用牛頓法求實根界限的精確性

多項式根的上下限,在計算根的近似值時很有用,在討論實根上下限的求法時,我們只需討論實根上限的求法就够了,在求實係數多項式實根上限的各種常見的方法中,牛頓法是比較精確的一個(雖然計算比較麻煩),這個方法在庫洛什的高等代數教程及奥庫涅夫的高等代數中均有介紹,並舉例說明它比用其他方法所得的結果要精確些,但對於其所以精確的理由却未加解釋,我們現在根據自己的意見,將這個理由說一下,以供自學此法者之參考,以下的內容都很簡單,並不是什麼創見,唯因參考资料缺乏,無法——找出其出處耳。     

關於行列式理論的公理構成

行列式起源於解綫性方程組的問題,為了將解2未知量或3未知量綫性方程組的克來母规則推廣到n未知量的情形,我們從2階及3階行列式去找它們的內在规律,然後依照這種規律去定義n階行列式,並證明這樣定義的n階行列式確能使克來母規則成立。這在一般高等代數書上都有介紹,這裏不多說(可參看柯召譯庫洛什著高等代數教程第二章,此書以下簡稱庫高。) 由n階行列式的定義可以推出它們的很多性質,在庫高§23中曾指出利用這些性質中的若干條也可以反過來决定行列式。即若一方陣函數適合該若干條性質,則此函数必為方陣的行列式,這告訴我們對行列式可以有比較抽象的講     

對代數學教程中近似算法的一點意見

作者在本文中举出(?)著,赵根榕、張理京译代數學教程第二章“近似算法”及第四章“幂舆根”中所存在的一些問题並提出了修改的意見,我們在这里特別指出作者在本文中所提出的準確有效數字的定義的修改意見与原書有着原则上的分歧,原書的定義是按四舍五入法的標准来确定一个近似数的有效數字的,四捨五入法是最好的近似数的記法,在中等技術學校里把計算和测量的结果按四捨五入法记錄下來這個規則介紹給學生對於养成學生的优良習慣來說是十分必要的。结合四捨五入法的規則來下準確有效數字的定義是有根据的。作者認為在實践中近似数可以採用四捨五入的記法,但在理論上準確有效数字不能以四捨五入的記法作為判斷的準繩,所以作者另下定義,這是和原書精神不一致的。 關於有效數字的定義,有規定以不超過近似数的最末位上半个單位為標準的(例如(?)的书),亦有規定以不超過最末一位上一个單位為標準的,也有兩種都採用的(例如(?)的近似计算法,但該書特别指出按四捨五入法記成的近似數,它的有效數字的定義是以下超過最末位上的半個單位為標準的)。闵乃大先生在近似數誤差分析(數學通報1954年10,11,12月號)一文則把符合第一種定義的数字稱為準確有效數字而把符合第二種定義的數字稱為可靠數字以示區別。究竟应該把那一種有效数字的定義介紹給中等技術學校的學生或者把兩種都介紹給學生的問题,我們希望有關讀者能展開討論,好有所决定。     

組合算法中的一對互逆公式及其應用

在這裹我們來介紹一對異常簡單的互逆公式(或稱反轉公式),就其性質來講,甚至此初等數論中的(?)公式還要简單些。公式的證明亦只用到初等代數裏的一些组合算法的知識。 設f(k),g(k)都代表任意的函數,其中的變數k只取非負整數值:k=0,1,2,3,…。又以(n/k)表示二項展開式的係數,當k>n時,共值規定為零,我們所要介紹的互逆公式便是:     

對於數π的瓦理斯公式,萊布尼茲公式和歐拉公式的初等推導

在高等數學中,推得了許多把數π表爲無窮級數或無窮乘積的公式,這些公式中最著名的是瓦理斯公式2/1·(2/3)·(1/5)·(1/5)·(5/6)·(6/7)·=π/2 (1)萊布尼茲公式 1-(1/3)+(1/5)-(1/7)+…=π/4 (2)歐拉公式 1+(1/2~2)+(1/5~2)+(1/4~2)+…=π/6~2 (3) 在高等學校裏,這些公式普通是在研究積分學(瓦理斯公式),研究函數展為冪級數(萊布尼茲公式)和展為三角級數(歐拉公式)的理論時被證明的,我們認為,對於大學裏的高等代數教師,特別,對於師範大學的高等代數教師來說,下面的一個這些公式的簡單推導,它只基於複數的運算法則和多項式代數的基礎,可能引起興趣;實際上,這個推導甚至對於中學生來說,都是可以理解的。     

給“數学教學”編者的信

在第30版■吉西略夫的代數教科書中的第57頁上,所叙述的雙曲線定義,能够把學生引入迷路,就是:“函數y=k/x的圖象稱為雙曲線。當k與x為正值時,雙曲線在第一象限,但當k為負而x為正時,它再第四象限,當變數x為負值時,即得雙曲線的另一枝,當k>0它在第三象限,但當k<0它在第二象限。”把參數與自變數的值在一句話中混淆起來,無論就科學的或是教學法的觀點來說,都是不允許的,這樣只能使學生糊塗。教本中的這個地方應該如下地叙述: “函數y=k/x的圖象稱為雙曲線。首先假定k為正,於是當x的值為正時,對應的y值也為正,而我們得到雙曲線的點在第一象限內,當x的值為負時,雙曲線的點在第三象限內。由於對於x=0的值,任何y的值都不能與之對應,所以在縱軸上沒有雙曲線的點;因此整個曲線分成兩枝,一枝在第一象限而另一枝在第三象限。     

我對於代數學教程中關於近似计算法的一點意見

最近教師們在使用中等技術學校代數學教程時,發現下面幾個問題: (1) 在第二章“近似算法”中,存疑數字的定義不够確印嚴密; (2) 準確有效數字和存疑數字的兩個定義不相啣接; (3) 在第四章開平方的近似算法中違反前面自己所立的法則(乘法); (4) 還違反了自己所立的四捨五入法 這樣就使教師們和同學們發生疑難,為了更好的學習蘇聯,讓我把該書的主要精神指出,並對錯誤部分提出一些補充和修正意見;還希望大家提供意見,來解决在使用教材中所發生的疑難問題。 (一) 該書關於“近似算法”的主要精神,在結合四捨五入法提出準確有效數字的定義 (1) 該書首先介紹數的四捨五入法(§19)這是最好的近似數的記法,測量值的記法是和四捨五入法一致的,也以誤差不超過最精細單位的     

表大偶數為一個不超過三個素數的乘積及一個不超過四個素數的乘積之和

<正> V.Brun最初在1920年證明了:每一充分大的偶數可表為兩個各不超過9個素數的乘積之和.簡記之為(9,9).後來,不少數學家改進與簡化了Brun方法,因此,Brun的結果也得到相應的改進,     

秦九韶三斜求積公式的一個應用

我校初中部在進行梯形作圖教學的時候,同學們提出了一個問題:“已知梯形的二對角线和不平行的二邊怎樣作梯形?”大家醞釀的結果,初等作法仍未發現,現在我把應用著名的秦九韶三斜求積公式通過代數解析法的作法寫出來,讚者如有簡捷的初等作法,希提出參考。 關於秦九韶三斜求積公式的介紹文件,散見各書報雜誌,在許莼舫著的中算家的幾何學研究中曾假定了一種比較合理的證明,讀者可參考。 這個題目在幾何學辭典(薛德炯吳載耀譯     

方程式a~p+b~q=c~r之整數解

數學通報1953年11月號問题與解答欄第68題:「試找出一組正整數a,b,c,滿足方程a~3+b~4=c~5」是有解的,例如:a=31~5,b=31~4c=31~3·2便是一解,不僅如此,我們還可進而證明下列一個較帶普遍性的結論: p,q,r爲正整數,且pr舆q互質,則方程a~p+b~q=c~r有正整數解。下面,我們就叙述這個結論的證明。 (1)先證明一個预備定理:m,n爲互質的正整數,則必有正整數x,y存在,滿足等式: xm-yn=1 證:由代數學知,對於任二個互質的整數     

關於初中代數第一章(Ⅰ)的教學問題

(一)教學目的 這一部分的主要教學目的是使學生瞭解使用文字的便利,其次則應使學生熟練地掌握計算的程序,從而能够熟練地求出代數式的值。 學生在算術中對於文字符號的使用,雖已具有一定的某礎,但尚未臻十分熟練,而且使用文字符號究竟有什麼好處亦未透澈理解。因為使用文字來代替一般的數以研究數舆敷間的普遍關係乃是代數學的主要精神,所以在這一單元中,便應在講課時把這一點說得非常突出。在計算程序方面,關於加減乘除學生雖已熟悉,但再加入乘方的運算,其運算程序為何,對於學生還是一個新的東西,因而在講課中應該特別注意。 關於代數教學的整個的教學目的,已具見教學大綱代數部分的說明中,教師首先必須明確,但關於這點僅能在學習過程中逐步使學生明確,在教代數的開始,教師似可不必講給畢生。     

關於弓形面積近似值公式:S=2/3bh的簡易證法

蘇聯吉西遼夫原著,前東北教育部編譯的高中平面幾何第五章末附有已知底b和高h的弓形面積近似值公式:(1)S=2/3bh和(2)S=2/3bh+h~3/2b。課文中聲明“在這裏不加證明”,劉薰宇先生依據克氏原書修訂的高中平面幾何也照樣采入,在一般學生的心理中總有得不到理論上的解決不能饜足之意,這個問題曾經傅種孫先生依據正切函數的無限展開加以論證(見數學通報1955年6月號),可是,因為屬於高等數學的範圍,不能向小學生介紹,筆者為了滿足學生的求知欲,採取初等數學的極限原理來證明第一公式,至於第二公式,因含有h~3/2b一項,那就非要根據傳種孫先生的證法不可了。     

對“數學學習”的两點意見

“數學學習”本年4月號第20頁所載“三個親密的朋友-0,1,∞”中有兩句話:“0可以看做∞的例數,∞可以看做0的例數”。我以為這兩句話不但容易使初學的人誤認為1/∞=0和1/0=∞,並且“∞的例數”和“0的例數”是沒有意義的。現在將有意義的0和∞看做沒有意義的東西,殊覺费解。舊書如葛斯郎三氏微積分中確乎有c/∞=0,c/0=∞這些樣的記法,雖然書中已談明這些是(?)的簡略形式,絕不是用∞或0去除常數c,但這兩種記法很容易引起不正確的觀念,還是應該批判的,又第22頁所載“一個小問題”的原文是:“如果以x-a除x的多項式f(x)     

洛必大法則的一個推廣

用來求無窮小或無窮大變量之此的極限的洛必大(G.F.de l′Hospitale)法則為我們所熟知,本文用幾何方法來證明此法則因而推廣此法則,最後並利用推廣後的法則說明它與極限論中一古典定理——施篤茲(O.S.Stolz)定理問的關係。§1. 洛必大法則的幾何證明洛必大法則有兩個,可叙述如下: 法則一如f(t)及g(t)連續於區間(a,b),且(?)而在這區間內部導數f′(t)及g′(t)都有限,且f′(t)≠0;如果(?)(有限或無窮大),則必(?) 這裹為了以後說話方便,將所有的極限都寫成了右極限,其實只要這一法則能够證明,那末     

谈倒數方程

(一)定義問題 前東北人民政府教育部編譯的高中代數課本所附的習題本(非現在修訂版所附的拉尼切夫的習題本)第十三章第五節中對於倒數方程所下的定義是:與首尾等距的兩項係數皆相等的任意次方程叫做倒數方程,但就是在這一節中所講的第二類四次倒敷方程ax~4+bx~3+cx~2-bx+a=0,事實上便不是如定義所說舆首尾等距的兩項係數皆相等的方程,因為b≠-b,所以我認為這樣給倒數方程下定義是不十分妥當的。 諾窪塞洛夫在“初等代數特別教程”及“代數與初等函數”中,對於倒數力程所下的定義也都和上面一樣,但是他在初等代數特別教程中(見§78)也把與首末二項等遠的x的偶次冪的係數相等,而奇次冪的係數符號相反的方程叫做第二類倒數方程。由此可見,上画所舉的高中代數習題本舆初等代數特別教程二書都等於介紹了倒數方程應     

用對數計算尺的平方尺标作乘除运算時的定位

本文的目的在於指出P.A.卡尔寧著,赵根榕,張理京譯,代数学教程下册221頁,用对数計算尺的平方标作乘除运算时的空位法則是不方便的,而且容易產生計算上的錯誤。同时在本文中还提出了修改这个法則的意見,为了易於說明本文起見,現在將在代數学教程中能够讀得到的利用对數計算尺作乘除运算時的定位方法,略去其理由,配合了必需的知識,簡單扼要地概括如下: 主尺标A与A_1上的數字是代表函數y=log x的自变量的值,与自变量x相对应的函數值用自1開始至自变量x的長度來代表。平方尺标B与B_1是由兩段長度相等而先後刻度完全一样的尺标组成,每一段是將主尺标縮小1/2制成,我們分別地把它們叫做左段尺与右段尺,其範圍是:     

關于不定方程的三個定理

為了方便起見,現將本文中所用的幾個記號加以說明,並將涉及到的幾個整數性質加以叙述而不予證明。另外,凡本文中所用之字母,如a,b,c,…,若不加說明,皆指正整數而言。 幾個記號:(a_1,a_2,…,a_n)表示a_1,a_2,…,a_n的最大公約數;[a_1,a_2,…,a_n]表示a_1,a_2,…,a_n的最小公倍數,a|b表示a能除盡b。涉及到的幾個整數性質: Ⅰ. 若a,b為任何正整數,則ab-(a+b)≥-1。Ⅱ. 若(a_1,a_2,…,a_n)=d_n,則a_1=a′_1d_n,a_2=a′_2 d_n,…,a_n=a′_nd_n,且(a′_1,a′_2,…,a′_n)=1。Ⅲ. 若[a,b]=m,a|c,b|c,則m|c。Ⅳ. 如果在全是整數的等式k+l+…+n=p+q+…+s中,所有的項,除掉一項外,都是b的倍數,則這一項也一定是b的倍數(即b能除盡這一項)。     

高中代數中一段譯文的訂正

人民教育出版社出版的高級小學中學課本“代數”即基氏代數譯本,其中關于無理指數的意義,有一些地方譯的不對,茲擬將此書第二册55頁倒3行起至36頁第10行的文字改爲: [此時,a~a表示這樣的一個數,其值大於a~(a1)而小於a~(a2)可以証明這樣的數是存在的而且是唯一的,例如,10~(2~(1/2))表示一個數,它大於下面数列中各數: 10~(1.4),10~(1.41),10~(1.414),10~(1.4142),…,此数列內各数的指数皆為、2~(1/2)的十進不足近似值;而小於數列 10~(1.5),10~(1.42),10~(1.415),10~(1.4143),…,中的各數,其指數皆為2~(1/2)的十進過剩近似值。     

“重複組合定理”的另一證明

范氏代數學§772,關於重複組合有定理如下:n個不同文字中取r個許重複的組合共有C_r~(n+r-1)個;現在我們用歸納法來證明它: 1.n=1時,定理顯然成立。 2.文字個數為n-1時,假設定理成立。 3.在n個文字中,取r個許重複的全部組合可分類如下: 1)不含某一特殊文字如a的:這顯然為n-1個文字中,取r個許重複的組合。由2,這種組合共有a_r~(n-1+r-1)=c_r~(n+r-2)個。     

不可拓的共形黎曼面的某些性質

<正> §1.設D是數平面的一個域,f(x)是D內的一意分析函數,以D的每個界點為其零點的聚點。Myberg曾證明一個定理:使y~2=f(x)一意的具體Riemann面有Green函數的充要條件是D有正調和测度。可是他的證明有些令人看不清楚。原因是:例如,取D為么圓內部。將上述的具體Riemann