有“负之正乘负之正得负;负之正乘负之负得正;负之负乘负之负得负。”即:
上述运算法则都是正确的,但由于早期的数学家们对虚数的概念不甚了解,因为这样的运算法并没有被普遍理解和接受。
瑞士数学家欧拉给出如下结果:
丹麦数学家和数学史家邹腾在中学时代考试中碰到这样一道题目:已知 、 为正数,求 。邹腾给出的答案为 。
2 素数判定
1654 年,法国著名数学家费马写给帕斯卡的讨论“点数问题”的信中,告诉帕斯卡自己发现了一个“定理”——形如 ( 为非负整数)的正整数都是素数。
他写道:2 的平方加 1 为 5,是素数;
2 的平方的平方加 1 为 17,是素数;
16 的平方 1 为 257,是素数;
256 的平方加 1 为 65537,是素数;如此以至无穷。
不过接着他承认,上述“定理”的证明很难,他还没有完全找到。
一个世纪后,欧拉证明了 =5 时费马所说的数是合数:,从而证明了费马所谓的“定理”是错误的。
事实上,我们今天知道:对于 ,费马数都是合数。
3 连续性和可微性
连续性和可微性是微积分的基本概念,认为连续函数一定是可微的,今天对于一个学过高等数学的学生来说是不可原谅的错误。如函数 在 =0 连续,但它在 =0 不可导。
在微积分蓬勃发展时期,引进一致连续概念之前,人们(包括柯西在内)对收敛函数项级数可以逐项积分都深信不疑,和柯西同时代的几乎所有数学家都确信连续函数一定是可微的。
1872 年魏尔斯特拉斯在柏林科学院的一次演讲中,给出历史上第一个处处连续而处处不可微函数的经典例子:其中 是奇数,,且 。
从而推动了以后一系列关于函数具有“反常”性态的研究发现。
4 分圆多项式
前苏联学者契巴塔廖夫又下列一组式子:......
于是契巴塔廖夫猜想:将 分解为不可约整系数多项式后,各项系数绝对值不超过 1(缺项的系数为 0)。
当 <105 时未发现意外,但是当 =105 时,依万诺夫却指出 有既约多项式:
这里 和 的系数均为 。
参考文献
[1]胡典顺.数学史上数学家的失误[J].数学教学通讯,2005(08):35-38.
[2]汪晓勤,苏英俊.数学家也会犯错误[J].中学数学教学参考,2004(03):63-64.