數學家也會失誤

作者 | 大小吳來源 | 大小吳的數學課堂

課堂上學生們所遇到的困難,其實歷史上數學家也會遇到。今天大小吳就帶領各位瞭解歷史上幾位數學家的失誤。

1 虛根相乘

眾所周知,對於正數 、,有 。但對於負數 、,情況又是怎樣的呢?

意大利數學家邦貝利給出了虛數相乘的運算法則。他把 稱作“負之正”,把 稱作“負之負”,並有“負之正乘負之正得負;負之正乘負之負得正;負之負乘負之負得負。”即:

上述運算法則都是正確的,但由於早期的數學家們對虛數的概念不甚瞭解,因為這樣的運算法並沒有被普遍理解和接受。

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瑞士數學家歐拉給出如下結果:

丹麥數學家和數學史家鄒騰在中學時代考試中碰到這樣一道題目:已知 、 為正數,求 。鄒騰給出的答案為 。

2 素數判定

1654 年,法國著名數學家費馬寫給帕斯卡的討論“點數問題”的信中,告訴帕斯卡自己發現了一個“定理”——形如 ( 為非負整數)的正整數都是素數

他寫道:2 的平方加 1 為 5,是素數;

2 的平方的平方加 1 為 17,是素數;

16 的平方 1 為 257,是素數;

256 的平方加 1 為 65537,是素數;如此以至無窮。

不過接著他承認,上述“定理”的證明很難,他還沒有完全找到。

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一個世紀後,歐拉證明了 =5 時費馬所說的數是合數:,從而證明了費馬所謂的“定理”是錯誤的。

事實上,我們今天知道:對於 ,費馬數都是合數。

3 連續性和可微性

連續性和可微性是微積分的基本概念,認為連續函數一定是可微的,今天對於一個學過高等數學的學生來說是不可原諒的錯誤。如函數 在 =0 連續,但它在 =0 不可導。

在微積分蓬勃發展時期,引進一致連續概念之前,人們(包括柯西在內)對收斂函數項級數可以逐項積分都深信不疑,和柯西同時代的幾乎所有數學家都確信連續函數一定是可微的。

1872 年魏爾斯特拉斯在柏林科學院的一次演講中,給出歷史上第一個處處連續而處處不可微函數的經典例子:其中 是奇數,,且 。

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從而推動了以後一系列關於函數具有“反常”性態的研究發現。

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4 分圓多項式

前蘇聯學者契巴塔廖夫又下列一組式子:......

於是契巴塔廖夫猜想:將 分解為不可約整係數多項式後,各項係數絕對值不超過 1(缺項的係數為 0)。

當 <105 時未發現意外,但是當 =105 時,依萬諾夫卻指出 有既約多項式:

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這裡 和 的係數均為 。

參考文獻

[1]胡典順.數學史上數學家的失誤[J].數學教學通訊,2005(08):35-38.

[2]汪曉勤,蘇英俊.數學家也會犯錯誤[J].中學數學教學參考,2004(03):63-64.

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