Eski Yunan'dan günümüze kalan en meşhur problemlerden birisi de cetvel ve pergelle bir açıyı üçe bölmektir. Öklit ve daha sonra gelen geometriciler bu problemi çözemediler. Biz de bu postada cos(θ) (ve dolayısıyla sin(θ)) değeri verilen bir açı için x:=cos(θ/3) değerinin nasıl hesaplandığına bakacağız.
Şimdi trigonometri argosunda 433 diye bilinen formülden faydalandığımızda 4x3−3x=cos(θ) ya da çalışılması gerekli kübik denklem K: x3−34x−14cos(θ)=0
olmaktadır. Daha önce burada kübik denklemleri Cardano'nun yöntemiyle çözmüştük. K etiketli denklemin
depressedformunda olduğunu gözleyiniz. p:=−3/4 ve q:=−cos(θ)/4 tanımıyla hemen diskriminatı hesaplayalım. Δ=4p327+q2=−sin2(θ)16
Çözümde ara basamak olarak
U1,2=3√−q±√Δ2=123√cos(θ)±isin(θ)
niceliklerine ihtiyaç duyuyoruz. Her ne kadar cos(θ) ve sin(θ) değerleri verilse de problemin çözümünü bitirmek için küpkökü hesaplamak zorundayız. Şimdi sakın cos(θ)±isin(θ)=exp(iθ) özdeşliğinden faydalanarak
U1,2=12exp(±iθ/3)=12(cos(θ/3)±isin(θ/3))
olur demeyin. Çünkü çözümü bilinmeyenler cinsinden vermiş olursunuz.
Görünen o ki, Cardano yönteminin cevabı vermek için bizi karmaşık sayıların küpköklerine mecbur etmesi bizi aynı zamanda bir totolojiye getirmektedir. Örneğin cos(θ/3)=x=U1+U2=cos(θ/3)
gibi. Kübik denklemleri cebirsel olarak evet çözebiliyoruz, ama bunu trigonometriye bir açıyı üçe bölmek biçiminde uyguladığımızda bu bize bir totoloji veriyor. Mesela bu yüzden daha önce cos(3o) değerini hesapladık ama bu sonucu kullanarak cos(1o) değerine gidemedik. Aklımızda bulunsun: Kuartik denklemler de genellikle
resolvent cubicdiye tabir edilen üçüncü dereceden bir ara denkleme ihtiyaç duyarlar. Onların da çözümünde totolojiler çıkması kuvvetle muhtemeldir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder