Кіріспе

1637 жылы жарық көрген Декарттың әдіс туралы баяндамасына математикалық қосымша Рене Декарттың 1637 жылы жазған «Дискурс де ла метод» (Әдіс туралы баяндама) еңбегіне қосымша ретінде «La Géométrie» басылып шықты. Баяндамада Декарт кез келген мәселеге қатысты түсініктілікке жету әдісін ұсынады. «La Géométrie» және Декарттың тағы екі қосымшасы – «La Dioptrique» (Оптика) және «Les Météores» (Метеорология) оның әдісін қолдану арқылы жеткен жетістіктерін көрсету үшін (сондай-ақ, сол кездегі еуропалық қоғамдағы зияткерлік бәсекелестікті ескере отырып, кең аудиторияға өзінің білімін көрсету үшін) баяндамамен бірге жарияланды. Бұл еңбек алгебра мен геометрияны біртұтас ғылым ретінде біріктіру идеясын алғаш рет ұсынды және геометрияны арифметика мен алгебраның бір түріне келтіріп, геометриялық фигураларды алгебралық теңдеулерге айналдыратын аналитикалық геометрия деп аталатын алгебралық геометрияны құрастырды. Бұл сол кезде революциялық жаңалық болды. Ол сонымен қатар Лейбниц пен Ньютонның математикалық ойларын дамытуға үлкен үлес қосты және есептеулердің (калькулустың) дамуына маңызды әсер етті.

Мәтін

Бұл қосымша үш "кітапқа" бөлінген. Бірінші кітап "Тек шеңберлер мен түзу сызықтар арқылы салынатын мәселелер" деп аталады. Онда ол әлі күнге қолданылып келе жатқан алгебралық белгілеулерді енгізеді. Әліпбидің соңындағы x, y, z сияқты әріптер белгісіз айнымалыларды, ал алфавитінің басындағы a, b, c сияқты әріптер тұрақтыларды білдіреді. Ол дәрежелер үшін қазіргі заманғы экспоненциалдық белгілеулерді енгізеді (тек квадраттардан басқа, онда ол қайталанатын әріптерді жазудың ескі дәстүрін сақтайды, мысалы, aa). Сондай-ақ, ол грек дәстүрінен дәрежелерді геометриялық шамалармен байланыстырудан бас тартады – a^(2) ауданмен, a^(3) көлеммен және т.б., оларды барлық сызық сегменттерінің мүмкін ұзындығы ретінде қарастырады. Бұл белгілеулер түзу сызық пен циркуль арқылы салынатын сызық сегменттерінің ұзындығына сандарды сәйкестендіруді сипаттауға мүмкіндік береді. Бұл кітаптың қалған бөлігінің көп бөлігін Декарттың "Паппустың геометриялық орнына қатысты мәселелеріне" берген шешімі құрайды. Паппус бойынша, жазықтықта үш немесе төрт түзу берілген жағдайда, екі берілген түзуден арақашықтықтардың көбейтіндісі (белгілі бағыттар бойынша) үшінші түзуге дейінгі арақашықтықтың квадратына пропорционалды (үш түзу жағдайында) немесе қалған екі түзуге дейінгі арақашықтықтардың көбейтіндісіне пропорционалды (төрт түзу жағдайында) болатын нүктенің геометриялық орнын табу мәселесі туындайды. Осы мәселелерді және олардың жалпыламаларын шешуде Декарт екі сызық сегментін белгісіз деп қабылдап, оларды x және y деп белгілейді. Белгілі сызық сегменттері a, b, c және т.б. деп белгіленеді. Картезиандық координаттар жүйесінің бастапқы идеясы осы еңбекке қатысты. Екінші кітабында "Иілген сызықтардың табиғаты туралы" Декарт екі түрлі иілген сызықты – геометриялық және механикалық сызықтарды сипаттайды. Геометриялық сызықтар қазіргі кезде екі айнымалыдағы алгебралық теңдеулермен сипатталады, бірақ Декарт оларды кинематикалық тұрғыдан сипаттаған және олардың барлық нүктелерін төменгі ретті сызықтардан салу арқылы алуға болатынын атап көрсеткен. Бұл түзу сызық пен циркуль арқылы салуға рұқсат етілгеннен асып түсетін кеңеюді білдірді. Квадратрикс және спираль сияқты басқа сызықтар, олардың тек бір бөлігін ғана салуға болатын, механикалық деп аталды және математикалық зерттеуге жарамды деп есептелмеді. Декарт сонымен қатар теңдеуі белгілі сызықтың кез келген нүктесіндегі нормальды табуға арналған алгебралық әдіс ойлап тапты. Сызыққа жүргізілген жанаманы салу одан кейін оңай орындалады және Декарт бұл алгебралық процедураны бірнеше сызықтарға жанама салу үшін қолданды. Үшінші кітабы "Қатаң және аса қатаң мәселелерді салу туралы" геометриялық емес, алгебралық сипатқа ие және теңдеулердің табиғаты мен оларды қалай шешуге қатысты. Ол теңдеудің барлық мүшелерін бір жағына қойып, шешуды жеңілдету үшін 0-ге теңдеуді ұсынады. Ол көпмүшелер үшін факторлар теоремасын көрсетеді және n дәрежелі көпмүшенің n түбірі бар екендігінің интуитивті дәлелін келтіреді. Ол теңдеулердің теріс және жорамал түбірлерін жүйелі түрде талқылайды және қазіргі кезде Декарттың белгілер ережесі деп белгілі нәрсені нақты қолданады.

Салдары

Декарт «Геометрияны» сол кездегі ғылыми жарияланымдардың көп бөлігі үшін қолданылатын латын тілінен гөрі француз тілінде жазды. Оның баяндау стилі аса түсінікті емес еді, материал жүйелі түрде ұйымдастырылмаған және ол көбінесе дәлелдердің тек белгілерін ғана келтіріп, көптеген егжей-тегжейін оқырманға қалдырды. Оның жазуға деген көзқарасын «Мен бәрін айтуға тырысқан жоқпын» немесе «Бұл туралы осылай көп жазудан жалықтым» сияқты жиі кездесетін мәлімдемелері көрсетеді. Декарт өзінің кейбір нәрселерді жіберуін және түсініксіздігін «басқаларға өздері үшін табуға ләззат сыйлау үшін» әдейі жасағандығымен түсіндіреді. Декарт жиі координаттар жазықтығын ойлап табушы деп есептеледі, өйткені оның кітабында қажетті ұғымдар бар, бірақ «Геометрия» ешбір жерде қазіргі тіктөртбұрышты координаттар жүйесін көрсетпейді. Бұл және басқа да жетістіктер Декарттың еңбегін түсіндіруді өздеріне міндет еткен математиктер тарапынан қосылды. Декарттың еңбегін жақсартуды негізінен Лейдендегі математика профессоры Франс ван Шутен және оның студенттері жүзеге асырды. Ван Шутен 1649 жылы «Геометрияның» латын тіліндегі нұсқасын жариялады, содан кейін 1659–1661, 1683 және 1693 жылдары тағы үш басылым жарық көрді. 1659–1661 жылғы басылым екі томдық жұмыс болды, ол түпнұсқадан екі еседен астам ұзын, ван Шутен мен оның студенттері ұсынған түсіндірмелер мен мысалдармен толықтырылған. Осы студенттердің бірі Йоханнес Худде Декарттың тангенстер әдісінде қиын процедура болған Худде ережесі деп аталатын полиномның екі реттік түбірін анықтау үшін ыңғайлы әдіс ұсынды. Осы басылымдар он жетінші ғасырда аналитикалық геометрияны қалыптастырды.