Математические байки – Telegram
Математические байки
4.3K subscribers
1.44K photos
15 videos
27 files
914 links
Рассказы про разную математику.

Архив: http://dev.mccme.ru/~merzon/mirror/mathtabletalks/
Download Telegram
Но можно привести уравнение к виду y^5+ay+1=0.

Действительно: когда мы задаём y=Q(x)=b_4 x^4 + ... + b_1 x + b_0, то у нас пять неизвестных коэффициентов; их можно все одновременно умножать на константу, так что пока зафиксируем, например, b_1=1.
Условие обнуления суммы y_i — линейное условие на коэффициенты. Поэтому остаётся 3 неизвестных коэффициента.
Остаётся обнулить сумму квадратов и сумму кубов. Если идти "в лоб", то получится уравнение 6-й степени, с которым не очень-то поработаешь. Но!
Условие обнуления суммы квадратов y_i — это квадратичное условие, и мы получаем квадратичную поверхность в пространстве (из трёх ещё неизвестных коэффициентов). Как раз такую, какую мы обсуждали в контексте Шуховской башни.
Так давайте на этой поверхности найдём (комплексную, если надо) прямую, хотя бы одну!
И вместо того, чтобы с корнями выражать коэффициенты — просто ограничимся на неё, заплатив потерей степени свободы за отсутствие корней из неизвестных.
Тогда на этой прямой останется только кубическое уравнение на обнуление суммы кубов y_i — которое мы уже умеем решать.
Так что любое уравнение 5 степени можно свести к уравнению вида
y^5+a y + 1=0
(потому что свободный член можно всегда загнать в 1 изменением масштаба).
Да, ссылка —
В. В. Прасолов, "Многочлены" (файл книги есть тут —
https://www.mccme.ru/prasolov/ — в списке под номером 11), с. 187.
Ну и — можно говорить, что функция y(a) одной переменной "корень уравнения
y^5+ay+1=0
с параметром a" ничем не хуже кучи остальных функций одной переменной (будь то хоть корень, хоть синус, хоть тангенс), кроме того, что она нам в школе не встречалась.
И это (а, точнее, аналогичные рассуждения с функциями двух переменных) были мотивировкой 13-й проблемы Гильберта — с совершенно удивительным ответом.
Но про это я напишу чуть позже, а пока я собираюсь вернуться к простой геометрии.
А именно ("в следующей серии") — к вопросу о том, сколько прямых пересекают заданную четвёрку скрещивающихся прямых в трёхмерном пространстве. Оказывается, на этот вопрос можно, естественно, смотреть геометрически — а можно с точки зрения линейной алгебры, где, удивительным образом, возникают собственные вектора. Но это тоже будет в следующей серии — а на сегодня, кажется, настало время прекратить дозволенные речи.
===
Как-то давно я не писал, это надо исправлять. Тем более, что и повод есть — у нас сегодня в Ренне было открытие амфитеатра имени Мариам Мирзахани:
https://irmar.univ-rennes1.fr/actualites/journee-dinauguration-de-lamphitheatre-maryam-mirzakhani
И пару сюжетов мне хочется пересказать.
Да, на всякий случай: вот слайд из рассказа Elise Goujard —
А уже в 2017-м Мирзахани не стало. Рак. :(
Так вот — я начну с рассказа Ольги Paris-Ромаскевич:
Предположим, что мы взяли материал с коэффициентом преломления (-1). Школьный курс физики должен вызывать ощущение, что это странно — в обычной ситуации коэффициент преломления должен быть не просто положительным, а больше единицы (ибо скорость света в среде и всё такое), но метаматериалы такие бывают (тут могла бы быть дискуссия о разных скоростях — фазовая скорость не равно скорость распространения информации — но давайте я не буду лезть в чужую область, а предложу — следуя Ольге — рассмотреть такую модель).
А теперь представим себе, что мы на плоскости взяли паркет, в котором часть плиток с коэффициентом преломления +1 ("воздух"), а другие — с коэффициентом преломления (-1).
Тогда закон преломления для луча света, летящего через такой паркет, будет гласить — при пересечении границы между плитками луч продолжается, отражаясь симметрично относительно этой границы.
Вполне забавная постановка — и тут появляются интересные эффекты.
Вот так луч проходит через несколько параллельных границ