L. G. Laboratorio di Storia delle Matematiche Testo IX delle tavolette di Susa cambiamento di variabile Traduzione Io sommo la superficie, la lunghezza e la larghezza: fa 1 Prendo 3 volte la lunghezza e 4 volte la larghezza, aggiungo la sua 17a parte alla lunghezza: ottengo 0;30 Tu: Prendi 0;30 17 volte, tu troverai 8;30. A 17 volte la larghezza aggiungi 4 volte la larghezza, tu troverai 21: poni 21 come coefficiente della larghezza ; 3, il triplo della lunghezza, come coefficiente della lunghezza: qual è il significato di 8;30? È la somma di 3 volte la lunghezza e di 21 volte la larghezza. Aggiungi 1 alla lunghezza e 1 alla larghezza e fai la moltiplicazione. Tu hai aggiunto 1 alla somma della superficie, lunghezza e larghezza, e tu trovi la superficie 2 Da: Textes mathematiques de Suse, 1961 Interpretazione xy + x + y = 1 y + 1/17(3x + 4y) = 0 ;30 (1/2) Si introducono le incognite ausiliarie X = x+1 Y = y+1 Come ho moltiplicato la lunghezza e la larghezza della superficie 2 e 1;20 la larghezza … 1 la costante additiva della lunghezza e 1 quella della larghezza, … la somma: 2, tu trovi 32;30. Ecco ciò che stai cercando: 3 volte la lunghezza addizionata a 21 volte la larghezza, moltiplica 3 volte la lunghezza per 21 volte la larghezza e moltiplica ancora per 2, la superficie, tu trovi 2,6 Fraziona in due 32;30 della somma, tu trovi 16;15, fai il quadrato di questa metà, tu trovi 4.24;3.45; sottrai 2;6 da 4.24;3.45, tu trovi 2.18;3.45. La radice quadrata è 11;45. Somma 11;45 a 16;15, tu troverai 28. In secondo luogo sottrai (16;15-11;45); tu troverai 4;30 Fai l’inverso del triplo della lunghezza, trovi 20. 20 a 4;30 … Porta 20 a 4;30 e ottieni 1;30 1;30 è la lunghezza di 2 volte la superficie ... 21 volte la larghezza che dà 28 per prodotto. 1;20 è la larghezza di due volte la superficie. Sottrai 1 a 1;30, trovi 0;30. Sottrai di nuovo 1 da 1;20 e ottieni 0;20. Riduzione a forma normale 3X·21Y = 3·21·2 = 2,6 ( = 126) 3X + 21Y = 32 ;30 Riduzione a forma normale Calcola le 2 radici positive Testo IX delle tavolette di Susa Soluzione Traduzione Io sommo la superficie, la lunghezza e la larghezza: fa 1 Prendo 3 volte la lunghezza e 4 volte la larghezza, aggiungo la sua 17a parte alla lunghezza: ottengo 0;30 Tu: Prendi 0;30 17 volte, tu troverai 8;30. A 17 volte la larghezza aggiungi 4 volte la larghezza, tu troverai 21: poni 21 come coefficiente della larghezza ; 3, il triplo della lunghezza, come coefficiente della lunghezza: qual è il significato di 8;30? È la somma di 3 volte la lunghezza e di 21 volte la larghezza. Aggiungi 1 alla lunghezza e 1 alla larghezza e fai la moltiplicazione. Tu hai aggiunto 1 alla somma della superficie, lunghezza e larghezza, e tu trovi la superficie 2 Interpretazione xy + x + y = 1 y + 1/17(3x + 4y) = 0 ;30 (1/2) 17y +3x +4y = 0;30 17 = 8;30 (8+1/2) (17 +4) y + 3x = 21y + 3x = 8;30 Si introducono le incognite ausiliarie X = x+1 Y = y+1 XY = (x+1)(y+1) = xy + y + x + 1 =1+1 XY= 2 Come ho moltiplicato la lunghezza e la larghezza della superficie 2 e 1;20 la larghezza … 1 la costante additiva della lunghezza e 1 quella della larghezza, … la somma: 2, tu trovi 32;30. Ecco ciò che stai cercando: 3 volte la lunghezza addizionata a 21 volte la larghezza, moltiplica 3 volte la lunghezza per 21 volte la larghezza e moltiplica ancora per 2, la superficie, tu trovi 2,6 Fraziona in due 32;30 della somma, tu trovi 16;15, fai il quadrato di questa metà, tu trovi 4.24;3.45; sottrai 2;6 da 4.24;3.45, tu trovi 2.18;3.45. La radice quadrata è 11;45. Somma 11;45 a 16;15, tu troverai 28. In secondo luogo sottrai (16;15-11;45); tu troverai 4;30 Fai l’inverso del triplo della lunghezza, trovi 20. 20 a 4;30 … Porta 20 a 4;30 e ottieni 1;30 1;30 è la lunghezza di 2 volte la superficie ... 21 volte la larghezza che dà 28 per prodotto. 1;20 è la larghezza di due volte la superficie. Sottrai 1 a 1;30, trovi 0;30. Sottrai di nuovo 1 da 1;20 e ottieni 0;20. 21y+21 +3x+3 = 8 ;30 +24 21Y +3X = 32;30 Riduzione a forma normale 3X·21Y = 3·21·2 = 2,6 ( = 126) 3X + 21Y = 32 ;30 Z2 – 32 ;30Z + 2,6 = 0 2 Z = 1/2·32;30 ± 32;30 2,6 2 Riduzione a forma normale Z1=16;15 + 11;45 =28=21Y Z2=16;15 - 11;45 = 4 ;30 =3X 3X = 4 ;30 (1/3) ·4;30 =1;30 = x+1 21Y = 28 Y = 1 ;20 = y + 1 x =1 ;30 – 1 = 0 ;30 y = 1 ;20 – 1 = 0 ;20 Calcola le 2 radici positive Euclide, Elementi, Prop. VI.27 Si veda il testo di Euclide nel Dossier “Di tutti i parallelogrammi applicati ad una stessa retta e che siano mancanti di parallelogrammi simili e similmente disposti rispetto a quello descritto sulla metà della retta, è massimo il parallelogramma che è applicato alla metà della retta ed è simile al parallelogramma mancante”. D F F A C K B A Questa proposizione ha un significato “algebrico” importante. Riferiamoci per semplicità al caso in cui (AD) sia un quadrato. Se indichiamo con S l’area del rettangolo (AF) la VI.27 ci dice quale è il valore massimo di S e stabilisce la separazione fra i casi in cui è possibile e quelli in cui è impossibile risolvere il problema che si traduce nell’equazione x 2 ax S 0 a 2 D Fra tutti i rettangoli (AF) costruiti su AB e mancanti di un quadrato, quello massimo è il quadrato costruito su AC. F A S C x x B a Area del rettangolo (AF) : S (a x) x x 2 ax S 0 2 a S 2 Il problema si può risolvere se S non supera il quadrato costruito sulla metà di AB. 2 a si hanno soluzioni reali se S 0 2 a cioè S 2 2 Leonardo Pisano, Liber Abaci, Cap. 12, p. 318 doppia falsa posizione … 1C 100 Rotoli 1L 20Soldi 1S 12Denari Le posizioni x’ e x” sono minori della soluzione x Le posizioni x’ e x” sono maggiori della soluzione x Le posizioni x’ e x” sono rispettivamente maggiore e minore della soluzione x 1C 100 Rotoli 1L 20Soldi 1S 12Denari Soluzione 1C vale 13L 1R quanto vale? poniamo che 1 R valga x' 1 soldo 1C 100R vale 100S 5L per cui l'errore è e' ( 13 5) L 8L poniamo che 1 R valga x" 2 soldi 1C 100 R vale 200S 10 L per cui l'errore è e" ( 13 10) L 3L x " x ' 1S 12 D e ' e " 5L Che cosa devo aggiungere ad x" per avere x? x"+? = x e ' e " e" x " x ' x-x" (e ' e ") : ( x " x ') e ": ( x - x ") da cui x x " 12 D 3L 36 1 D 7D 5L 5 5 1 x 2S ( 7 D) In questo caso le posizioni sono state minori della soluzione 5 … Omar Al Khayyam Da: O. Al Khayyam, L’oeuvre algébrique, etablie, traduite et analysée par R. Rashed et A. Djebbar, Paris 1979 L’equazione trinomia del I tipo x3 bx c , viene scritta come 2 2 x3 p 2 x p 2q con b = p e c = p q per il principio di omogeneità dimensionale. Si veda il testo di Al La risoluzione si ottiene per intersezione Khayyam nel Dossier della circonferenza x2 + y2 = q x e della parabola y = x2 /p. L’ascissa QS del punto P di intersezione delle curve rappresentate in figura è la radice cercata. Al-Khayyam non scrive equazioni, ma usa le proporzioni C(0, q/2) Al-Khayyam dà una dimostrazione di tipo sintetico utilizzando la teoria delle proporzioni. Applica la proprietà della parabola data Apollonio: x p PS x (1) Considera ora il triangolo rettangolo QPR, la sua altezza PS è media proporzionale fra QS e RS: x PS PS q x Uguagliando le espressioni precedenti ricava: p PS x qx (2) D’altra parte dalla (1) PS = x2/p che sostituito nella (2) fornisce l’equazione x3 p 2 x p 2 q