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Álgebra geométrica: notas históricas - Página 4
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Escrito por Vicente Meavilla Seguí (Universidad de Zaragoza)   
Índice del artículo
Álgebra geométrica: notas históricas
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3. Al-Khowarizmi y la ecuación de segundo grado

Al-KhowarizmiDel matemático árabe Mohamed ibn Musa al-Khowarizmi sólo se sabe que su vida transcurrió durante el reinado del califa al-Mamun (813 – 833). Aunque los datos biográficos del al-Khowarizmi sean escasos, sus contribuciones científicas, contenidas en una media docena de libros, son de un interés considerable.

La palabra “álgebra” con la que hoy en día se designa una de las ramas de las Matemáticas, proviene del término al-jabr que aparece en el título de su obra más importante Hisab al-jabr wa al-muqabala.

En dicho texto, del que se conoce una versión árabe y otra en latín, se resuelven seis tipos de ecuaciones de segundo grado con una incógnita. Hagamos notar que los matemáticos árabes medievales siempre trabajaron con ecuaciones de coeficientes positivos, no admitieron las soluciones negativas ni la raíz cero, y no dispusieron de un simbolismo algebraico como el actual.

Los “números” que intervenían en sus cálculos eran de tres categorías: las raíces (x), los cuadrados (x2) y los números, que según al-Khowarizmi no se refieren ni a las raíces ni a los cuadrados.

A lo largo de seis capítulos se presentan catorce ecuaciones junto con las estrategias que deben seguirse para obtener las soluciones correspondientes (advirtamos que el estilo utilizado en las resoluciones es puramente retórico).

Así, en el primer capítulo se estudian las ecuaciones del tipo “cuadrados iguales a raíces” mediante los ejemplos siguientes:

x2 = 5x ; (x2/3) = 4x ; 5x2 = 10x

El segundo capítulo presta atención a tres ecuaciones de la variedad “cuadrados iguales a números” y en el tercer capítulo se resuelven tres ecuaciones del tipo “raíces iguales a números”.

Sin duda alguna, los ejemplos más interesantes se ofrecen en los capítulos cuarto, quinto y sexto, donde se estudian las ecuaciones que se detallan a continuación:

x2 + 10x = 39 ; 2x2 + 10x = 48 ; (x2/2) + 5x = 28 ; x2 + 21 = 10x ; 3x + 4 = x2

En algún caso se añaden las justificaciones geométricas de los resultados obtenidos.

Por su interés didáctico reproducimos las dos justificaciones geométricas que acompañan a la resolución de la ecuación cuadrática x2 + 10x = 39

3.1. Primera justificación

Al-Khowarizmi procede de acuerdo con el siguiente plan:

1. Construye un cuadrado de lado x.
2. Sobre cada uno de los lados de dicho cuadrado describe un rectángulo de altura 5/2 (véase la figura adjunta). De este modo, la suma de las áreas de los cuatro rectángulos es igual a 10x.

Figura adjunta

En consecuencia, el área de la cruz determinada por los cinco cuadriláteros es igual a x2 + 10x (= 39).

3. Acto seguido, añadiendo un cuadrado de lado 5/2 a cada una de las esquinas de la cruz, al-Khowarizmi construye un cuadrado ABCD cuya área es igual a 39 + 4(5/ 2)2 = 64.

Cuadrado ABCD

A partir de la última construcción, resulta claro que el lado del cuadrado ABCD es igual a 8. Entonces, teniendo en cuenta que:

AB = x + 2(5/2)= x + 5 = 8,

resulta que:

x = 3

3.2. Segunda justificación

Al-Khowarizmi actúa del modo siguiente:

1. Construye un cuadrado de lado x.

Cuadrado

2. A partir de él construye un gnomon como el de la figura adjunta.

Figura adjunta

Resulta claro que el área de dicho gnomon es x2 + 10x (= 39).

3. Acto seguido, añadiendo al gnomon un cuadrado de lado 5 (véase la figura adjunta), construye un cuadrado ABCD de área 39 + 25 = 64.

Cuadrado ABCD de área 64

Con esto, resulta claro que el lado del cuadrado ABCD es 8. Por tanto:

AB = x + 5 = 8.

De donde:

x = 3

 



 

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