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Equações de 4º Grau |
O panorama do desenvolvimento da álgebra na Itália da Renascença não ficaria completo se omitíssemos o nome de Ferrari e o trabalho que ele desenvolveu na resolução da equação de quarto grau. Precisamente em 1540, à semelhança do que já havia feito dez anos antes para a cúbica, Tonini da Coi propôs como desafio, desta vez a Cardano a resolução do seguinte problema: dividir dez em três partes que estejam em proporção contínua e tais que o produto das duas primeiras seja seis. Este problema que Da Coi afirmava ser impossível, foi objecto da atenção de Cardano, que embora o achasse possível, não foi capaz de o resolver. Viria, contudo, a inclui-lo no capítulo XXXIX da sua “Ars Magna” atribuindo a Ferrari a solução indicada. Vejamos como Ferrari resolveu o problema proposto por Da Coi. Designando por x o número do meio, o primeiro é 6/x e o terceiro, x3/6 pois
Além disso, como a soma dos três números deve ser igual a dez vem: ou, equivalentemente,
A resolução do problema envolve, portanto, uma equação de grau quatro, que Ferrari resolve do modo que expomos a seguir. Começa por juntar a ambos os membros. Obtém no primeiro membro um quadrado, e no segundo membro (é claro que, se o segundo membro também fosse o quadrado de um polinómio, o problema era fácil de resolver mas não é esse o caso!). Procura, então, uma «quantidade» auxiliar b tal que o segundo membro da igualdade seja um quadrado de um polinómio em x. Ora, é um quadrado de um polinómio em x se e só se , ou seja,. Deste modo, fica a resolução da equação de grau quatro dependente da resolução, já conhecida da cúbica. Ferrari recorre para tal, à fórmula conhecdida como fórmula de Tartaglia-Cardano. É possível que Ferrari conhecesse o processo que Bhaskara utilizara, cerca de quatro séculos antes, para resolver a equação, que em linguagem simbólica actual, se escreve . Bhaskara começa por escrever esta equação na forma . Em seguida, notando que os dois membros não são simultaneamente quadrados, usa um artifício que consiste em substituir a equação dada por esta outra, , que lhe é equivalente. Obtém, assim, um quadrado em cada um dos membros e a possibilidade de escrever a equação dada na forma . Da igualdade dos quadrados conclui a igualdade das bases, ou seja,. Esta equação de grau dois é, por sua vez, equivalente a e, portanto , logo , (só eram consideradas soluções positivas). Mas, enquanto a resolução do matemático indiano fica facilitada pelo facto de aparecerem imediatamente quadrados em ambos os membros, o mesmo não acontece com o exemplo que vimos tratado por Ferrari. O contributo de Ferrari para a resolução da equação de quarto grau não se reduz a este exemplo – o processo descrito permite resolver todos os tipos de equações de quarto grau, em que também aparecem termos de grau dois, um e zero ou de grau três, dois e zero. Quem o afirma é Cardano que, depois de enunciar uma primeira regra para resolver alguns casos particulares de equações de grau superior a três, diz, referindo-se ao método de Ferrari: “Há uma outra regra, mais nobre que a precedente. Foi Lodovico Ferrari que ma deu, a meu pedido. Através dela temos todas as soluções para equações da quarta potência, quadrada, primeira potência e número ou da quarta potência, cubo, quadrado e número, e eu exponho-as aqui em ordem.” (in Cardano, 1993, p. 237) |