Введение

Изучение полиномиальных уравнений

В алгебре теория уравнений изучает алгебраические уравнения (также называемые "полиномиальными уравнениями"), которые определяются полиномами. Основной вопрос теории уравнений заключался в том, чтобы определить, когда алгебраическое уравнение имеет алгебраическое решение. Эта проблема была полностью решена в 1830 году Эваристом Галуа с помощью того, что сейчас известно как теория Галуа. До Галуа не было чёткого разграничения между "теорией уравнений" и "алгеброй". С тех пор алгебра значительно расширилась, включив в себя множество новых областей, и теория алгебраических уравнений стала получать меньше внимания. Таким образом, термин "теория уравнений" в основном используется в контексте истории математики, чтобы избежать путаницы между старыми и новыми значениями термина "алгебра".

История

До конца XIX века "теория уравнений" была почти синонимом "алгебры". Долгое время основной задачей было нахождение решений одного нелинейного полиномиального уравнения с одним неизвестным. Тот факт, что комплексное решение всегда существует, является фундаментальной теоремой алгебры, которая была доказана лишь в начале XIX века и не имеет чисто алгебраического доказательства. Тем не менее, алгебраистов прежде всего интересовало решение в радикалах, то есть выражение решений формулой, построенной с помощью четырех арифметических операций и корней n-й степени. Это было сделано для степеней до четвертой включительно в XVI веке. Сципион дель Ферро и Никколо Фонтана Тарталья обнаружили решения кубических уравнений. Героламо Кардано опубликовал их в своей книге 1545 года "Ars Magna" вместе с решением уравнений четвертой степени, найденным его учеником Лодовико Феррари. В 1572 году Рафаэль Бомбелли опубликовал свой труд "L'Algebra", в котором показал, как работать с мнимыми величинами, которые могли возникать в формуле Кардано для решения кубических уравнений. Вопрос об уравнениях более высоких степеней оставался открытым до XIX века, когда Паоло Руффини в 1799 году представил неполное доказательство того, что некоторые уравнения пятой степени не могут быть решены в радикалах, а затем Нильс Хенрик Абель в 1824 году завершил доказательство (теперь известное как теорема Абеля — Руффини). Эварист Галуа впоследствии разработал теорию (в настоящее время называемую теорией Галуа) для определения того, какие уравнения разрешимы в радикалах.