婆什迦罗(Bhāskara,1114~1185?)是12世纪印度卓越的数学家和天文学家。他的经典之作《天文系统极致》(Siddhāntasiromani)又译作《天文学之冠》,是古印度数学著作。全书分为四个部分,前两个部分是数学内容,后两个部分是天文学内容。第一部分是《丽罗娃提》(Lilāvati),原意是“美丽”,也是他的女儿的名字。作者婆什迦罗以此为篇名,有纪念之意。第二部分是《根的计算》。
本书为古印度数学的登峰造极之作。作者集婆罗摩笈多(Brahmagupta,约598~660)以来印度数学之大成,在无理数的处理和解不定方程、二次方程等方面取得了很高的成就。
在第一部分《丽罗娃提》中,婆什迦罗编写了许多优美的数学诗题,我们来看其中的一道历史名题。
题目呈现
素馨花开香扑鼻,
诱得蜜蜂来采蜜。
熙熙攘攘不知数,
一群飞入花丛中。
试问此群有几多?
全体之半平方根,
另有两只在一起。
总数的九分之八,
徘徊在外做游戏。
解题思路:设这群蜜蜂共有x只,根据题意列方程,得
移项并整理,得
这是一个无理方程,我们用两种解法求根。
解法一:乘方法。
两边平方,得
移项并整理,得
为了去分母,两边同时乘以162,得
用十字相乘法进行因式分解
得:(x-72)(2x-9)=0
解得
据题意可知x为整数,故舍弃x₂或者把两根代入方程(2)验根后舍弃x₂
所以,这群蜜蜂共有72只。
解法二:换元法。
设方程(1)左边的首项为y,就容易把方程化为整式方程。
于是方程(1)转化为
移项并整理,得
2y²-9y-18=0
同样,用十字相乘法进行因式分解,
得:(y-6)(2y+3)=0
再解两个一次方程,就得到下面的两个根。
把两根分别代入x=2y²,得
再验根,可知x₁=72是原方程的根,而x₂是增根,应舍弃。
总结
像方程(1)那样,根号下含有未知数的方程叫做无理方程,而整式方程和分式方程统称为有理方程。
解无理方程的基本方法就是上述的乘方法和换元法,其目的都是把无理方程转化为有理方程来解。
解无理方程可能会产生增根,必须把所解得的有理方程的根代入原方程进行检验,如果适合,就是原方程的根;如果不适合,就是增根,应该舍弃。在解应用题的时候,还要把那些满足原方程但不符合题意的根舍弃。
科学尚未普及,媒体还需努力。感谢阅读,再见。