Справочная служба русского языка
Опубликовано: 27.09.2018
Отрицательные и воображаемые числа
Теперь мы рискнём обратиться к алгебре. Использование в алгебре отрицательных и воображаемых чисел подтверждает четырёхчастную природу анализа и предоставляет дополнительный шанс использовать трёхчастный анализ. В этом случае мы снова должны предупредить, что намереваемся использовать концепции алгебры для целей, далеко выходящих за пределы обычного применения этих концепций, т. к. некоторые открытия алгебры привносят весомый вклад в наше исследование.
Эволюция математики пошла семимильными шагами после открытия возможности использования отрицательных чисел ( отрицательных количеств ). Если мы представим положительные числа как ряд, уходящий вправо от нуля, то слева от нуля будут отрицательные.
и т. д. ... -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3… и т. д."Панорама с Е. Айзиковичем". Оксана Грунченко
С помощью этого графика мы можем представить себе сложение, как движение вправо, а вычитание — как движение влево. Становится возможным вычитание большего числа из меньшего; к примеру, если мы вычтем 3 из 1, то получим -2, которое является реальным (хотя и отрицательным) числом.
Рамках маленький принц( текст в описании )
Следующая важная концепция — воображаемые числа. Они были не открыты, а, скорее, случайно обнаружены. Математики пришли к выводу, что числа имеют корни, т. е. такие числа, которые, будучи помножены на самих себя, дают искомое число. Обнаружение отрицательных чисел и сопоставление их с корнями вызвало в научных кругах панику. Какими должны быть числа, умножение которых друг на друга дало бы число -1? Какое-то время ответа не было. Квадратный корень отрицательного числа было невозможно вычислить. Поэтому его и назвали воображаемым. Но когда Гаусс, прозванный «принцем математиков», открыл метод представления воображаемых чисел, вскоре нашлась и возможность для их применения. Сегодня ими пользуются наравне с реальными числами. Метод представления воображаемых чисел использует диаграмму Арганда, которая представляет собой цельность как окружность, а корни этой цельности — как участки окружности.
Вспомним, что ряд отрицательных и положительных чисел расходится в противоположные стороны из одной точки — нуля. Таким образом, квадратные корни целых чисел, +1 или -1, также могут быть выражены как противоположные концы линии, где в центре — ноль. Эту линию можно также представить как угол 1800, или диаметр.
Гаусс развил первоначальное предположение и обрисовал квадратный корень из -1 как половину расстояния между +1 и -1, или как угол 900 между линией от -1 до +1. Следовательно, если разделение целого на плюс и минус есть диаметр, или 1800, то второе разделение ведёт к появлению ещё одной оси, которая делит этот диаметр пополам, т. е. на угол 900.
Таким образом, мы получаем две оси — горизонтальную, представляющую бесконечности положительных и отрицательных чисел, и вертикальную, представляющую бесконечности воображаемых положительных и отрицательных чисел. Получается обычная ось координат, где число, описываемое этой схемой и осями, есть число, имеющее реальную и воображаемую части.
Используя диаграмму Арганда (эту окружность с радиусом целого (радиус +1) на сложной системе координат), следующие корни целого (кубические корни, корни в четвёртой, пятой степенях и т. д.) мы находим простым делением окружности на три, пять и т. д. равных частей. Нахождение целого корня превращается в процесс вписывания многоугольников в окружность: треугольника для кубического корня, пятиугольника для корня в пятой степени и т. д. Корни становятся точками на окружности; их значения имеют реальную и воображаемую части, а высчитываются они, соответственно, по горизонтальной или вертикальной осям координат. Это означает, что они измеряются в терминах квадратных корней и корней в четвёртой степени .
Из этого мощного логического упрощения становится ясно, что анализ — процесс четырёхчастный. Любая ситуация может быть рассмотрена с точки зрения четырёх факторов или аспектов. Это не только лишний раз подтверждает Аристотилеву идею четырёх категорий, но и объясняет, почему квадратные уравнения (другими словами, «четырёхсторонние») так популярны в математике.
Но вывод о природе анализа как четырёхчастного по сути предполагает его работу в оба направления. Анализ же показывает и всеохватность четырёхчастного, и его ограниченность. А также то, что иногда суть опыта не поддаётся никакому анализу.
Находясь «внутри» геометрического метода, мы показали, что эти неаналитические факторы включают в себя тройственность, пяти нность, семи нность. Несмотря на то, что мы способны дать их аналитическое описание, — оно не способно раскрыть их истинную природу.
Кубические корни и трёхчастный оператор