数学小故事——丢番图和他的墓志铭

百科   2024-10-27 13:00   山东  

丢番图(Diophantus)是古希腊亚历山大后期的著名的数学家。他对代数学的发展起了极其重要的作用,被后世公认为是代数学的创始人之一。

众所周知,古希腊数学一直被毕达哥拉斯学派占据着统治地位。毕达哥拉斯学派十分推崇几何,认为数学应以几何学为中心,只有经过几何论证的命题才是可靠的。一切代数问题,甚至是求解方程问题,也都被人为地纳入了几何的模式之中。直到丢番图的出现,才把代数从几何的羁绊中解放出来,所以丢番图又被后人尊称为“代数学之父”。

说到丢番图对代数学的影响就不得不提到他一生中最重要的著作——《算术》一书。该书是一部具有划时代意义的著作,甚至可与欧几里得的《几何原本》比肩高下。在这本书中详细讨论了一次方程、二次方程以及个别的三次方程的解法,同时还对不定方程进行了深入的研究。据说“费马大定理”的提出都是从这本书中得来的灵感。丢番图的《算术》一书开创了代数学的先河,对代数学的发展具有深远影响,在数学史上也具有非常重要的地位。

比起丢番图和他的《算术》一书,更为人们所知和津津乐道的,却是丢番图的墓志铭。这个墓志铭之所以出名,不仅因为这是大数学家的墓志铭,更重要的是它还是一道有趣的数学题。

这个墓志铭是由麦特罗尔为丢番图撰写,墓志铭以诗歌形式写成,记录了丢番图坎坷的一生。内容大意如下:

过路的人啊

这里埋葬着丢番图。

请计算下列数目,

便可知他一生经过了多少寒暑。

他一生的六分之一是幸福的童年,

十二分之一是无忧无虑的少年。

再过去七分之一的年程,

他建立了幸福的家庭。

五年后儿子出生,

不料儿子竟先其父四年而终,

只活到父亲岁数的一半。

晚年丧子老人真可怜,

悲痛之中度过了风烛残年。

请你算一算,丢番图活到多大,

才和死神见面?

下面我们就来算一算丢番图活了多大年纪。

其实这个问题并不难求解,使用方程法很容易得到答案。我们可以假设丢番图一生活了x岁,根据墓志铭中的描述可得到以下方程式:

在这个方程中(1/6) x 是丢番图的童年时光,(1/12)x是丢番图的少年时光,(1/7)x年后丢番图结婚,5年后生子,(1/2)x年后儿子英年早逝,又过了4年丢番图去世。如果用一个数轴来描述丢番图的一生经历,他人生的每一个阶段如下图所示。

很容易求出x=84,即丢番图活了84岁。

当然本题也可以使用算术法求解。

从上图中不难看出,丢番图从结婚到儿子出生之间的5年时间再加上他人生的最后4年总共占据了他一生的

所以丢番图共活了

丢番图的一生可谓辛苦坎坷的一生!然而就在这样辛苦坎坷的境遇下,他却能创造出如此灿烂辉煌的成就,我们不得不钦佩丢番图的意志和超人的智慧!

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