HPM 通訊第十四卷第六期第一版
《峰迴路轉千帆來》序
三次、四次方程解法:一個歷史的回 顧
論文摘要:《數理精蘊》中的《幾何 原本》
撰寫碩士論文之心得
笛卡兒畫像:創作理念 發行人:洪萬生(台灣師大數學系教授)
主編:蘇惠玉(西松高中)副主編:林倉億(台南一中)
助理編輯:黃俊瑋(台灣師大數學所研究生)
編輯小組:蘇意雯(台北市立教育大學)蘇俊鴻(北一女中)
黃清揚(福和國中)葉吉海(陽明高中)
陳彥宏(成功高中)陳啟文(中山女高)
王文珮(青溪國中)黃哲男(台南女中)
英家銘 謝佳叡(台師大數學系)
創刊日:1998 年 10 月 5 日 每月 5 日出刊 網址:http://math.ntnu.edu.tw/~horng
《峰迴路轉千帆來》序
李學數
要進步需不斷求變,要完美則更需不斷求變。— 英國首相邱吉爾
江北秋陰一半開,晚雲含雨卻低徊。青山缭绕疑无路,忽见千帆隐映来。
— 王安石《江上》
中國人說:「窮則變,變則通」,這是真理。
有一個時期,生活欺騙了我,我腦受傷,以前記憶力超群《三國演義》《水滸傳》
過目能誦,受傷後《红岩》只知江姐、許雲峰、華子良、小蘿蔔頭獄中鬥爭一點情節, 大部份記不起來。連我喜歡的普希金的詩歌《假如生活欺騙了你》都背不起來。那時我 的心是多麼的悲傷,認為自己走到「山窮水盡」的地步。
我敬愛的老前輩翟先生,寫信鼓勵我,說:「老虎受傷,要找一個地方養傷」。並且 和女兒來美國看望我,講他的故事鼓勵我,不要悲觀。翟先生講述他曾因仗義直言,被 殖民當局抓進獄中,他怎樣在「雞鳴狗盜屠狗輩」的室友裡求同存異,怎樣在殘酷的環 境和狼共處的鬥爭經歷。
很感激在自已-蹶不振時,有人告訴我人生就像陸遊的詩: 「山窮水盡疑無路,柳 暗花明又一村」,勸我不要消極悲觀。於是,我再站起用『路村』的筆名寫文章和翻譯。
我一個柬埔寨好友小孫在 1970 年朗諾政變後,響應西哈努克親王的號召,跑到森 林參加游擊隊,後來成為一個省的領導者,但不幸紅高棉領導走火入魔,準備連他這樣 忠誠祖國的人都要消滅,他只好帶著弟弟和家人逃到泰國。
聽他講他的親歷,我時常為惨死在柬埔寨的千萬人民而難過,這書的《革命不是拿 人民當韭菜來切割》,是我對這段史實的讀書紀錄。
我寫關於自閉症(也稱孤獨症)孩子的文章,源於自己也是有些自閉症的特徵。我小 時候不喜歡講話,很遲才開口,不擅長溝通。我特別不喜歡動,很容易焦慮,不喜歡與
HPM 通訊第十四卷第六期第二版
人交往,也不喜歡看人。
記得五、六歲時曾在菜市場花一毛錢買一碗黑糯米粥,吃不到兩三口,賣粥的老婆 婆驚慌的搶了我的粥,拿著一桶粥逃走了。原來是殖民地白人警官帶領孟加拉籍及馬來 警察來到菜市場掃蕩,捉拿無執照營業的小販。
在菜市場目睹這些如狼似虎的警察掃蕩,我沒有回家。等待半個鐘頭之後,這些軍 警離開,賣粥的老婆婆從人家的屋子走出來,我不只沒有同情她受到的驚嚇,反而要她 給回我那碗粥,她無奈悲傷默默地盛了一碗給我。
我長大之後回憶此事,常常為我這種遲鈍不會注意別人的行為而感到難過,以及缺 乏同情心和不能感受他人的痛苦而羞愧。
寫韓國裴亨鎮成長的故事,希望自閉症患者逐漸被了解,我們能提供對他們更好的 幫助。每年 4 月 2 日為「世界自閉症關懷日」(World Autism Awareness Day,簡稱 WAAD),希望全社會的人能把更多關愛投向自閉症患者及他們的家庭,讓自閉症兒童像 健全孩子一樣擁有活潑快樂的童年。
人生的道路不是常鋪滿鮮花,多半是荊棘。行進過程,不是風和日麗,偶而也有暴 風驟雨。有一段時期,我的視力微弱,不能看我喜歡看的書,心裡很是消沉。而痛風,
高血壓,很像阿兹海默症的颤抖讓我感到肉軆衰退的痛苦。
不能閱讀,這是對研究的一個大障礙,但我後來想到邱吉爾在戰時最困難的時候說 的話:「要進步需不斷求變,要完美則更需不斷求變。」要想法改變自已。俄國詩人、
小說家普希金説:「讀書和學習是在別人思想和知識的幫助下,建立起自己的思想和知 識。」不能看別人的工作,就只好做自己的東西。結果壞事變好事,發現自己創造的一 些理論真是優美,有許多新天地可探索,通向進一步發展的嶄新道
路,找到新處女地,壞事真的變成好事。
在《少點埋怨,多點奉獻》我引了印度詩人泰戈爾的話:「我 年輕時的生命猶如一朵鮮花,當和煦的春風來到她門口乞求之 時,她從充裕的花瓣中慷慨地解下一片兩片,從未感覺到這是損 失。現在青春已逝,我的生命猶如一顆果實,已經無物分讓,只 等著徹底地奉獻自己,連同沉甸甸的甜蜜。」
我也引了巴金曾這樣的希望自已:「我是春蠶,吃了桑葉就 要吐絲,哪怕放在鍋裏煮,死了絲還不斷,為了給人間添一點溫 暖。」這也是我的想法奉獻自己,不要消極的埋怨,怨自己命運 不濟、怨他人不接濟,多換位體驗別人的疾苦,學會感謝和感恩,
幫助那些需要幫助的弱勢群體,讓這世界變得更好,把地獄變天 堂。這就是為什麼我在數九寒冬的北國寫了這樣的詩句:「我血 化為艷陽花,欲把春來喚。」
讀宋朝王安石 (1021-1086)晚年辭官閒居於江寧府(南京)
寫《江上》一詩:「江北秋陰一半開,晚雲含雨卻低徊。青山繚 繞疑無路,忽見千帆隱映來。」
王安石像
HPM 通訊第十四卷第六期第三版
人啊!不要悲觀,永遠不要失望和消沉,在這無法預料的前進時,做出最準確、有 智慧的判斷。自己希望達到怎麼樣的終站,然後把這當作「標竿」,頑強地奮勇前進。
在你認為「山窮水盡」「青山繚繞疑無路」的困境時,不單會「柳暗花明」,而且會「峰 迴路轉」,不只見到「村」,也會「忽見千帆隱映來」。
這就是為什麽這文集取名《峰迴路轉千帆來》。
感謝松齡兄多年關懷,以及天地圖書公司张可盈女士高效率及認真的整理工作,讓 這書能早日問世。對許多朋友在寫作過程给予無私的協助,衷心感謝,讓我們把這世界 變得更美好吧!
(2011 年 5 月 30 日)
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《HPM 通訊》駐校連絡員
日本:陳昭蓉 (東京 Boston Consulting Group) 、李佳嬅(東京大學)
德國:張復凱(Mainz 大學)
基隆市:許文璋(南榮國中)
台北市:楊淑芬(松山高中)杜雲華、陳彥宏、游經祥、蘇慧珍(成功高中)蘇俊鴻(北一女中)
陳啟文(中山女高)蘇惠玉(西松高中)蕭文俊(中崙高中)郭慶章(建國中學)李秀卿
(景美女中)王錫熙(三民國中)謝佩珍、葉和文(百齡高中)彭良禎(麗山高中)郭守德
(大安高工)張瑄芳(永春高中)張美玲(景興國中)文宏元(金歐女中)林裕意(開平中學)
林壽福 (興雅國中) 傅聖國(健康國小)李素幸(雙園國中)程麗娟(民生國中)林美杏
(中正國中)李建勳(景文高中)
新北市:顏志成(新莊高中) 陳鳳珠(中正國中)黃清揚(福和國中)董芳成(海山高中)孫梅茵
(海山高工)周宗奎(清水中學)莊嘉玲(林口高中)王鼎勳、吳建任(樹林中學)陳玉芬
(明德高中)羅春暉 (二重國小) 賴素貞(瑞芳高工)楊淑玲(義學國中)林建宏 (丹鳳國中)
莊耀仁(溪崑國中)
宜蘭縣:陳敏皓(蘭陽女中)吳秉鴻(國華國中)林肯輝(羅東國中)林宜靜(羅東高中)
桃園縣:英家銘(中原大學)許雪珍、葉吉海(陽明高中)王文珮(青溪國中) 陳威南(平鎮中學) 洪 宜亭、郭志輝(內壢高中) 鐘啟哲(武漢國中)徐梅芳(新坡國中) 程和欽 (大園國際高中)、
鍾秀瓏(東安國中)陳春廷(楊光國民中小學)王瑜君(桃園國中)
新竹市:李俊坤(新竹高中)、洪正川、林典蔚(新竹高商)
新竹縣:陳夢綺、陳瑩琪、陳淑婷(竹北高中)
苗栗縣:廖淑芳 (照南國中)
台中市:阮錫琦(西苑高中)、劉雅茵(台中二中)、林芳羽(文華中學)、洪秀敏(豐原高中)
南投縣:洪誌陽(普台高中)
嘉義市:謝三寶(嘉義高工)郭夢瑤(嘉義高中)
台南市:林倉億(台南一中)黃哲男、洪士薰、廖婉雅(台南女中)劉天祥、邱靜如(台南二中)張靖宜
(後甲國中)李奕瑩(建興國中)、李建宗(北門高工)林旻志(歸仁國中)
高雄市:廖惠儀(大仁國中)歐士福(前金國中)
屏東縣:陳冠良(枋寮高中)楊瓊茹(屏東高中)陳建蒼(潮州高中) 黃俊才(中正國中)
澎湖縣:何嘉祥 林玉芬(馬公高中)
金門:楊玉星(金城中學)馬祖:王連發(馬祖高中)
附註:本通訊長期徵求各位老師的教學心得。懇請各位老師惠賜高見!
HPM 通訊第十四卷第六期第四版
三次、四次方程解法:一個歷史的回顧
洪萬生
國立臺灣師範大學數學系退休教授
一、前言
在西方數學史上,阿爾‧花拉子模(第九世紀)之後,二次方程解法由於配方法的 加持,已經變得相當成熟,儘管他並沒有方便的代數符號可以操弄。現在數學家所面對 的,顯然就是三、四次方程的解法了。
對於阿拉伯數學家奧瑪•海亞米來說,三次方程的幾何解法顯然有它的意義與價值,
不過,從方程論(theory of equations)的觀點來看,卻沒有多大意義,這是因為方程式 的根式解(solving by radicals)才是王道。如此看來,如何以純代數方法找到三、四次 方程的解,就變得十分重要。
我們必須在此先提及:在 1590 年代,法國數學家韋達(F. Viete)提出符號法則
(symbolism)之前的半個世紀,義大利數學家已經成功地提出三、四次方程的解法。
可見,符號法則(symbolism)無關此一代數學之重大發展。十九世紀德國數學家內瑟 曼(Georg Heinrich Ferdinand Nesselmann, 1811-1881))曾以三階段說來刻畫西方代數 學之發展:先是文辭代數(rhetoric algebra)(譬如古埃及、巴比倫代數),繼之以簡字 代數(syncopated algebra)(譬如古希臘丟番圖代數),最後階段則是符號代數(symbolic algebra)。這種說法,充分反映了單一方向的進步史觀,非常盛行於十九世紀,馬克斯 的唯物史觀當然也不例外。顯然,它也反映了一種要跟「落伍的」過去文明劃分界線的 決絕態度。一旦承認了代數符號法則的進步性乃至於優越性,那麼,評論一個文明的數 學成就,往往就成了測量它距離符號法則有多遠的工作了。這種通稱為「輝格式」
(Whiggish) 史學研究的進路,在幫助我們瞭解古代數學文本時,固然有它的必要性,但 是,過度糾纏的結果,卻很容易簡化歷史演化的錯綜複雜現象,而忽略了數學發展的「在 地意義」(meaning in context)。事實上,即使史家能夠警覺此一「三階段說」的詮釋限 制,譬如史家錢寶琮曾注意到中國宋元「天元術」與此說的格格不入,而將天元術歸類 為一種「器械代數學」。然而,儘管他已經照顧到了中國脈絡,但是,頂多只是點出此 說不適用於東方數學傳統罷了。
因此,從我們今日的後見之明(hindsight)來看,在十六世紀,三、四次方程解法 與符號法則這「兩條路線」,可以說是各行其是,而且,前者的方法論特色是:儘管求 解的是數值係數方程式例子(譬如卡丹諾的 ),然而,解法(公式)卻都具 有一般性(generality)。此外,對此做出貢獻的數學家如費洛(Scipione dal Ferro, 1465-1526)、塔達里亞(Tartaglia,原名 Niccolo Fontana, 1499?-1557)以及卡丹諾
(Girolamo Cardano, 1501-1576)和徒弟費拉里(Ludovico Ferrari, 1522-1565)等人所 20
3 x6 x
HPM 通訊第十四卷第六期第五版
以能掌握到解題關鍵,乃是因為他們都採納了一種方程式變換(transformation of equation)的化約式(reductionistic)思維方法,亦即將三次求解化約為二次求解,或 者將四次化約為三次。
二、三次方程解法
現在,就讓我們介紹三次、四次方程解法。給定三次方程式:
q px
x3 。
v u x
仿卡丹諾,不妨令 ,則 或 。最
後式子與給定方程式比較係數
) ( 3 )
( 3 3 3
3 u v u v uv u v
x
,得p 3uv
3 3
3 3uvx u v
x
,qu3v3或 p3u( v ),qu3( v
,吾人可以造出一個二次方程式:
)3 3
3 3/27 u ( v)
p
,qu3( v )3。最後,令
或
。
解最後這個二次方程式,得其兩根如下:
u3
t
0 27
3/
2 qtp
t
2 2
3 2
3) ( 2) 2 ( 2
27 / 1
4 p q q p q
t q
,
因此,
2
2 3 2 2
3) ( 2) 2 (
p q
v q
3 )
(3 2) 2 (
p q
u q , 。
再開立方根,可得給定三次方程式之根如下:
3 2 2
3 2 2
3) ( 2) ( 2) ( 3)
( 2) 2 (
p q
q p
q v q
u
x 。
三、四次方程解法
之進路,考慮下列四次方程式:
兩邊各加 ,得
再就四次方程解法來說,茲依循費拉里
2 0
3
4ax bx cxd x
)2
(ex f
HPM 通訊第十四卷第六期第六版
(*)
在,我們要選擇適當的 e, f 使得左式= 。將平方展開,再比較係數,則 有
, ,
2 2
2
3 bx d (ex f) (ex f)
ax
4 cx
x
現 (x2 pxq)2
a p
2 p22qbe2 2pqc2ef , 。
如此一來,
2
2 d f
q
a p 2
1 可以決定。改寫其他方程如下:
, , ,
將上述第一、第三方 代入第二方程,得
或(代入
2
2 2 2 2 2 2
b q p
e 2 4e f (2pqc) f q d
程
) )(
2 ( 4 ) 2
( pqc 2 p2 qb q2 d
a p 2
1 )
。
這是一個 q 的三次方程式,而且吾人可將其根表徵為 的根式。換言之,q 也可決 定,而這是基於三次方程式已經可以根式求解的前提而得,一般人很容易忽略。現在,
或
亦即我們得到下列兩個二次方程式:
它們各自的兩根就是原方程式的四根。讀者不妨以方程式 為例,核 證它的四個根究竟為何。請注意:本例中的 p=0,而 q
2 8 4 )( )
( )
(aqc 2 a q b q2 d
d c b a, , ,
e, f 可以從上述方程式獲得。於是,方程式 (*) 變成為
2 2
2 ) ( )
(x pxq ex f ,
0 )]
( ) ( )][
( ) (
[x2 pe x q f x2 pe x q f
0 ) ( ) (
0 ) ( ) (
2
f q x e p x
f q x e p x2
0 3 8 2 2
4 x x
x
則是三次方程式(8q8)(q23)64 的實根:q1,如此可選擇e2,f 2。
HPM 通訊第十四卷第六期第七版
四、餘論
被認為那是解球面三角的需求所致,而後
。換言之,三次方程解法具有實用 背景
到五次呢?顯然,這一過渡無法「依此類推」!它需要一種 子跳躍,一種全然不同於傳統解方程的思維,一種即使有了符號法則,也無法水到渠
Alan Rogerson (1981). Numbers and Infinity: A historical account of mathematical concepts. New York: Cambridge University Press.
to Modern Times)第㈠冊(張理京等中譯),上海科學技術出版社。
最後,有關三次方程解法的歷史背景,也
者乃源自十五世紀以降的地理大探險之航程確定工作
。另一方面,卡丹諾 vs. 塔達里亞有關三次方程解法的科技爭議,在數學史上非常 經典,也值得我們注意。
至於由四次求解如何推 量
成的「現代性」(modernity)思維。不過,我們將這一討論留到下一篇文章再說。
參考書目
Sondheimer, Ernst and
比爾‧柏林霍夫、佛南度‧辜維亞 (2008).《溫柔數學史》(Math through Ages: A Gentle History for Teachers and Others),台北:博雅書屋。
哈爾‧赫爾曼 (Hal Hellman)(2009).《數學恩仇錄:數學史上的十大爭端》,台北:博雅書 屋。
洪萬生 (2003).〈以HPM為鑑:數學史可以從HPM學到什麼?〉,《HPM通訊》第六卷第 一期。
莫里斯‧克萊因 (Morris Kline)(2002).《古今數學思想》(Mathematical thoughts from Ancient
英家銘、蘇意雯 (2009).〈數學與禮物交換〉,洪萬生等著,《當數學遇見文化》(台北:
三民書局)頁 110-122。
沈康身 (2010).《歷史數學名題賞析》②,台北縣:稻田出版公司。
HPM 通訊第十四卷第六期第八版
碩士論文摘要
《數理精蘊》中的《幾何原本》
張美玲
台北市立景興國中
《幾何原本》之中文譯本分為歐幾里得 (Euclid) 的《幾何原本》(Elements)與巴蒂 ( Pardies) 的《幾何原本》(Elémens de géométrie);前者由徐光啟、利瑪竇於 1607 年合 譯前六卷,到了 1857 年才由李善蘭、偉烈亞力完成後九卷的翻譯。後者由張誠、白晉 先譯為滿文,再譯為漢文,又有「七卷」和「十二卷」兩個不同版本,「十二卷」版修 改後收入《數理精蘊》。
《數理精蘊》是清康熙年間編譯的數學百科全書,從整體上而言,可說是一部西方 數學著作的編譯作品,《數理精蘊》中的《幾何原本》,是根據法國數學家巴蒂(P. Pardies, 1636~1673)所撰的幾何學教科書 Elémens de géométrie 翻譯增刪而成。書中各個命題 的邏輯證明不求十分嚴格,定理的編排次序也不注重它的系統性,其著述體例與歐幾里 德《原本》差異很大,沒有區分定理與命題。
民國 29 年至 30 年抗戰期間,在上海淪陷區內秘密搜購之江南收藏家累世珍籍,隨 著國民政府來到台灣,其中的「清聖祖批校幾何原本」即是當時搜購的珍本之一。此珍 本收藏於台灣國家圖書館善本室中,即為《數理精蘊》中的《幾何原本》最早之漢文底 本,由於「幾何原本」一詞,儼然已成歐氏「幾何原本」的代名詞,故國家圖書館在編 列書目資料時,並未真正考究其內容,似乎理所當然的就登錄為「幾何原本七卷,泰西 歐幾里得撰,利瑪竇譯,舊抄本」,其實應更正為「幾何原本七卷,法國巴蒂撰,張誠 等改編,清聖祖校批,舊鈔本」。此古籍經人劃圈、增補、黏貼處甚多,並且有康熙親 筆校對字跡,更增添了此古籍的珍貴價值。而且從校批的內容可得知,此鈔本是在康熙 一邊校對,宮中官員一邊抄寫中完成。更難能可貴之處,發現康熙不只校對一次,他會 反覆修正,使吾人對康熙學術負責認真的態度有更深入的認識。
本論文地毯式的比對舊鈔本、數理精蘊本與巴蒂本三者之間的相關性,澄清了若干 錯誤說。不論是康熙帝或是《數理精蘊》的編者,都是長期在中國文化薰陶下的知識份 子,對於嚴格的邏輯體系並未有深刻的體會與接受。在研讀此文本時,即可感受出嚴謹 的定理證明、邏輯推理,在《精蘊本》中是不被重視的部分。《數理精蘊》中的《幾何 原本》內容雖然較貼近國中幾何教材,對於初學者而言,容易上手,但卻缺乏邏輯上嚴 謹的證明,過於注重發展實用的方法。這是數學知識在歷史進展中的一個階段,對於數 學教育工作者,了解不同時代背景下的數學知識,應用在教學中,將能提供學生更多的 文化涵養與多元思考。
編按:本論文已於 2008 年 6 月通過台灣師範大學數學系碩士論文口試。
HPM 通訊第十四卷第六期第九版
撰寫碩士論文之心得
張美玲 台北市立景興國中
從我進入教學碩士班唸書的第一年,同事們都認定我的論文一定是與數學史有關。
為何他們會如此說呢?這要從我民國 90 年參加「英特爾 e 教師計畫」開始說起。
這個計畫是「在幫助教師發現如何運用資訊科技的技術,以成為一種吸引學生、刺 激學生,並且能增進學生學習效果的教學工具。」在研習過程中,我不斷思考什麼樣的 教學內容可以提高學生的興趣。回想起曾經問過我的學生,「你最喜歡上什麼課?」學 生說:「歷史課。因為上歷史課,好像聽故事一樣,不知不覺一堂課就結束了。」學生 的這段話,讓我「頭上亮了燈泡」,喜悅的心情猶如正泡在浴缸的阿基米德突然發現浮 力原理。「如果數學課也能像歷史課一樣有趣,那該有多好?」,這個念頭,讓我一頭栽 進了數學史的研究。
我大量的閱讀與數學歷史有關的通俗書籍,做了一個數學史網站,上課也常將課程 相關的故事帶進課堂中。甚至聯課活動時,還開了一個「數學史」的社團,帶領有興趣 的學生一起研究數學史。那段時間,頗以自己的成果自豪。直到洪老師帶我走進真正的 數學史,我才明瞭,我所閱讀的書籍都是一些作者未經嚴謹考證所寫的傳說故事,甚至 是以訛傳訛、道聽塗說的歷史軼聞。故事若要寫的生動、引人注目,難免要加油添醋一 番。真正的數學史,還是要回歸到歷史層面,佐以史料的考證;真正的數學史,不能僅 有「歷史」,仍須有「數學」。看見數學演進的風貌,讓我們更加認識數學的本質。
當初決定以「《數理精蘊》中的《幾何原本》」,作為我的論文主題,初衷僅是因為 此文本與現行國中幾何教材較為貼近,我希望自己所研究的主題,能對我的教學工作有 所啟示。但是,當我在國家圖書館善本室發現了一本體例與《數理精蘊》中的《幾何原 本》十分接近的手抄本後,在追蹤、探究此手抄本的過程中,我深深體會到「發現」的 樂趣。「發現」此手抄本的批校字體竟是康熙皇帝所寫的;「發現」許多研究論文有一些 錯誤的論述內容;「發現」連國家圖書館的書目編輯資料也有誤;「發現」多數人對於「幾 何原本」此一名詞根深蒂固的誤解。…….
完成此論文,花了約一年多的時間,剛開始,先把《數理精蘊》中的《幾何原本》
作第一次的詳細閱讀,然後依序與歐幾里得的《原本》、巴蒂原著、英文版譯本作比對;
之後,跑了很多趟國家圖書館,借出康熙批校之《幾何原本》七卷舊鈔本及精鈔本原件 詳閱,當我帶著口罩、手套,小心翼翼的翻閱這些泛黃的古籍,想像三百多年前,康熙 皇帝、法國傳教士及一些宮廷官員,也和我翻閱著同樣的這套書,此刻的心情,好比考 古學家發現新遺址一樣的興奮。
在資料的搜尋過程,國家圖書館及台大圖書館,是我的主要資料庫來源,多請教畢
HPM 通訊第十四卷第六期第一○版
業的學長、學姊,也常有不少的收穫。剛開始,不知從何下筆,只是很「努力」、很「用 心」的逐卷逐題作詳細比對整理,並且重新繪圖,把所有的比對資料全部打字成稿後,
驚人的頁數,讓我知道必須做資料的「瘦身」「減肥」,雖然有很多內容都是辛苦打字與 繪圖而成,但必須有所取捨,「捨不得」只會模糊了論文的焦點。章節的主題安排前後 更正好幾次,每次和洪老師談完話後,都會有不同的想法,這些變動的想法,其實是完 成論文的必經過程,因為老師每次的引導,都使自己的論文主題趨向明確,非常感謝洪 老師的指導。
這部論文完成之後,收穫最多的是自己。以前閱讀的習慣,總是把作者的想法原封 不動的移入自己的腦中,缺少考證的過程及自我的想法,現在閱讀一本書時,較容易批 判作者的思想及內容的真偽。完成論文的過程其實是很辛苦,壓力也很大,但看到自己 的成品展現出來時,也是很有有成就感的,尤其得到口試老師們的肯定,所有的辛苦都 是值得的。
HPM 通訊第十四卷第六期第一一版
笛卡兒畫像:創作理念
吳宛柔
國立交通大學應用數學所碩士班
「我思故我在」是一句大家耳熟能詳的話,出自後人尊稱為近代哲學之父的笛卡兒 (Rene Descartes)。 除了哲學家的身分外,笛卡兒還是位數學家、物理學家及自然科學 家。笛卡兒於 1637 年以法文出版《方法論》,且附有三篇論文,分別是《折光學》、《氣 象學》以及《幾何學》。其中,《幾何學》共分三卷,分析了幾何學與代數學的優劣,奠 定了笛卡兒在數學史上的地位。然而,與費馬(Pierre Fermat)不同的是,笛卡兒是把 幾何圖形利用坐標化成代數,由圖形的軌跡找出圖形的方程式;費馬則是用方程式找回 圖形的性質與意義,兩位對 「解析幾何」皆有著重要的貢獻。
要如何把全才的笛卡兒畫出來,困擾我很久……一方面,因為之前為了準備研究所 考試,很久沒有提筆作畫,另一方面,是畫過的幾張構圖都不太滿意,最後決定照著我 對笛卡兒的了解,嘗試將他畫出來。因此,我試著讓笛卡兒的眼神散發出穩重感,且將 臉部線條柔和化,並使用紫色衣服象徵笛卡兒尊貴的身分,以及紅潤一點的膚色,畫出 健康的笛卡兒。另外,在背景的地方,我選擇由笛卡兒提出的葉形線(極坐標為
)、直角坐標系(又稱為笛卡兒坐標系)、象徵性的 “I think, therefor I am.” 以及鮮為人知笛卡兒-歐拉公式(F+V-E=2,其中 F、V 與 E 分別為正多面體 的面、頂點與邊的總數)。笛卡兒礙於其他因素,並沒有將此發現公開,取而代之的是 鎖在保險櫃內……或許在另一個時空裡,笛卡兒會很樂於分享他的發現,所以,我希望 能透過這些元素,畫出不一樣的笛卡兒!
HPM 通訊第十四卷第六期第一二版