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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Math
标 题: 高次代数方程求根
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Sep 25 22:27:45 2002) , 转信
Pn(x) = A0x^n+A1x^(n-1)+...+An-1x+An=0
上式的左边为多项式的方程,称为n次代数方程,或多项式方程。而当中n=1,2,.
..,Ak是实系数或复系数,但A0不等于0。当n>1的时候,Pn(x)则称为高次代数方程,而
它的次数就是n。以上的多项式中的零点就是对应代数方程的根。
人们很早以前就开始探索高次方程的数值求解法的问题。如巴比伦泥板中的平方
表和立方表,它们可被用作解某些特殊的二次和三次方程。
在中国古代,人们已相当系统地解决了高次方程求解的问题:《九章算术》以算
法形式给出求二次方程和正系数三次方程根的具体计算程序。7世纪,王孝通也找出了求三
次方程正根数值解法。11世纪,贾宪《黄帝九章算法细草》创:「开方作法本源图」,是
以「立成释锁法」解三次或三次以上的高次方程式。同时,他亦提出了一种更简便的「增
乘开方法」。
13世纪,由秦九韶《数书九章》完成了「正负开方术」,更提供了一个用算筹布
列解任何的数字方程的可行可计算的算法,可以求出任意次代数方程的正根。
除中国外,阿拉伯人对高次代数方程亦有所研究,在9世纪,花拉子米是第一个给
出二次方程的一般解法,而在1100年,奥玛?海亚姆给出了些特殊的三次方程式解法。
1541年,塔尔塔利亚给出了三次方程的一般解法。1545年,卡尔达诺的名著《大
术》一书中,把塔尔塔利亚的解法加以发展,并记载了费拉里的四次方程的一般解法。
1736年,在牛顿的《流数法》一书中,给出了著名的高次代数方程的一种数值解
法。1690年,J.拉福生亦提出了类似的方法,而它们的结合就成为现代常用的方法──牛
顿法,亦称为切线法。这是一种广泛用于高次代数方程和方程组求解的迭代法,一直为数
学界所采用,并不断创新,如修正牛顿法及拟牛顿法等。
1797年,高斯给出了「代数基本定理」,证实了高次代数方程根的存在性。
1819年,霍纳给出了高次方程数值求根另一种方法──霍纳法,它的思想和计算
程序与秦九韶的算法相近,而类似的方法在1804年鲁非尼也曾提出过。霍纳法有广泛的应
用,而在现代改进形式称为劈因子法。
此外,伯努利法和劳思表格法等亦是现在常用的高次代数方程数值解法。
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