UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS MATEMÁTICA - LICENCIATURA HISTÓRIA DA MATEMÁTICA Prof. Dra. Andréa Cardoso ANNA KARENINA LIMA ANTUNES UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS MATEMÁTICA - LICENCIATURA HISTÓRIA DA RESOLUÇÃO DA EQUAÇÃO QUADRÁTICA INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO Métodos da resolução da equação quadrática – – – – – – Egípcios Babilônios Gregos Árabes Chineses Hindus EGÍPCIOS (4000 a.C – 30 a.C) Não há registros de resoluções, porém acredita-se que dominavam algumas técnicas. Foi encontrado, no Papiro de Kahun, exercícios envolvendo a equação de 2º grau da forma x²+y²=k, sendo k um inteiro positivo. Usavam o “método da falsa posição” para resolver equações de 1º grau – o que pode ter sido utilizado também para as equações de 2º grau. BABILÔNIOS (2000 a.C) Primeiro registro conhecido da resolução de equação quadrática, feito em uma tábua de argila e através de palavras. Tinham uma álgebra bem desenvolvida e resolviam equações do 2º grau por métodos apresentados como “receita matemática” ou pelo método de completar quadrados. Como as resoluções dos problemas eram interpretados geometricamente não fazia sentido falar em raízes negativas. Como eles não utilizavam coeficientes negativos, precisavam distinguir diferentes casos possíveis: – x² + px = q – x² = px + q – x² + q = px EXEMPLO... Qual é o lado de um quadrado em que a área menos o lado é 870? (Atualmente: x² - x = 870) Resolução: Tome a metade de 1 (coeficiente de x) e multiplique por ela mesma: 0,5 x 0,5 = 0,25. Some o resultado a 870 (termo independente). Assim, obtém-se um quadrado [870,25 = (29,5)²], cujo lado mais a metade de 1 vai dar 30, que é o lado do quadrado procurado. GREGOS (350 a.C – 250 a.C) Utilizavam construções geométricas para estudar determinadas equações (não havia álgebra simbólica). Na obra Os Elementos, de Euclides, nota-se que há proposições que são exemplos de como os gregos resolviam problemas envolvendo equações quadráticas. Usavam ainda a ideia de proporções. EXEMPLO... Dividir um segmento de reta em duas partes tais que o retângulo contido pelo segmento dado e uma das partes seja igual ao quadrado da outra parte. (Atualmente resolve-se: a(a - x) = x², onde a é o segmento dado) Resolução: ÁRABES (825 d.C) Destaque para Al-Khowarizmi, que escreveu um livro sobre álgebra chama Al-Jabr. Em sua obra apresenta a equação polinomial do 2º grau, bem como sua resolução, de forma retórica, além de uma comprovação geométrica denominada método de completar quadrados. Vale destacar que os árabes articulavam a abordagem geométrica dos gregos e a algébrica dos babilônios – resolveram a equação quadrática geométrica e algebricamente. O MÉTODO DE COMPLETAR QUADRADOS Figura x² + bx = q QUADRO CHINESES (1300 d.C) O matemático Chu Shih-Chieh apresenta, em sua obra Ssu-yüan yúchien uma técnica especial para a resolução de equações quadráticas: aproximações sucessivas. Esse método ficou conhecido como “método fan-fan” e foi apresentado de forma retórica, chegando apenas à uma raíz positiva. EXEMPLO... Resolver a equação quadrática x² + 252x +- 5292 = 0 Resolução: Para solucionarem a equação, procediam da seguinte maneira: x² + 252x - 5292 = 0 x1 = 19 + x (x1 é a solução aproximada obtida testando o valor 19 na equação acima e vendo que ainda faltava um decimal x para chegar a raiz da equação) Substituíam x1 na equação original: (19 + x)² + 252(19 + x) – 5292 = 0 361 + 38x + x² + 4788 + 252x -5292 = 0 x² + 290x = 143 Logo: 143 x1 = 19 + = 19,49 1+290 EXEMPLO... Porém, repetiam o cálculo até que aparecesse (fanfan) um número cujo valor não se modificasse, ou seja, até a equação convergir para um mesmo número, sendo este a raíz procurada. Então: x2 = 19,49 + x (19,49 + x)² + 252(19,49 + x) – 5292 = 0 x² + 290,98x = 0,66 x2 = 19,49 + 0,66 = 19,49 1+290,98 Portanto, x = 19,49. Valor convergente HINDUS (1000 d.C – 1200 d.C) A matemática era feita a partir de problemas reais e de forma poética. Tiveram um papel fundamental na resolução das equações quadráticas: introduziram os números negativos. Personagens importantes para a História da Matemática: – Aryabhata: criou versos envolvendo equações do 2º grau, porém não há regras para a resolução; – Brahmagupta: o primeiro a utilizar os números negativos e o zero como elemento de Cálculo; – S’ridhara: supostamente o responsável pela determinação da regra hindu que originou a fórmula atual para a resolução da equação de 2º grau; – Bhaskara: preencheu lacunas deixadas por seus antecessores, encontrando soluções gerais para algumas equações, inclusive diofantinas. HINDUS (1000 d.C – 1200 d.C) Bhaskara foi um dos últimos grandes matemáticos hindus até a atualidade. Em sua obra Siddhanta S’iromani, cita a resolução da equação quadrática, enunciada por S’ridhara: "É por unidades iguais a quatro vezes o número de quadrados que é preciso multiplicar os dois membros; e é a quantidade igual ao quadrado do número primitivo de quantidades desconhecidas simples que é preciso adicionar.“ Na linguagem matemática, temos: Seja a equação ax²+bx=c, então... QUADRO ATUALMENTE... ax²+bx+c=0 QUADRO FIQUE LIGADO!!! Antes do século XV, o processo de resolução das equações quadráticas era registrado de maneira retórica. Fórmulas utilizando letras para representar quantidades, como fazemos hoje em dia, ocorreu com a publicação de “La Géométrie” de Descartes, em 1637 – Descartes foi o primeiro a utilizar letras para representar variáveis e incógnitas. O nome “Fórmula de Bhaskara” dado à resolução da equação de 2º grau se estabeleceu no Brasil por volta de 1960. Em outros países é conhecida como “fórmula geral para resolução da equação quadrática”. EQUAÇÕES DE 3º GRAU!!! Omar Khayyam foi o primeiro a trabalhar com qualquer tipo de equação cúbica que admitisse uma raiz positiva. Ele acreditava que métodos aritméticos de solução nesse caso eram impossíveis – o que foi demonstrado ser possível mais tarde no século XVI. Nas antigas soluções geométricas gregas das equações cúbicas, os coeficientes eram segmentos de reta enquanto que na obra de Omar Khayyam eram números específicos. Segundo Omar Khayyam a resolução geométrica da cúbica x³ +b²x+a³ = cx², podia ser interpretada tomando os segmentos de reta com comprimentos correspondentes às grandezas a, b, c e x. REFERÊNCIAS. AABOE, A. Episódios da história antiga da matemática. Rio de Janeiro: SBM, 2013. BECKER, R. L. A. ÁLGEBRA GEOMÉTRICA DE EUCLIDES. 2004. Trabalho de conclusão de curso – Licenciatura em Matemática, UFSC/Florianópolis. PEDROSA, H. A. UMA BREVE HISTÓRIA DA EQUAÇÃO DO 2º GRAU. Revista eletrônica de matemática. São Paulo. 2010. TROVON, A. A EQUAÇÃO QUADRÁTICA. 2012. Departamento de Matemática/UFPR. FRAGOSO, W. C. UMA ABORDAGEM HISTÓRICA DA EQUAÇÃO DO SEGUNDO GRAU. Rio de Janeiro: SBM, 2000. CASTELO, J. A. M. RESOLUÇÃO DE EQUAÇÕES QUADRÁTICAS: Um resgate histórico dos métodos e uma proposta de aplicação da sequencia Fedathi no seu ensino. 2013. Dissertação de mestrado. Fortaleza/UFCE.