segunda-feira, 10 de dezembro de 2012

095-As Novidades de Ars Magna



Publicado no ano de , em Noremberg  na Alemanha, a Ars Magna ( A Grande Arte ), de Girolamo Cardano ,cientista, astrólogo e matemático nascido na Itália, foi o esforço derradeiro da humanidade nas tentativas de soluções para equações algébricas gerais. Neste compêndio, estão contidas as soluções das equações algébricas de, , e graus, sendo que as de e graus foram as grandes novidades desta obra, nunca antes publicadas.

Cardano não foi solucionador de nenhuma destas equações. No entanto, a solução da cúbica é hoje em dia comumente chamada de fórmula de Cardano. As vezes, também é chamada de fórmula de Cardano-Tartaglia, homenageando o publicador e o descobridor.  Já a solução da quártica é chamado acertadamente de método de Ferrari.

Cardano

      
                      Tartaglia                                                                                  Ferrari


O italiano Nicoló Fontana ou Tartaglia (gago) foi um desafortunado na infância, um gênio competidor e azarado na vida adulta. Envolvido em disputas matemáticas com apostas, Tartaglia descobriu a solução da cúbica e isto o levou a ter grande vantagem sobre seus adversários. Teve o desprazer de conhecer Cardano que levava uma vida financeiramente melhor e, portanto, sua única preocupação era com a fama. Através de palavras de convencimento e juras de segredo, Cardano conseguiu a fórmula da cúbica de Tartaglia e esquecendo todas as promessas, a publicou em Ars Magna. No entanto, com créditos a Tartaglia. Mesmo assim, os dois se tornaram inimigos.
O também italiano Ludovico Ferrari , com condições extremamentes precárias na infância e juventude, este sim teve sorte de conhecer Cardano. O mesmo chamou Ferrari, então com anos, para trabalhar como servo e logo depois como secretário. O motivo disso é que Cardano tinha notado qualidades naquele jovem, particularmente na matemática. Quando publicou a solução da quártica na Ars Magna, Cardano fez a seguinte referência: " foi inventado por Ludovico Ferrari, ao meu pedido".

Tanto a solução da cúbica quanto da quártica possuem apenas valor histórico porque levam à formatos numéricos desajeitados para o homem prático moderno que dispõe de calculadoras e computadores, onde o método de Newton é de mais agradável utilização, por exemplo. Sendo assim, postarei aqui apenas a estratégia de resolução ( o caminho ) destas equações. Estes são casos interessantes onde o processo tem mais valor que o produto final.


SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO CÚBICA COMPLETA 

Seja a equação cúbica

 
Fazendo e dividindo ambos os membros da transformada pelo coeficiente de , obtemos



Seja agora

, logo







Comparando com

temos a seguinte equivalência dos coeficientes: , de forma que o sistema

é do em e de fácil resolução.

Acha-se e , segue que e finalmente .



SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO QUÁRTICA COMPLETA

Seja a equação quártica


Fazendo e dividindo ambos os membros da transformada pelo coeficiente de , obtemos 





Completando o quadrado no primeiro membro,


 


A técnica do complemento do quadrado é conhecida desde o Antigo Egito. Porém, mesmo sendo necessária, é insuficiente para resolver a quártica. O grande deslumbre de Ferrari foi introduzir uma constante inicialmente desconhecida da seguinte forma:






O próximo passo é escolher de forma que o segundo membro  também seja um trinômio quadrado perfeito. Isto acontecerá quando o discriminante delta relativo à expressão quadrática em do segundo membro for . Observem os leitores que este estratagema não é um complemento de quadrado mas sim um ajustamento de coeficientes. Portanto, é necessário que

e temos uma equação em , chamada de cúbica resolvente,  cuja solução se consegue pela fórmula de Cardano-Tartaglia.
Acha-se , o segundo membro torna-se um quadrado perfeito,

  

e chegamos à uma equação quadrática em .

Calcula-se e finalmente  .

_*_


Em simbologia moderna, podemos perceber com facilidade as belas estratégicas usadas na cúbica e na quártica. Mas Cardano expôs estas soluções na Ars Magna verbalmente, como se fosse uma "receita" ( faça isso, tire aquilo, etc ). Quem quiser conhecer esta obra na íntegra, segue o link: http://www.e-rara.ch/zut/content/pageview/2690143 

 Referência Bibliográfica:

-O Romance das Equações Algébricas, de Gilberto G.Garbi, Editora Makron Books, 1997;
-História da Matemática de Carl.B.Boyer, Editora Edigard Blücher LTDA, 1974.


 Imagens:

http://www.e-rara.ch/
http://www.nndb.com/people/440/000098146/
http://www.profcardy.com/matematicos/individuos.php?pid=198
http://gaussianos.com/la-semana-de-la-cubica-la-historia-de-su-resolucion/






2 comentários:

  1. Acho que eu e muitos outros que estão na Matemática hoje foram atraídos com um método de resolução da equação do terceiro grau. Li a história no excelente livro O Romance das Equações Algébricas e vi que no mundo da Matemática existe muita inveja, injustiça e roubo de fórmulas. Parabéns pela postagem esclarecedora o qual garanto que irá atrair muitas outras pessoas para a Matemática.

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    1. Oi, Paulo!

      As quínticas foram examinadadas com mais ênfase logo após o surgimento de Ars Magna. Acredito que, no percurso até Abel e Galois, muito matemática boa foi produzida.

      Um abraço!

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