米兰体育

网易米兰体育 > > 正文

五次方程为什么没有根式解?真正高中生也能看懂的群论科普(一)

0
分享至

最近大美女王虹得了菲尔兹奖的米兰体育-米兰(中国)官网引起了很多网友对于数学的热爱和讨论(或者是假装自己看懂了人家的工作的样子),在网上又继韦神、姜圣之后,掀起了一阵学习数学的浪潮。不过似乎本质上还是国人爱凑热闹的心理吧,毕竟美女数学家有热点,像她同学、一起得菲兹奖的邓煜热度相对就低了很多,大约是没啥热度吧。



作为一名主打扯淡的博主,时代君也想蹭这个热度,但是可能不认识人家,于是想了半天,决定写一篇最通俗的科普五次方程为什么没有根式通解的文章,能够真正让高中生也能看懂,并理解其中的意思,从而了解到为什么当年英年早逝的阿贝尔和伽罗瓦,当年做的工作的意义。

毕竟阿贝尔27岁去世、伽罗瓦20岁去世,做出的贡献对于整个数学界影响又大,所以这俩人通常也是小黄书、B乎上热度很高的工具,但是对于他们的理论,多数人又写不清楚,至少时代君没有看到过感觉高中水平能看懂的文章,当然这也不能怪高中生,毕竟像泊松这种悲催的大牛当年都看不懂,普通人看不懂也很正常,最终导致做出了大量贡献的泊松,在普通人眼里就泊松亮斑和看不懂伽罗瓦的论文,从而在数学史上成为了天才的垫脚布,在无数科普文章里都成了笑料。

装逼



好了,废话不多说,下面进入正题。

一、到底什么是方程的根式通解?以及为什么五次方程没有根式通解

说五次方程没有根式通解,一不是说五次方程没有解,因为根据代数基本定理,任何一元多项式方程在复数域都有解。二不是说五次方程的解不能表示成根式的形式,因为很多五次方程的一些解都能表示成根式的形式。比如说下面的例子:



五次方程没有根式通解的含义是:找不到一个用层叠根式表示通用公式,用五次方程的系数,把五次方程的所有解统一表示出来。

这个统一表示怎么理解呢?下面时代君分别以2、3、4次方程的例子,来尝试给大家详细解释一下。

大家都知道,在复平面上任意画几个点x1、x2、x3......,就可以构造一个几次方程,因为可以写成(x-x1)(x-x2)...(x-xn)=0的形式。

那么对二次方程来讲,两点之间形成一条线段,那么怎么用一个统一的式子来一下子把这两个点表示出来呢?那很简单:两点之间连线的中点,加减线段长度的一半,就是这两个点了。



最终表现出来就是初中生都会的,一元二次方程的通解形式:



看起来就是,一个中点,加一段减一段,两个解就统一表示出来了。

那对于三次方程呢?有点复杂,但也不是能不确定,三点确定一个圆,从圆心到两个点之间分别做垂线,那三个解就是垂点加减两个不同弦的一半。推导出来比较复杂,但是总的来说是可以想象出来的。最终三次方程的解,差不多长这样。



四次方程也差不多,描述出来,就是两两点之做做中垂线,相交那个点到两线段中点那个值到两线段中点,加减线段的一半。不过最终给出来的公式,就非常复杂了。

但对于五次方程,你就很难这么用一个公式或者说一句话来描述了。你或许可以说某个五次方程的其中两个根是从点1往左和右各走两步,另三个根则是从点2往3点钟、6点钟、9点钟方向,各绕一刻钟等等。但这种描述方法完全不具有通用性,也就是说没有办法拿一个通用公式去套所有的解情况。也就是说5次方程没有通用根式解。

从上面的例子,想必大家能够明白两件事:一是五次方程没有求根公式本质上是没有办法用相对简单的统一的一句话把一元五次方程的所有解给统一起来。二是为什么专门要说根式解,而不是说指数解对数解,因为在这里面可以看到很多开根号。



而这里面隐含的问题在于初等数学的表达能力是有局限性的,从几何意义上来讲,加减乘除乘方开方,代表了数在复平面上的平移、缩放、旋转、弯折,对于二三四次方程,都有可能经过有限次的操作,让几个根统一到一个包含了某个或某几个对称的加减的根式运算里,但是五次方程没有这种可能。下一章,我们将详细解释这种对称与统一的关系。

不过值得注意的是,虽然用有限次的初等数学方法没法把五次方程的解统一到一个框架里,但是其它方法是可以的,比如说克莱因就证明了用二十面体的变换可以把所有解表示出来。

赞同请转发,喜欢本文的话,欢迎关注活在信息年代哦:)

声明:取材网络,谨慎辨别

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
脸都被打肿了!曼联弃帅彻底封神!实力碾压卡里克

脸都被打肿了!曼联弃帅彻底封神!实力碾压卡里克

澜归序
2026-10-20 09:58:10
太前卫了!学生情侣约定开房一人一次承担房费,男方多次清算订房记录,女生哭诉经济压力大,聊天记录流出

太前卫了!学生情侣约定开房一人一次承担房费,男方多次清算订房记录,女生哭诉经济压力大,聊天记录流出

火山詩话
2026-10-19 07:59:53
葡媒:C罗只用39秒就支付了国家队“严重违规”的罚款

葡媒:C罗只用39秒就支付了国家队“严重违规”的罚款

懂球帝
2026-10-20 02:39:12
整个亚洲都要危险?日本突然传出坏消息,高市早苗再谈核政策!

整个亚洲都要危险?日本突然传出坏消息,高市早苗再谈核政策!

麓谷隐士
2026-10-19 00:10:04
中央气象台:台风“蔷琵”趋向台湾东部沿海 台闽浙等地有强降雨

中央气象台:台风“蔷琵”趋向台湾东部沿海 台闽浙等地有强降雨

新京报
2026-10-20 16:15:07
流浪宠物爱心博主感染罕见真菌病逝,年仅27岁,丈夫:妻子在ICU抢救了22天,她随时带着猫狗粮,走到哪里看到流浪猫狗都会喂

流浪宠物爱心博主感染罕见真菌病逝,年仅27岁,丈夫:妻子在ICU抢救了22天,她随时带着猫狗粮,走到哪里看到流浪猫狗都会喂

芒果都市
2026-10-20 15:15:51
神操作啊!怕离世后房产引发家族纠纷,武汉女子花10元把房子转给丈夫,引发巨大争议

神操作啊!怕离世后房产引发家族纠纷,武汉女子花10元把房子转给丈夫,引发巨大争议

火山詩话
2026-10-20 20:49:21
文学史上最神的比喻,网友:我穷极一生也写不出来这种句子!

文学史上最神的比喻,网友:我穷极一生也写不出来这种句子!

夜深爱杂谈
2026-10-19 10:54:11
韩国知名编剧爆猛料:总统李在明是靠朝鲜扶植上位,已掌握相关证据

韩国知名编剧爆猛料:总统李在明是靠朝鲜扶植上位,已掌握相关证据

西游日记
2026-10-20 08:34:30
0-5落后,连胜7局翻盘!WTA再现郑钦文式奇迹,年终8强已尘埃落定

0-5落后,连胜7局翻盘!WTA再现郑钦文式奇迹,年终8强已尘埃落定

侃球熊弟
2026-10-20 19:04:50
三甲医院护士转行上门做饭,三菜一汤约110元,月收入8800到1万元

三甲医院护士转行上门做饭,三菜一汤约110元,月收入8800到1万元

黄河米兰体育-米兰(中国)官网网吕梁
2026-10-20 17:49:22
事态升级!解放军锐评旭日旗事件,陈某迎四大噩耗,不止遣返那么简单

事态升级!解放军锐评旭日旗事件,陈某迎四大噩耗,不止遣返那么简单

秋枫凋零
2026-10-20 16:26:07
南太行失联女子找到!遗体掉停车场水沟,遇难全程曝光,处处诡异

南太行失联女子找到!遗体掉停车场水沟,遇难全程曝光,处处诡异

晓徙娱乐
2026-10-20 13:48:26
为什么大家宁愿在路边等网约车,也不愿意去坐就在路边的出租车?

为什么大家宁愿在路边等网约车,也不愿意去坐就在路边的出租车?

抽象派大师
2026-10-20 08:10:46
商务部米兰体育-米兰(中国)官网发言人就美以窃取商业秘密为由制裁中国企业答记者问

商务部米兰体育-米兰(中国)官网发言人就美以窃取商业秘密为由制裁中国企业答记者问

界面米兰体育-米兰(中国)官网
2026-10-20 22:03:18
五常就剩下中国了

五常就剩下中国了

凤眼论
2026-10-19 16:41:44
距中国台湾110公里!日美出动6万人大举军演,为历史之最,美军先进导弹迫近台海;日本声称24次兵推“台海有事”,“解放军仅胜2次”

距中国台湾110公里!日美出动6万人大举军演,为历史之最,美军先进导弹迫近台海;日本声称24次兵推“台海有事”,“解放军仅胜2次”

大风米兰体育-米兰(中国)官网
2026-10-20 21:25:06
彩电一哥亏损200亿,正式退市,一个时代结束了

彩电一哥亏损200亿,正式退市,一个时代结束了

跨境派Pro
2026-10-20 14:23:59
苹果突然官宣:10月29日,新品正式发布!

苹果突然官宣:10月29日,新品正式发布!

科技堡垒
2026-10-20 13:25:00
1879年,浙江巡抚谭钟麟午睡起来,路过通房丫头房间时与之发生关系,也就是这一次,这个丫头生下了一位国民政府主席

1879年,浙江巡抚谭钟麟午睡起来,路过通房丫头房间时与之发生关系,也就是这一次,这个丫头生下了一位国民政府主席

饭小妹说历史
2026-10-20 15:47:54
2026-10-21 00:43:00
北欧模式
北欧模式
带你认识一下真实的北欧~
2087文章数 5338关注度
往期回顾 全部

成都普高艺体特长生怎么招?专业测试和中考各占一半,这份规则家长先看清

距中国台湾110公里 日美出动6万人大举军演为历史之最

距中国台湾110公里 日美出动6万人大举军演为历史之最

巴拉克:天生亚军与漫长极夜

刘恺威承认新恋情,打球认识

抄底万达之后 私募大佬又对恒大下手了

新版MiniMax,能和DeepSeek掰手腕吗?

黑科技一次看全 2026奇瑞全球创新大会干货汇总

态度原创

iOS 27.2下周发布!苹果将为国内用户带来两个新设置

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

488亩,两大豪宅级项目爆出!清水湾,要杀回来了!

无障碍浏览 进入关怀版