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Équation fallacieuse, mais astucieuse !
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Voir Pensées et Humour
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ÉQUATIONS La
recherche de leurs solutions a marqué plusieurs étapes dans la vie des
nombres. On a cherché des nombres entiers,
réels puis imaginaires (complexes), etc. Houp!
Tout cela m'a toujours parut très compliqué! Alors,
allez voir les sujets suivants: |
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1ER
DEGRÉ ax + b = 0 |
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QUADRATIQUE ax² + bx + c = 0 |
Voir Puzzle du fermier |
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CUBIQUE ax 3 +
bx²+... |
Voir Nombre 2,094 |
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QUARTIQUE ax4 + bx3 +... |
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ax5 + bx4 + ... |
Voir Naissance de
l'algèbre moderne / Résolution
d'un cas particulier / Symétries et
solvabilité des équations / Hermite
/ |
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TOUR D'HORIZON – Deux
inconnues |
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ax + by + c = 0 |
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ax + by + c = 0 a'x + b'y
+ c' = 0 |
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TOUR D'HORIZON – Autres:
Diophantienne, Pell … |
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Autres formes & Types de résolution |
Voir le lien indiqué qui conduit à |
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Avec inconnue en exposant |
Nécessité de recourir aux
logarithmes. |
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Voir Équations avec des radicaux
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Sumériens
Au
XVIe siècle
Par
la suite
Au
début du XIXe siècle
la théorie des groupes, qui étudie la symétrie d'une manière
générale, et en particulier celle des racines des polynômes. Voir Groupes Historique |
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1er degré Linéaire |
2e (second) |
3e |
4e |
5e et + |
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Aide logicielle à la résolution des équations
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Les
logiciels mathématiques (Maple,
Mathematica, …) et les calculateurs
d'équations sur Internet (équation
calculator2) sont capables de résoudre de nombreuses équations. L'intelligence
artificielle prend le relais pour les cas compliqués. En 2020, une IA a
réussi à résoudre 99,7% des 100 millions d'équations proposées quand un
logiciel classique avait réussi à 84%. |
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On s'intéresse aux polynômes
P(x) de degré n et à l'équation P(x) =
0. L'équation du 5e degré n'a pas de
solution analytique. Il
existe des polynômes de degré supérieur ou égal à cinq et à coefficients
complexes dont les racines ne s'expriment pas par radicaux. Le
groupe symétrique Sn n'est pas solvable pour n > 4.
Plus généralement, ce théorème
indique qu'une équation à coefficients entiers, rationnels, réels ou
complexes admet au moins une racine complexe.
Abel démontre qu'il n'existe pas de formule permettant
la résolution systématique des équations quintiques. Il essaie de
caractériser les solutions lorsqu'elles existent. Mort trop tôt, c'est Galois qui va
s'attaquer à cette tâche. Il aura l'idée de traiter le problème via les symétries des solutions
des équations. Jusqu'au degré quatre, les symétries sont "sages",
régulières; par contre, à partir de cinq, "ça
dérape!". |
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Théorie de Galois :
un des piliers de l'algèbre
moderne. Galois (1811-1832) travaille sur la possibilité de résoudre des équations. Il met au point un procédé par substitutions des racines d'une équation et introduit la notion de groupe d'une équation. Il propose son travail à Augustin Cauchy puis à Joseph Fourier. Il présente son travail au Grand Prix de l'Académie des sciences. Poisson et Lacroix, les rapporteurs sont réservés (la rédaction n'est pas conforme aux codes de l'Académie) et ils conseillent de poursuivre le travail, sans, à ce stade, mesurer la portée. C'est Alfred, le frère de Galois, et son ami Auguste Chevalier qui vont rassembler les écrits et qui les soumettent à Joseph Liouville, lequel va les publier en 1846. À partir du XIXe siècle, Richard Dedekind, Camille Jordan et Joseph-Alfred Serret adoptent le mémoire sur la théorie des équations. Puis progressivement, la théorie de Galois entre dans l'enseignement. Dans les années 1930, Emil Artin puis, quelques décennies plus tard, Alexandre Grothendieck vont formaliser la théorie ; Ce dernier reformule la théorie de Galois dans la géométrie algébrique (années 1950_1960). Pour la démonstration de Wiles, celui-ci a établi le lien entre les courbes elliptiques et les formes modulaires, deux types d'objets a priori différents. Il montre que les représentations galoisiennes associées à chacun de ces deux objets sont les mêmes Récemment, Mark Kisin (Harvard) a démontré la conjecture de Fontaine-Mazur qui donne une caractérisation complète des représentations galoisiennes associées aux formes modulaires. |
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Exemple
de problème |
Traduction
en équation |
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Énoncé Trouvez le nombre tel que
Solutions -2,5 et 5 |
Moderne |
2 x² – 5 x = 25 |
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Nicolas Chuquet 1470 |
22 m 51 égault
a 25 |
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Cardan 1545 |
duo quad.m qumque reb. aequalis 25 |
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Stiffel 1525 |
2z aequatus
5x + 25 |
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Pierre de la Ramée 1586 |
2q – 5l aequatus
sit 25 |
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Harriot 1631 |
2au – 5a = 25 |
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1637 |
2zz – 5z ¥
25 |
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D'après Encyclopédie des jeunes - Larousse
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Graphique de cette équation (ci-dessus) |
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Les racines (– 2,5 et 5) se trouvent à l'intersection de l'axe
des x avec la courbe. |
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Suite |
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Voir |
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