top of page

От Евклида до Ньютона

Почему бином носит имя Ньютона? Неужели до него никто из великих математиков не раскладывал на отдельные слагаемые степень суммы двух переменных? Это кажется маловероятным. Сам Ньютон признавал: "Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов". В разные века, в разных странах, на разных языках они описывали то, что  мы называем биномом, продвигаясь от простых случаев ко все более сложным. История науки сохранила их блестящие имена.  :)

Имя учёного

Научные труды

Вклад в развитие биномиальной теоремы

Пифагорейцы

Южная Италия, Кротон

VI-V  вв. до н.э.​​

Труды по геометрической алгебре

Описано правило разложения  бинома по натуральным степеням n (n=2): средствами геометрической алгебры доказывались тождества для разложения квадратов суммы и разности двух чисел

Ньютон.png

Евклид

Греция

IV-III  вв. до н.э.​​

«Начала» (кн 2, пред 4)

Подобно пифагорейцам, средствами геометрической алгебры  доказывались тождества  

Ньютон.png

Ачарья Пингала

Индия

около  III -II вв. до н. э

«Чандамшастра» - наука о метрах, используемая в поэзии/ музыке, в которой она читается 

В своем учении "о составлении поэзии на основе длинных и коротких слогов"  впервые описал двоичную систему счисления; при рассмотрении комбинаторики метра Пингале приписывается биномиальная теорема для n= 2

Ньютон.png

Брахмагупта

Индия, Удджайн

около 598-670

«Пересмотр системы Брамы» (628)

Описано  разложение бинома третьей степени  (n=3)

Ньютон.png

Халаюда (Халаюдха)

Индия,

X в.

«Мрита-Сандживани», комментарии к Чандамшастре Палаюды (ок. 975)

Для объяснения метода Пингалы выдвинул идею того, что сегодня называется треугольником Паскаля, который он назвал лестницей горы Меру (meru-prastaara)

Ньютон.png

Абу-ль-Вафа аль-Бузджани

Персия (южный Иран),

940 – 998

«Книга по арифметике для писцов и торговцев» (между  961 и 976)

При извлечении корней натуральной степени при небольших показателях традиционно использовался метод, при котором вычислялась разность 

 

Ученый интересовался ее нахождением  и умел вычислять значения  корней  при n=7. 

Ньютон.png

Абу Бакр аль-Караджи

Персия (южный Иран),

953 – 1029

«Книга об алгебре и алмукабале», известная как

ал-Фахри (1010)

Представил первую формулировку биноминальной теоремы (с доказательством методом математической индукции в его ранней форме) и соответствующую таблицу коэффициентов, с правилом их вычисления (в современной математике это треугольник Паскаля).  Ал-Караджи также были известны коэффициенты при разложении двучлена для n = 3, 4

Ньютон.png

Омар Хайям

северный Иран,

ок. 1048- после 1122

«О доказательствах задач алгебры и алмукабалы»

 (между 1064 и 1071)

Приводится приём извлечения квадратного и кубического корней из чисел, основанный на знании разложении бинома для n=2 и n=3.  

Хайям первый предложил общий приём извлечения из чисел корней n-ой степени, вероятно, основанный на знании формулы бинома n-ой степени, но рукописи с описанием этого открытия не сохранились. Треугольная схема биномиальных коэффициентов в Иране носит имя треугольника Хайяма

Ньютон.png

Цзя Сянь

Китай,

ок. 1010-1070

«Объяснение таблиц цепного метода извлечения корней» (Shih-so suan-shu), известен с 1100

Изложен метод, который назван автором как "система табуляции для разблокировки биномиальных коэффициентов" . В трактате приведена треугольная таблица чисел (треугольник Цзя Сяня),  являющихся разложением бинома до 6-й степени: в ней очередной коэффициент получался суммированием двух предыдущих.

Ньютон.png

Аль-Самаваль аль-Магриби

Ирак, Иран,

1130 - 1180

Гл. I кн. II «Блестящая [книга] о науке арифметике», известная как Аль-Бахир Филь-Джабр (1149)

Доказывается биномиальная теорема для n=3, 4, 7; в п.8 книги  дается формула бинома и таблица нахождения биномиальных коэффициентов для n=1, .., 12

Ньютон.png

Бхаскара (Бхаскара II, Бхаскарачарья)

Индия, Удджайн

11141185

«Лилавати» - первая часть трактата «Сиддханта-широмани»,  посвящена арифметике (1150)

Четко изложено правило вычисления биноминальных коэффициентов 

Ньютон.png

Ян Хуэй

Китай,

1238 - 1298

«Ши-со Суан-Шу» (1261)

Биномиальные разложения малых степеней:  от n= до n=6. Хуэю принадлежит самые древнее дошедшие до нас изображения арифметического треугольника  (треугольника Хуэя)

Ньютон.png

Насир ад-Дин Туси

Персия (южный Иран),

1201 - 1274

«Сборник по арифметике с помощью доски и пыли» (1265)

При описании метода извлечения корней ад-Туси использует известную разность

которая  находится по правилу, равносильному формуле бинома Ньютона для натуральных степеней. Здесь же  дается таблица биномиальных коэффициентов подобно треугольнику Паскаля , которые он использует  при разложении степеней бинома до 12-й степени (n=12); но не связывает биноминальные коэффициенты с числом сочетаний  (по комбинаторной формуле):

Ньютон.png

Чжу  Ши-Цзе (пс. Сунтин

Китай,

1249 - 1314

«Яшмовое зеркало четырех элементов», или «Сы юань юй цзянь»  (предисловие современников -  1303)

На титульном листе своего сочинения  китайский математик приводит  арифметический треугольник, в котором  записаны биномиальные коэффициенты до 8-й степени включительно. Автор не претендовал на новизну своей треугольной таблицы, т.к. считал, что биноминальная теорема была известна в Китае еще в начале  XII  века.

Ньютон.png

Гияс аль-Дин Джамшид аль-Каши 

Персия (южный Иран),

1380 - 1429

«Ключ к арифметике»  

(около 1425)

Исследовано свойств биномиальных коэффициентов при описании общего приема извлечения корней  с любым натуральным показателем, показано разложение бинома при n=9.  Словесно описывается  формула составления биномиальных коэффициентов, приводится таблица коэффициентов, называемая в математике треугольником Паскаля. В своих исследованиях Каши ссылается на Омара Хайяма. 

Ньютон.png

Михаэль Штифель 

Германия, 

ок. 1487 - 1567

«Курс арифметики» , или Arithmetica integra 

( 1544)

Штифель даёт словесное описание формулы бинома для  любого натурального показателя. Термин биномиальный коэффициент принадлежит именно  Штифелю.

Для вычисления дробной части корня n-й степени из целого числа  Штифель по известной еще в Индии и Китае формуле    получал биноминальные  коэффициенты аддитивным способом  (сложением) и помещал их в таблицу (до n=17 включительно).

Ньютон.png

Никколо Фонтана 

Тарталья

Италия, 

ок. 1499- 1557

 «Общий трактат о числе и мере», 

(Generale trattato de numeri e misure)

( 1556-1560)

 

В сочинении подробно рассматриваются многие вопросы арифметики, алгебры и геометрии. Трактат содержит также таблицу так называемых биномиальных коэффициентов (треугольник Тартальи).  Каждое число получено путём сложения чисел, стоящих  перед ним и над ним .Эта таблица была нужна Тарталье для нахождения  биномиального разложения в случае натуральных степеней .

Ньютон.png

Джероламо Кардано

Италия, 

1501- 1576

«Новый труд о пропорциональностях»

( 1570)

В книге приводится  ряд биномиальных соображений ;  со ссылкой на работы Штифеля  автор вводит биномиальные коэффициенты. Работа Кардано способствует всеобщему распространению арифметического треугольника.

Ньютон.png

Рафаэль Бомбелли

Италия, 

1526- 1572

«L’Algebra parte maggiore dell’Aritmetica»

( 1572)

В трактате  изложено разложение бинома до 7-й степени, используя коэффициенты для вычисления  соответствующих корней

Ньютон.png

Генри Бриггс

Англия, 

1561- 1630

«Arithmetica Logarithmica»

( 1620)

В опубликованной работе

впервые      представлен

биномиальный     ряд

для натуральных степеней

Ньютон.png

Пьер Эригон

(Клеман  Сириак де Манген)

Франция, 

1580- 1643

Курс математики в 6-ти томах «Cursus mathematicus, nova, brevi, et clara methodo demonstratus»

( 1634-1642)

В т.II  рассматривается арифметический треугольник как основной элемент в разложении бинома, а также приводится формула для нахождения числа сочетаний. Однако их связь с треугольным расположением чисел еще четко не прослеживается

Ньютон.png

 Блез Паскаль

Франция, 

 1623 - 1662

«Трактат об арифметическом треугольнике»

(1665)

В трактате представлено детальное изучение свойств биномиальных коэффициентов. При  этом  впервые в истории ученому удалось установить, что биномиальные коэффициенты и сочетания чисел из n элементов по m одно и то же. Поэтому его исследования  касались также изучения сочетаний и выяснения их свойств. 

Паскаль расположил биномиальные коэффициенты  в виде треугольника, который назвал арифметическим. В современной математике он называется арифметический треугольник Паскаля.

Ньютон.png

 Джеймс Грегори

Шотландия, 

 1638 - 1675

«Истинная квадратура круга и гиперболы» (Vera Circuli et Hyperbolae Quadratura), «Общая часть геометрии» (Geometriae pars universalis) (1667-1668).

Д. Грегори относится к  числу первых исследователей, приблизившихся к биномиальному разложению;  почти одновременно с Ньютоном и независимо от него шотландским математиком была доказана биномиальная теорема. В своих работах  опубликовал множество разложений в бесконечные ряды, используя разложение бинома.  В дальнейшем разложение в ряд становится основным методом Ньютона.

Ньютон.png

Джон Валлис (Уоллис)

Англия, 

1616- 1703

«Трактат по алгебре»(De algebra tractatus)

( 1685)

Близко подошел к открытию биномиального ряда . Неполная математическая индукция привела его к обобщению результата на все дробные, а затем и отрицательные показатели степени. Но для Валлиса самого действия с отрицательными показателями пока нет. Своими работами ученый подготовил почву для расширения понятия степени бинома, выполненные Исааком Ньютоном.

Ньютон.png

Исаак Ньютон

Англия, 

1643 - 1727

«Об анализе с помощью уравнений с бесконечным числом членов»

( 1741), письмо к г. Ольденбургу от 13.06.1676.

Хотя мемуар опубликован в 1741 г., к открытию общего биномиального ряда Исаак Ньютон пришёл ещё в 1664-1665 гг., а записал общее биномиальное разложение в письме 1676 года.  Ученый пояснил в нём, что с помощью индукции, подобно Валлису, он пришел к открытию мультипликативного правила составления биномиальных коэффициентов. 

Формула использует обозначения, мало отличные от современных, и самим Ньютоном  доказана не была.

Ньютон.png
Г. Бригс.png
Пингала
Омар Хайям
Ян Хуэй
Блез Паскаль
Насир ад-Дин Туси
Гияс аль-Дин Джамшид аль-Каши
Михаэль Штифель
Правило Туси и Каши.png
Аль-Караджи.png
Штифель.png
Ньютон.png
Штиффель.png

Открытие И. Ньютоном  общего биномиального разложения стало фундаментальным событием в истории математики и открыло пути к решению множества труднейших задач. 

bottom of page