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第一百四十一章 克莱姆悖论

    虽说数学悖论大多是一些让人越想越糊涂的逻辑思维游戏,但也有不少悖论来自于实实在在的数学问题。在缺乏现代数学工具的年代,这些反直觉的结论和看似不可调和的矛盾让数学家们百思不得其解,那些最难解决的悖论甚至为数学新分支的开创带来了足够的动机。不太为人熟知的cramer悖论就是一个漂亮的例子。

    在描述cramer悖论之前,让我们先来考虑一个简单的情况。

    两条直线交于一点。

    反过来,过一点可以做两条不同的直线。

    事实上,过一点可以做无数条直线。

    确定一条直线需要两个点才够。

    一切都很正常。

    现在,考虑平面上的两条三次曲线。

    由于将两个二元三次方程联立求解,最多可以得到9组不同的解,因此两条三次曲线最多有9个交点。另外,三次曲线的一般形式为

    x^3a·x^2·yb·x·y^2c·y^3d·x^2e·x·yf·y^2g·xh·yi=0

    这里面一共有9个未知系数。

    代入曲线上的9组不同的(x,y),我们就能得出9个方程,解出这9个未知系数,恢复出这个三次曲线的原貌。

    也就是说,平面上的9个点唯一地确定了一个三次曲线。

    这次貌似就出问题了:“两条三次曲线交于9个点”和“9个点唯一地确定一条三次曲线”怎么可能同时成立呢?

    既然这9个点是两条三次曲线所共有的,那它们究竟会“唯一地”确定出哪条曲线呢?

    在没有线性代数的年代,这是一个令人匪夷所思的问题。

    cramer和euler是同一时代的两位大数学家。

    他们曾就代数曲线问题有过不少信件交流。

    上面这个问题就是1744年9月30日cramer在给euler的信中提出来的。

    在信中,cramer摆出了两个稍作思考便能看出显然成立的事实:一条三次曲线能用9个点唯一地确定下来,两条三次曲线可能产生出9个交点。

    cramer向euler提出了自己的疑问:这两个结论怎么可能同时成立呢?

    euler心中的疑问不比cramer的少。

    接下来的几年里,他都在寻找这个矛盾产生的源头。

    1748年,euler发表了一篇题为surunecontradictionapparentedansladoctrinedesli