Anleitung
zur
Algebra
und der unbeſtimmten Analytic.
gedruckt bey der Kayſ. Acad. der Wiſſenſchaften1770.
Des
Zweyten Theils
Erſter Abſchnitt
Von den Algebraiſchen Gleichungen und
derſelben Aufloͤſung.
II.Theil A
[][]
CapitelI.
Von der Aufloͤſung der Aufgaben
uͤberhaupt.
1.
Die Haupt-Abſicht der Algebra ſo wie aller
Theile der Mathematic iſt dahin gerichtet,
daß man den Werth ſolcher Groͤßen, die bisher un-
bekant geweſen beſtimmen moͤge, welches aus genauer
Erwegung der Bedingungen, welche dabey vorgeſchrie-
ben und durch bekante Groͤßen ausgedruͤckt werden,
geſchehen muß. Dahero die Algebra auch alſo be-
ſchrieben wird, daß darinnen gezeigt werde wie man
aus bekanten Groͤßen unbekante ausfindig machen
koͤnne.
A 22.
[4]Erſter Abſchnitt
2.
Dieſes ſtimmt auch mit allem demjenigen uͤber-
ein, was bisher vorgetragen worden, indem allenthal-
ben aus bekanten Groͤßen andere herausgebracht
worden ſind, ſo vorher als unbekant angeſehen werden
konnten.
Das erſte Beyſpiel findet man ſo gleich in der
Additon, da von zwey oder mehr gegebenen Zahlen
die Summa gefunden worden. Daſelbſt wurde nemlich
eine Zahl geſucht welche den gegebenen zuſammen ge-
nommen gleich iſt.
Bey der Subtraction wurde eine Zahl geſucht,
welche dem Unterſcheid zweyer gegebenen Zahlen gleich
war.
Und eben ſo verhaͤlt es ſich auch mit der Multi-
plication und Diviſion, wie auch mit der Erhebung
der Poteſtaͤten und der Ausziehung der Wurzeln,
wo immer eine vorher unbekante Zahl aus bekanten
gefunden wird.
3.
In dem letzten Abſchnitt haben wir ſchon ver-
ſchiedene Fragen aufgeloͤßt, wobey es immer auf die
Erfindung einer Zahl angekommen, welche aus andern
gege-
[5]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
gegebenen Zahlen unter gewißen Bedingungen ge-
ſchloßen werden mußte.
Alle Fragen lauffen alſo da hinaus, daß aus eini-
gen gegebenen Zahlen eine neue gefunden werden ſoll,
welche mit jenen in einer gewißen Verbindung ſte-
he, und dieſe Verbindung wird durch gewiſſe Bedin-
gungen oder Eigenſchaften, welche der geſuchten Zahl
zukommen muͤßen, beſtimmt.
4.
Bey einer jeden vorkommenden Frage wird nun
diejenige Zahl die geſucht werden ſoll, durch einen
der letztern Buchſtaben des Alphabets angedeutet, und
dabey alle vorgeſchriebene Bedingungen in Erwegung
gezogen, wodurch man auf eine Vergleichung zwiſchen
zweyen Zahlen gefuͤhret wird. Aus einer ſolchen Glei-
chung muß hernach der Werth der geſuchten Zahl be-
ſtimmt werden, wodurch die Frage aufgeloͤßet wird.
Bisweilen muͤßen auch mehrere Zahlen geſucht werden,
welches auf gleiche weiſe durch Gleichungen geſchehen
muß.
5.
Dieſes wird durch ein Exempel deutlicher wer-
den: man ſtelle ſich dieſe Frage vor:
A 320
[6]Erſter Abſchnitt
20 Perſonen, Maͤnner und Weiber, zehren in ei-
nem Wirths-Haus: ein Man verzehrt 8 Gl. ein Weib
aber 7 Gl. und die gantze Zeche belaͤuft ſich auf 6
Rthl. Nun iſt die Frage wie viel Maͤnner und Weiber
daſelbſt geweſen?
Um dieſe Frage aufzuloͤſen, ſo ſetze man die Zahl
der Maͤnner = x, und ſehe dieſelbe als bekant an,
oder man verfahre damit als wann man die Probe ma-
chen wollte, ob dadurch der Frage ein Genuͤge geſchaͤhe.
Da nun die Anzahl der Maͤnner = x iſt und Maͤnner
und Weiber zuſammen 20 Perſon ausmachen ſo kann
man daraus die Anzahl der Weiber beſtimmen, welche
gefunden wird wann man die Zahl der Maͤnner von
20 ſubtrahirt. Alſo war die Zahl der Weiber = 20 - x.
Da nun ein Mann 8 Gl. verzehrt, ſo werden dieſe
x Maͤnner verzehren 8 x Gl.
Und weil ein Weib 7 Gl. verzehrt ſo werden dieſe
20 - x Weiber verzehren 140 - 7x Gl.
Alſo verzehren Maͤnner und Weiber zuſammen
140 + x Gl. Wir wißen aber wie viel ſie verzehrt ha-
ben, nemlich 6 Rthl. welche zu Gl. gemacht 144 Gl.
ſind, daher erhalten wir dieſe Gleichung 140 + x = 144
woraus man leicht ſieht daß x = 4.
Da-
[7]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Dahero waren bey der Zeche 4 Maͤnner und 16
Weiber.
6.
Eine andere Frage von gleicher Art:
20 Perſonen, Maͤnner und Weiber, ſind in einem
Wirths-Haus. Die Maͤnner verzehren 24 Fl. die Wei-
ber verzehren auch 24 Fl. und es findet ſich, daß ein
Mann einen Gulden mehr als ein Weib hat zahlen
muͤßen, wie viel waren es Maͤnner und Weiber?
Es ſey die Zahl der Maͤnner = x
ſo iſt die Zahl der Weiber = 20 - x.
Da nun dieſe x Maͤnner 24 Fl. verzehrt haben, ſo hat
ein Mann verzehrt \frac{24}{x} Fl.
Und weil die 20 - x Weiber auch 24 Fl. ver-
zehret haben, ſo hat ein Weib verzehrt \frac{24}{20 - x}. Dieſe Zeche
eines Weibes iſt nun um 1 weniger, als die Zeche eines
Mannes. Wann man alſo von der Zeche eines Mannes
1 Fl. ſubtrahirt, ſo muß die Zeche eines Weibes heraus
kommen; woraus man dieſe Gleichung erhaͤlt \frac{24}{x} - 1
= \frac{24}{20 - x}. Dieſes iſt alſo die Gleichung woraus der
Werth von x geſucht werden muß, welcher nicht ſo
A 4leicht
[8]Erſter Abſchnitt
leicht heraus gebracht werden kann wie bey der vori-
gen Frage. Aus dem folgenden aber wird man ſe-
hen daß x = 8 ſey, welches auch der gefundenen Glei-
chung ein Genuͤge leiſtet \frac{24}{8} - 1 = \frac{24}{12} das iſt 2 = 2.
7.
Bey allen Fragen kommt es nun darauf an, daß nach-
dem man die unbekanten oder geſuchten Zahlen durch
Buchſtaben angedeutet, die Umſtaͤnde der Frage ge-
nau in Erwegung gezogen, und daraus Glei-
chungen hergeleitet werden. Hernach beſteht die gan-
tze Kunſt darinn wie ſolche Gleichungen aufgeloͤßet,
und daraus der Werth der unbekandten Zahlen ge-
funden werden ſoll, und hievon ſoll in dieſem Ab-
ſchnitt gehandelt werden.
8.
Bey den Fragen ſelbſt ereignet ſich auch ein Un-
terſcheid, in dem bey einigen nur eine unbekannte
Zahl, bey andern aber zwey oder noch mehr geſucht
werden ſollen, in welchem letztern Fall zu mercken,
daß dazu auch eben ſo viel beſondere Gleichungen er-
fodert werden, welche aus den Umſtaͤnden der Frage
ſelbſt hergeleitet werden muͤßen.
9.
[9]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
9.
Eine Gleichung beſtehet demnach aus zwey Saͤtzen,
deren einer dem andern gleich geſetzt wird. Um nun
daraus den Werth der unbekanten Zahl herauszu-
bringen, muͤßen oͤfters ſehr viele Verwandelungen an-
geſtellet werden, welche ſich aber alle darauf gruͤnden,
daß wann zwey Groͤßen einander gleich ſind, dieſelben
auch einander gleich bleiben, wann man zu beyden einer-
ley Groͤßen addirt oder davon ſubtrahirt: imgleichen
auch wann dieſelben durch einerley Zahl multiplicirt
oder dividirt werden: ferner auch wann beyde zugleich
zu Poteſtaͤten erhoben oder aus beyden gleich-
nahmigte Wurzeln ausgezogen, und endlich auch
wann von beyden die Logarithmen genommen wer-
den, wie ſchon allbereit im vorigen Abſchnitt geſche-
hen.
10.
Diejenigen Gleichungen, wo von der unbekanten
Zahl nur die erſte Poteſtaͤt vorkommt, nach dem die
Gleichung in Ordnung gebracht worden, ſind am leich-
teſten aufzuloͤſen, und werden Gleichungen vom er-
ſten Grad genennet. Hernach folgen ſolche Gleichun-
gen, worinnen die zweyte Poteſtaͤt oder das Quadrat
A 5der
[10]Erſter Abſchnitt
der unbekanten Zahl vorkommt, dieſe werden Qua-
dratiſche Gleichungen, oder vom zweyten Grad ge-
nennt. Darauf folgen die Gleichungen vom dritten
Grad oder die Cubiſchen worinnen der Cubus der unbe-
kanten Zahl vorkommt, und ſo fort, von welchen allen
in dieſem Abſchnitt gehandelt werden ſoll.
Capitel 2.
Von den Gleichungen des erſten Grads und
ihrer Aufloͤſung.
11.
Wann die unbekante oder geſuchte Zahl durch den
Buchſtaben x angedeutet wird, und die her-
aus gebrachte Gleichung ſchon ſo beſchaffen iſt, daß
der eine Satz blos allein das x und der andere Satz
eine bekante Zahl enthaͤlt, als z. E. x = 25,
ſo hat man ſchon wuͤrcklich den Werth von x der ver-
langt wird, und auf dieſe Form muß man immer
zu kommen trachten, ſo verwirt auch die erſt gefun-
dene
[11]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dene Gleichung ſeyn mag, worzu die Regeln im fol-
genden gegeben werden ſollen.
12.
Wir wollen bey den leichteſten Faͤllen anfangen
und erſtlich ſetzen, man ſey auf dieſe Gleichung gekom-
men:
x + 9 = 16, ſo ſieht man daß x = 7.
Es ſey aber auf eine allgemeine Art x + a = b,
wo a und b bekante Zahlen andeuten, dieſelben moͤ-
gen heißen wie ſie wollen. Hier muß man alſo bey-
derſeits a ſubtrahiren und da bekommt man dieſe Glei-
chung x = b - a welche uns den Werth von x an-
zeigt.
13.
Wann die gefundene Gleichung iſt x - a = b, ſo
addire man beyderſeits a, ſo kommt x = a + b, wel-
ches der geſuchte Werth von x iſt.
Eben ſo verfaͤhrt man, wann die erſte Gleichung
alſo beſchaffen iſt x - a = aa + 1, dann da wird
x = aa + a + 1.
Und aus dieſer Gleichung x - 8a = 20 - 6a be-
kommt man x = 20 - 6a + 8a oder x = 20 + 2a.
Und
[12]Erſter Abſchnitt
Und aus dieſer x + 6a = 20 + 3a findet man
x = 20 + 3a - 6a oder x = 20 - 3a.
14.
Iſt nun die Gleichung alſo beſchaffen x - a + b = c,
ſo kann man beyderſeits a addiren, ſo kommt x + b
= c + a, jetzt ſubtrahire man beyderſets b, ſo hat man
x = c + a - b; man kann aber zugleich beyderſeits + a - b
addiren, ſo bekommt man mit einmahl x = c + a - b.
Alſo in den folgenden Exempeln;
wann x - 2a + 3b = o ſo wird x = 2a - 3b,
wann x - 3a + 2b = 25 + a + 2b, ſo wird x = 25 + 4a.
wann x - 9 + 6a = 25 + 2a, ſo wird x = 34 - 4a.
15.
Hat die gefundene Gleichung dieſe Geſtalt ax = b,
ſo dividire man beyderſeits durch a ſo hat man x = \frac{b}{a}.
Iſt aber die Gleichung ax + b - c = d, ſo muß man
erſtlich dasjenige was bey ax ſteht wegbringen,
man addire beyderſeits - b + c ſo kommt ax = d
— b + c: folglich, x = \frac{d - b + c}{a}
oder man ſubtrahire beyderſeits + b - c ſo
kommt ax = d - b + c und x = \frac{d - b + c}{a}.
Es
[13]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Es ſey 2x + 5 = 17, ſo kommt 2x = 12 und x = 6
Es ſey 3x - 8 = 7, ſo kommt 3x = 15 und x = 5
Es ſey 4x - 5 - 3a = 15 + 9a, ſo wird 4x = 20
+ 12a, folglich x = 5 + 3a.
16.
Iſt die Gleichung alſo beſchaffen \frac{x}{a} = b, ſo mul-
tiplicire man beyderſeits mit a, ſo kommt x = ab,
Iſt nun \frac{x}{a} + b - c = d, ſo wird erſtlich \frac{x}{a} = d - b
+ c und x = (d - b + c) a = ad - ab + ac.
Es ſey ½x - 3 = 4, ſo wird ½x = 7 und x = 14.
Es ſey ⅓ x - 1 + 2a = 3 + a, ſo wird ⅓ x = 4 - a
und x = 12 - 3a.
Es ſey \frac{x}{a - 1} - 1 = a ſo wird \frac{x}{a - 1} = a + 1 und x = aa - 1.
17.
Iſt die Gleichung alſo beſchaffen \frac{a x}{b} = c, ſo mul-
tiplicire man beyderſeits mit b, ſo wird ax = bc, und
ferner x = \frac{b c}{a}.
iſt aber \frac{a x}{o} - c = d, ſo wird \frac{a x}{o} = d + c und ax = bd
+ bc und folglich x = \frac{bd + bc}{o}.
Es
[14]Erſter Abſchnitt
Es ſey ⅔ x - 4 = 1, ſo wird ⅔ x = 5 und 2x = 15
folglich x = \frac{15}{2}, das iſt 7 ½
Es ſey ¾ x + ½ = 5, alſo ¾x = 5 - ½ welches = [\frac{9}{8}]
und 3x = 18 und x = 6.
18.
Es kann auch geſchehen, daß zwey oder mehr
Glieder den Buchſtaben x enthalten, und entweder
in einen Satz oder in beyden vorkommen. Sind ſie auf
einer Seite als x + ½ x + 5 = 11, ſo wird x +
½ x = 6 und 3x = 12 und x = 4.
Es ſey x + ½ x + ⅓ x = 44, was iſt x? man multi-
plicire mit 3 ſo wird 4x + \frac{3}{2}x = 132, ferner mit 2 mul-
tiplicirt wird 11x = 264 und x = 24; dieſe drey Glieder
koͤnnen aber ſo gleich in eins gezogen werden, als
\frac{11}{6}x = 44, man theile beyderſeits durch 11 ſo hat man
⅙ x = 4 und x = 24.
Es ſey ⅔ x - ¾ x + ½ x = 1 welches zuſammen ge-
zogen giebt \frac{5}{12}x = 1 und x = 2 ⅖.
Es ſey ax - bx + cx = d, ſo iſt dieſes eben ſo viel
als (a - b + c) x = d, hieraus kommt x = \frac{d}{a - b + c}.
19.
[15]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
19.
Steht aber x in beyden Saͤtzen als z. E. 3x + 2
= x + 10 ſo muͤßen die x von der Seite wo man
am wenigſten hat weggebracht werden, alſo ſubtra-
hire man hier beyderſeits x ſo kommt 2x + 2 = 10 und
2x = 8 und x = 4.
Es ſey ferner x + 4 = 20 - x, alſo 2x + 4 = 20
und 2x = 16 und x = 8.
Es ſey x + 8 = 32 - 3x, alſo 4x + 8 = 32 und 4x
= 24 und x = 6.
Es ſey ferner 15 - x = 20 - 2x, alſo 15 + x = 20 und x = 5.
Es ſey 1 + x = 5 - ½x, alſo 1 + \frac{3}{2}x = 5 und \frac{3}{2}x = 4
und 3x = 8 und x = 2⅔.
Es ſey ½ - ⅓ x = ⅓ - ¼ x, man addire ⅓ x, ſo kommt ½ = ⅓
+ \frac{1}{12}x, ſubtrahire ⅓, ſo hat man \frac{1}{12}x = ⅙, multiplicire mit
12 ſo kommt x = 2.
Es ſey 1½ - ⅔ x = ¼ + ½ x, addire ⅔ x ſo kommt 1½ = ¼ + \frac{7}{6}x,
ſubtrahire ¼ ſo hat man \frac{7}{6}x = 1¼.
multiplicire mit 6 ſo bekommt man 7x = 7½.
durch 7 dividirt, giebt x = 1\frac{1}{14} oder x = \frac{15}{14}.
20.
[16]Crſter Abſchnitt
20.
Kommt man auf eine ſolche Gleichung wo die
unbekante Zahl x ſich im Nenner befindet, ſo muß der
Bruch gehoben und die gantze Gleichung mit demſel-
ben Nenner multiplicirt werden.
Alſo wann man findet \frac{100}{x} - 8 = 12.
addire 8, ſo kommt \frac{100}{x} = 20,
multiplicire mit x, ſo hat man 100 = 20 x
dividire durch 20, ſo kommt x = 5.
Es ſey ferner \frac{5x + 3}{x - 1} = 7,
multiplicire mit x - 1, ſo hat man 5x + 3 = 7x - 7
ſubtrahire 5x, ſo kommt 3 = 2x - 7,
addire 7, ſo bekommt man 2x = 10, folglich x = 5.
21.
Bisweilen kommen auch Wurzel-Zeichen vor,
und die Gleichung gehoͤrt doch zu dem erſten Grad; als
wann eine ſolche Zahl x geſucht wird unter 100, ſo daß
die Quadrat-Wurzel aus 100 - x gleich werde 8, oder
daß √(100 - x) = 8, ſo nehme man beyderſeits die Qua-
draten 100 - x = 64, ſo hat man wann x addirt wird
100
[17]Von den Algebraiſchen Gleichungen
100 = 64 + x ſubtrahire 64 ſo hat man x = 36:
oder man koͤnnte auch alſo verfahren, da 100 - x = 64,
ſo ſubtrahire man 100, und man bekommt - x = - 36;
mit - 1 multiplicirt, giebt x = 36.
22.
Bisweilen kommt auch die unbekante Zahl x
in den Exponenten, dergleichen Exempel ſchon oben
vorgekommen, und da muß man ſeine Zuflucht zu den
Logarithmen nehmen.
Als wann man findet 2x = 512, ſo nimmt man
beyderſeits ihre Logarithmen, da hat man x l 2 = l 512;
man dividire durch l 2 ſo wird x = \frac{l 512}{l 2}: nach den
Tabellen iſt alſo:
x = \frac{2,7092700}{0,3010300} = \frac{27092700}{3010300}; alſo x = 9.
Es ſey 5.32x - 100 = 305; man addire 100, kommt
alſo 5.32x = 405; man dividire durch 5, ſo wird 32x = 81;
man nehme die Logarithmen 2x l 3 = l 81 und divi-
dire durch 2l3 ſo wird x = \frac{l 81}{2 l3} oder x = \frac{l 81}{l 9}, folglich
x = \frac{1,9084850}{0,9542425} = \frac{19084850}{9542425}; alſo wird x = 2.
II.Theil BCapi-
[18]Erſter Abſchnitt
Capitel 3.
Von der Aufloͤſung einiger hieher gehoͤrigen
Fragen.
23.
Erſte Frage.
Zertheile 7 in zwey Theile, ſo daß der groͤßere um
3 groͤßer ſey als der kleinere?
Es ſey der groͤßere Theil = x ſo wird der klei-
nere ſeyn 7 - x, dahero muß ſeyn x = 7 - x + 3 oder
x = 10 - x; man addire x ſo kommt 2x = 10 und di-
vidire durch 2 ſo wird x = 5.
Antwort: der groͤßere Theil iſt 5 und der kleinere 2.
II. Frage: man zertheile a, in zwey Theile, ſo
daß der groͤßere um b groͤßer ſey als der kleinere?
Es ſey der groͤßere Theil x, ſo iſt der kleinere a - x:
dahero wird x = a - x + b, man addire x ſo wird
2x = a + b und dividire durch 2, ſo erhaͤlt man
x = \frac{a + b}{2}.
Eine
[19]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Eine andere Aufloͤſung: Es ſey der groͤßere Theil
= x, weil nun derſelbe um b groͤßer iſt als der kleiner,
ſo iſt hinwiederum der kleinere um b kleiner als der groͤ-
ßere; dahero wird der kleinere Theil x - b: dieſe beyde
Theile zuſammen muͤßen a ausmachen, dahero bekommt
man: 2x - b = a; man addire b, ſo kommt 2x = a + b,
folglich x = \frac{a + b}{2} welches der groͤßere Theil iſt, und der
kleinere wird ſeyn \frac{a+b}{2} - b oder \frac{a+b}{2} - \frac{2b}{2} oder \frac{a - b}{2}.
24.
III. Frage: Ein Vater hinterlaͤßt drey Soͤhne und
1600 Rthl. Nach ſeinem Teſtament ſoll der aͤlteſte Sohn
200 Rthl. mehr haben als der zweyte, der zweyte aber
100 Rthl. mehr als der dritte; wie viel bekommt ein
jeder?
Das Erbtheil des dritten ſey = x, ſo iſt das
Erbtheil des zweyten = x + 100, und das Erbtheil
des erſten = x + 300; dieſe 3 zuſammen muͤßen 1600
Rthl. machen. Dahero wird 3x + 400 = 1600: man
ſubtrahire 400 ſo wird 3x = 1200 und durch 3 divi-
dirt giebt x = 400.
Antwort: der dritte bekommt 400 Rthl. der zweyte
500 Rthl. der erſte 700 Rthl.
B 225.
[20]Erſter Abſchnitt
25.
IV. Frage: Ein Vater hinterlaͤßt 4 Soͤhne und
8600 Rthl. Nach ſeinem Teſtament ſoll der erſte zwey-
mal ſo viel bekommen als der zweyte weniger 100
Rthl. Der zweyte ſoll bekommen dreymal ſo viel als
der dritte weniger 200 Rthl. und der dritte ſoll ha-
ben viermal ſo viel als der vierte weniger 300 Rthl.
Wie viel bekommt ein jeder?
Das Erbtheil des vierten ſey = x, ſo iſt das Erbtheil
des dritten 4x - 300, des zweyten 12 x - 1100 und des
erſten 24 x - 2300. Hiervon muß die Summe aus-
machen 8600 Rthl. woraus dieſe Gleichung entſteht:
41x - 3700 = 8600: man addire 3700 ſo kommt
41x = 12300; und durch 41 dividirt giebt x = 300.
Antwort; der vierte Sohn bekommt 300 Rthl. der
dritte 900 Rthl. der zweyte 2500 Rthl. und der erſte
4900 Rthl.
26.
V. Frage: Ein Mann hinterlaͤßt 11000 Rthl. und
darzu eine Wittwe zwey Soͤhne und drey Toͤchter. Nach
ſeinem Teſtament ſoll die Frau zweymal mehr bekom-
men als ein Sohn, und ein Sohn zweymal mehr als
eine Tochter. Wie viel bekommt ein jedes?
Das
[21]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Das Erbtheil einer Tochter ſey = x ſo iſt das
Erbtheil eines Sohns = 2x und das Erbtheil der
Wittwe = 4x; folglich iſt die gantze Erbſchaft 3x + 4x
+ 4x, oder 11x = 11000; durch 11 getheilt giebt x = 1000.
Anwort: eine Tochter bekommt 1000 Rthl.
allſo alle drey bekommen 3000 Rthl.
ein Sohn bekommt 2000 Rthl.
allſo beyde 4000
und die Mutter bekommt \frac{=\; =\; = 4000}{\mathfrak{Summa}\; 11000\; \mathfrak{Rthl.}}
27.
VI. Frage; Ein Vater hinterlaͤßt drey Soͤhne, welche
das hinterlaßene Vermoͤgen folgender Geſtalt unter ſich
theilen. Der erſte bekommt 1000 Rthl. weniger als die
Haͤlfte von der gantzen Verlaßenſchaft; der zweyte 800
Rthl. weniger als der dritte Theil der Verlaßenſchaft,
und der vierte 600 Rthl. weniger als der vierte Theil
der Verlaßenſchaft. Nun iſt die Frage wie groß die
Verlaßenſchaft geweſen und wie viel ein jeder bekom-
men?
Es ſey die gantze Verlaßenſchaft = x
ſo hat der erſte Sohn bekommen ½ x - 1000
der zweyte ⅓ x - 800
der dritte ¼ x - 600
B 3Alle
[22]Erſter Abſchnitt
Alle drey Soͤhne zuſammen haben alſo bekommen ½ x
+ ⅓ x + ¼ x - 2400 welches der gantzen Verlaßen-
ſchaft x gleich geſetzt werden muß, woraus dieſe
Gleichung entſteht, \frac{13}{12}x - 2400 = x
Man ſubtrahire x, ſo hat man \frac{1}{12}x - 2400 = 0,
man addire 2400, ſo iſt \frac{1}{12}x = 2400,
und mit 12 multiplicirt giebt x = 28800.
Antwort: die gantze Verlaßenſchaft war 28800 Rthl.
davon hat nun der
erſte Sohn bekommen 13400 Rthl.
der zweyte 8800
der dritte 6600
alle drey allſo 28800 Rthl.
28.
VII. Frage: Ein Vater hinterlaͤßt vier Soͤhne; wel-
che die Erbſchaft alſo unter ſich theilen: der erſte nimmt
3000 Rthl. weniger als die Haͤlfte der Erbſchaft:
der zweyte nimmt 1000 Rthl. weniger als ⅓ der Erb-
ſchaft:
der dritte nimmt juſt den ¼ der gantzen Erbſchaft:
der vierte nimmt 600 Rthl. und den ⅕ der Erbſchaft:
wie
[23]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
wie groß war die Erbſchaft und wie viel hat ein jeder
Sohn bekommen?
Man ſetze die gantze Erbſchaft = x
ſo hat bekommen der erſte ½ x - 3000
der zweyte ⅓ x - 1000
der dritte ¼ x
der vierte ⅕ x + 600
und alle vier zuſammen nahmen ½ x + ⅓ x + ¼ x + ⅕ x
— 3400, welches ſeyn muß = x: alſo hat man dieſe
Gleichung.
\frac{77}{60}x - 3400 = x
ſubtrahire x, ſo wird \frac{17}{60}x - 3400 = 0
addire 3400 ſo kommt \frac{17}{60}x = 3400
durch 17 dividirt giebt \frac{1}{60}x = 200 und
mit 60 multiplicirt x = 12000.
Antwort: die gantze Verlaßenſchaft war 12000 Rthl.
davon bekam der erſte 3000 Rthl.
der zweyte 3000
der dritte 3000
der vierte 3000
B 4.29.
[24]Erſter Abſchnitt
29.
VIII. Frage: Suche eine Zahl wann ich darzu ihre
Haͤlfte addire, daß ſo viel uͤber 60 kommen, als die
Zahl ſelbſt iſt unter 65?
Die Zahl ſey x, ſo muß x + ½ x - 60 ſo viel ſeyn
als 65 - x
das iſt \frac{3}{2}x - 60 = 65 - x
man addire x ſo hat man \frac{5}{2}x - 60 = 65
man addire 60 ſo kommt \frac{5}{2}x = 125
durch 5 dividirt wird ½ x = 25 und
mit 2 multiplicirt giebt x = 50
Antwort: die geſuchte Zahl iſt 50.
30.
IX. Frage: Man zertheile 32 in zwey Theile, wann
ich den kleinern dividire durch 6, den groͤßern aber durch
5, daß die Quotienten zuſammen 6 ausmachen.
Es ſey der kleinere Theil = x ſo iſt der groͤßere
= 32 - x; der kleinere durch 6 dividirt giebt \frac{x}{6}; der
groͤßere durch 5 dividirt giebt \frac{32 - x}{5}: alſo muß ſeyn \frac{x}{6}
+ \frac{32 - x}{5} = 6
mit
[25]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
mit 5 multiplicirt giebt ⅚ x + 32 - x = 30, oder
— ⅙ x + 32 = 30,
man addire ⅙ x ſo kommt 32 = 30 + ⅙ x
30 ſubtrahirt giebt 2 = ⅙ x
mit 6 multiplicirt wird x = 12
Antwort: der kleinere Theil iſt 12, und der groͤßere 20.
31.
X. Frage: Suche eine Zahl, wann ich ſie mit 5 mul-
tiplicire ſo iſt das Product ſo viel unter 40, als die
Zahl ſelbſt iſt unter 12.
Es ſey dieſe Zahl = x, welche unter 12 iſt um
12 - x, die Zahl fuͤnfmal genommen iſt 5x und iſt
unter 40 um 40 - 5x, welches eben ſo viel ſeyn ſoll
als 12 - x
alſo 40 - 5x = 12 - x
addire 5x ſo wird 40 = 12 + 4x,
12 ſubtrahirt giebt 28 = 4x
durch 4 dividirt wird x = 7
Antwort: die Zahl iſt 7.
B 532.
[26]Erſter Abſchnitt
32.
XI. Frage: Zertheile 25 in zwey Theile, ſo daß der
groͤßere 49 mal groͤßer iſt, als der kleinere?
Es ſey der kleinere Theil = x ſo iſt der groͤßere
= 25 - x; dieſer durch jenen dividirt ſoll 49 geben,
alſo wird \frac{25 - x}{x} = 49
mit x multiplicirt giebt 25 - x = 49 x
und x addirt kommt 50 x = 25
durch 50 dividirt bleibt x = ½.
Antwort: der kleinere Theil iſt ½ und der groͤßere 24 ½,
welcher durch ½ dividirt, das iſt mit 2 multiplicirr
giebt 49.
33.
XII. Frage: Zertheile 48 in neun Theile, ſo daß
immer einer um ½ groͤßer ſey, als der vorhergehende?
Es ſey der erſte und kleinſte Theil = x ſo iſt der
zweyte x + ½ und der dritte = x + 1 [...] etc. Weil nun
dieſe Theile eine Arithmetiſche Progreſſion ausma-
chen, davon das erſte Glied = x + ½ ſo iſt das neunte
und letzte Glied x + 4, wozu das erſte x addirt
2x + 4 giebt. Dieſe Summe mit der Anzahl der [Glieder 9],
mul-
[27]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
multiplicirt giebt 18 x + 36; dieſes durch 2 getheilt
giebt die Summe aller neuen Theile 9x + 18, ſo da
ſeyn muß 48. Alſo hat man 9x + 18 = 48
18 ſubtrahirt giebt 9x = 30
durch 9 dividirt giebt x = 3⅓.
Antwort: der erſte Theil iſt 3⅓ und die n[e]un Theile
ſind folgende
\overset{1}{3\frac{1}{3}}+\overset{2}{3\frac{5}{6}}+\overset{3}{4\frac{1}{3}}+\overset{4}{4\frac{5}{6}}+\overset{5}{5\frac{1}{3}}+\overset{6}{5\frac{5}{6}}+\overset{7}{6\frac{1}{3}}+\overset{8}{6\frac{5}{6}}+\overset{9}{7\frac{1}{3}}+
davon die Summe = 48.
34.
XIII. Frage: Suche eine Arithmetiſche Progreſ-
ſion davon das erſte Glied = 5 und das letzte = 10
die Summe aber = 60 ſey?
Da hier weder der Unterſchied noch die Anzahl
der Glieder bekant iſt, aus dem erſten und letzten
aber die Summe aller gefunden werden koͤnnte, wann
man nur die Anzahl der Glieder wuͤßte, ſo ſey die-
ſelbe = x, ſo wird die Summe der Progreſſion ſeyn
\frac{15}{2}x = 60; durch 15 dividirt ½ x = 4, mit 2 multi-
plicirt x = 8. Da nun die Anzahl der Glieder 8 iſt, ſo
ſetze
[28]Erſter Abſchnitt
ſetze man den Unterſchied = z, ſo iſt das zweyte Glied
5 + z, das dritte 5 + 2 z und das achte 5 + 7 z,
welches gleich ſeyn muß 10.
Alſo hat man 5 + 7z = 10
und 5 ſubtrahirt, giebt 7z = 5
durch 7 dividirt z = \frac{5}{7}
Antwort: Der Unterſchied der Progreſſion iſt \frac{5}{7} und
die Anzahl der Glieder 8, dahero die Progreſſion
ſelbſt ſeyn wird,
\overset{1}{5}+\overset{2}{5\frac{5}{7}}+\overset{3}{6\frac{3}{7}}+\overset{4}{7\frac{1}{7}}+\overset{5}{7\frac{6}{7}}+\overset{6}{8\frac{4}{7}}+\overset{7}{9\frac{2}{7}}+\overset{8}{10}
davon die Summe = 60.
35.
XIV. Frage: Suche eine Zahl wann ich von ihrem
Duplo ſubtrahire 1 und das uͤbrige duplire, davon 2
ſubtrahire den Reſt durch 4 dividire, daß 1 weniger her-
aus komme als die geſuchte Zahl?
Die geſuchte Zahl ſey x, ſo iſt ihr Duplum 2x,
davon 1 ſubtrahirt bleibt 2x - 1, dieſes duplirt wird
4x - 2, davon ſubtrahirt 2 bleibt 4x - 4 dieſes durch
4 dividirt giebt x - 1, welches 1 weniger ſeyn muß
als x:
Alſo
[29]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Alſo x - 1 = x - 1, dieſes iſt eine Identiſche
Gleichung, und zeiget an, daß x gar nicht beſtimmt
werde, ſondern daß man davor eine jegliche Zahl
nach Belieben annehmen koͤnne.
36.
XV. Frage: Ich habe gekauft etliche Ellen Tuch und
fuͤr jede 5 Ellen gegeben 7 Rthl. Ich habe wieder ver-
kauft je 7 Ellen fuͤr 11 Rthl. und gewonnen 100 Rthl.
uͤber das Hauptguth: wie viel iſt des Tuchs geweſen?
Es ſeyen geweſen x Ellen: man muß alſo erſt ſe-
hen wie viel dieſe im Einkauf gekoſtet, welches durch
folgende Regeldetri gefunden wird:
5 Ellen koſten 7 Rthl., was koſten x Ellen; Antwort:
\frac{7}{5}x Rthl.
ſo viel Geld hat er ausgegeben. Nun laßt uns ſehen,
wie viel er wieder eingenommen, dieſes geſchieht durch
dieſe Regeldetri: 7 Ellen koſten im Verkauf 11 Rthl. was
koſten x Ellen, Antwort: \frac{11}{7}x Rthl.
dieſes iſt die Einnahme, welche um 100 Rthl. groͤßer
iſt als die Ausgabe, woraus dieſe Gleichung ent-
ſpringt:
\frac{11}{7}x
[30]Erſter Abſchnitt
\frac{11}{7}x = \frac{7}{5}x + 100
\frac{7}{5}x ſubtrahirt, bleibt \frac{6}{35}x = 100
mit 35 multiplicirt, kommt 6 x = 3500
durch 6 dividirt wird x = 583⅓.
Antwort: Es waren 583⅓ Ellen, welche erſtlich ein-
gekauft worden fuͤr 816⅔ Rthl. hernach ſind dieſelben
wieder verkauft worden fuͤr 916⅔ Rthl. alſo iſt darauf
gewonnen worden 100 Rthl.
37.
XVI. Frage: Einer kauft 12 Stuͤck Tuch fuͤr 140
Rthl. davon ſind 2 weiße, 3 ſchwartze, und 7 blaue:
Koſtet ein Stuͤck ſchwartzes Tuch 2 Rthl mehr als ein
weißes, und ein blaues 3 Rthl. mehr als ein ſchwar-
tzes: iſt die Frage wie viel jedes gekoſtet?
Man ſetze, ein weißes Stuͤck koſtet x Rthl. dahero
koſten die zwey weiße Stuͤcke 2 x Rthl. Weiter koſtet ein
ſchwartzes Stuͤck x + 2 alſo die drey ſchwartzen 3 x + 6
und ein blaues Stuͤck x + 5 folglich die 7 blauen 7 x + 35
und alle zwoͤlff Stuͤck 12 x + 41
dieſelben koſten aber wuͤrcklich 140 Rthl.
dahero hat man 12 x + 41 = 140
41
[31]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
41 ſubtrahirt bleibt 12 x = 99
durch 12 dividirt wird x = 8¼
Antwort: ein weißes Stuͤck koſtet demnach 8¼ Rthl.
ein ſchwartzes ‒ ‒ ‒ ‒ 10¼ Rthl.
ein blaues ‒ ‒ ‒ ‒ ‒ 13¼ Rthl.
38.
Frage: Einer hat Muſcaten-Nuͤß gekauft, und
ſagt daß 3 Stuͤck eben ſo viel uͤber 4 Pf. koſten, als
4 Stuͤck mehr koſten als 10 Pf. die theuer waren
dieſelben?
Man ſage 3 Stuͤcke koſten x + 4 Pf. ſo werden
4 Stuͤcke koſten x + 10 Pf. Nun aber nach dem erſten
Satz findet man durch die Regeldetri was 4 Stuͤck ko-
ſten, 3 Stuͤck: x + 4 Pf. = 4 Stuͤck: Antwort \frac{4 x + 16}{3}
alſo wird \frac{4 x + 16}{3} = x + 10 oder 4 x + 16 = 3 x + 30
3 x ſubtrahirt giebt x + 16 = 30
16 ſubtrahirt giebt x = 14
Antwort: Es koſten 3 Stuͤck 18 Pf. und 4 Stuͤck
24 Pf. folglich 1 Stuͤck hat gekoſt 6 Pf.
39.
[32]Erſter Abſchnitt
39.
XVIII. Frage: Einer hat zwey ſilberne Becher nebſt
einem Deckel darzu: der erſte Becher wiegt 12 Loth, legt
man den Deckel darauf ſo wiegt er zweymal ſo viel
als der andere Becher; legt man aber den Deckel auf
den andern Becher, ſo wiegt er dreymal ſo viel als der
erſte: hier iſt nun die Frage wie viel der Deckel und
auch der andere Becher gewogen?
Man ſetze der Deckel habe gewogen x Loth, ſo wiegt
der erſte Becher ſammt dem Deckel x + 12 Loth. Da die-
ſes Gewicht zweymal ſo groß iſt, als des andern Be-
chers, ſo hat der andere gewogen ½ x + 6: legt man
darauf den Deckel ſo wiegt er \frac{3}{2}x + 6 welches 3 mahl
12, das iſt 36, gleich ſeyn muß. Alſo hat man \frac{3}{2}x + 6 = 36
oder \frac{3}{2}x = 30 und ½ x = 10 und x = 20.
Antwort: der Deckel hat gewogen 20 Loth, der
andere Becher aber 16 Loth.
40.
XIX. Frage: Ein Wechsler hat zweyerley Muͤntze;
von der erſten Sorte gehen a Stuͤck auf einen Rthl. von
der zweyten Sorte b Stuͤck. Nun kommt einer und
will c Stuͤck vor einen Rthl. haben; wie viel muß ihm
der Wechsler von jeder Sorte geben?
Man
[33]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Man ſetze er gebe ihm von der erſten Sorte x Stuͤck
und alſo von der andern c - x Stuͤck. Nun ſind aber je-
ne x Stuͤck werth a : 1 = x : \frac{x}{a} Rthl. dieſe c - x
Stuͤck aber ſind werth b : 1 = c - x : \frac{c ‒ x}{b} Rthl.
Alſo muß ſeyn \frac{x}{a} + \frac{c - x}{b} = 1, oder \frac{bx}{a} + c - x = b,
oder bx + ac - ax = ab, und weiter bx - ax = ab - ac,
folglich wird x = \frac{ab - ac}{b - a} oder x = \frac{a (b - c)}{b - a},
dahero wird c - x = \frac{bc - ab}{b - a} = \frac{b (c - a)}{b - a)}.
Antwort: von der erſten Sorte giebt alſo der Wechsler
\frac{a (b - c)}{b - a} Stuͤck, von der andern Sorte aber \frac{b (c - a)}{b - a} Stuͤck:
Anmerckung: Dieſe beyden Zahlen laßen ſich leicht
durch die Regeldetri finden; nemlich die erſte durch dieſe:
wie b - a : b - c = a : \frac{ab - ac}{b ‒ a}
fuͤr die zweyte Zahl gilt dieſe: wie b - a:c - a = b : \frac{bc - ab}{b - a}.
Hierbey iſt zu mercken, daß b groͤßer iſt als a, und c
kleiner als b aber groͤßer als a, wie die Natur der
Sache erfordert.
41.
XX. Frage: Ein Wechsler hat zweyerley Muͤntze;
von der erſten gelten 10 Stuͤck einen Rthl. von der an-
dern 20 Stuͤck einen Rthl. Nun verlangt jemand 17
II.Theil CStuͤck
[34]Erſter Abſchnitt
Stuͤck fuͤr einen Rthl. wie viel bekommt er von jeder
Sorte?
Hier iſt alſo a = 10, b = 20 und c = 17; wor-
aus dieſe Regeldetrien fließen:
I. 10 : 3 = 10 : 3, alſo von der erſten Sorte 3 Stuͤck:
II. 10 : 7 = 20 : 14, und von der andern Sorte 14 Stuͤck.
42.
XXI. Frage: Ein Vater verlaͤßt nach ſeinem Tode
einige Kinder nebſt einem Vermoͤgen, welches die Kin-
der dergeſtalt unter ſich theilen. Das erſte nimmt 100
Rthl. und dazu noch den 10ten Theil des uͤbrigen
Das zweyte nimmt 200 Rthl. und noch darzu den 10ten
Theil des uͤbrigen.
Das dritte nimmt 300 Rthl. und noch dazu den
10ten Theil des uͤbrigen.
Das vierte nimmt 400 Rthl. und noch dazu den
10ten Theil. des uͤbrigen
und ſo fort: ſolcher geſtalt findet es ſich, daß das gan-
ze Vermoͤgen unter die Kinder gleich vertheilet wor-
den. Nun iſt die Frage, wie groß das Vermoͤgen ge-
weſen, wie viel Kinder hinterlaßen worden, und
wie viel ein jedes bekommen?
Dieſe Frage iſt von einer gantz beſondern Art
und verdienet deswegen bemercket zu werden. Um
die-
[35]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dieſelbe deſto leichter aufzuloͤſen, ſo ſetze man das
gantze hinterlaßene Vermoͤgen = z Rthl. und weil alle
Kinder gleich viel bekommen, ſo ſey das Antheil eines
jeden = x; woraus man ſieht, daß die Anzahl der Kin-
der geweſen \frac{z}{x}. Hieraus wollen wie die Aufloͤßung
folgender Geſtalt anſtellen.
| Die Maße oder das zu theilende Geld | Ordnung der Kinder | der Antheil eines jeden. | Die Differenzen |
| z | das erſte | x = 100 + \frac{z - 100}{10} | |
| z - x | zweyte | x = 200 + \frac{z - x - 200}{10} | 100 - \frac{x - 100}{10} = 0 |
| z - 2 x | dritte | x = 300 + \frac{z - 2 x - 300}{10} | 100 - \frac{x - 100}{10} = 0 |
| z - 3 x | vierte | x = 400 + \frac{z - 3 x - 400}{10} | 100 - \frac{x - 100}{10} = 0 |
| z - 4 x | fuͤnfte | x = 500 + \frac{z - 4 x - 500}{10} | 100 - \frac{x - 100}{10} = 0 |
| z - 5 x | ſechſte | x = 600 + \frac{z - 5 x - 600}{10} | u. ſ. w. |
In der letzten Columne ſind hier die Differenzen
geſetzt worden, welche entſtehen, wann man ein je-
des Erbtheil von dem folgenden ſubtrahirt. Weil nun
alle Erbtheile ein ander gleich ſind, ſo muß eine jede
von dieſen Differenzen ſeyn = 0. Da es ſich nun
C 2ſo
[36]Erſter Abſchnitt
ſo gluͤcklich fuͤget, daß alle Differenzen ein ander gleich
ſind, ſo iſt es genung, daß man eine davon gleich 0 ſetze,
dahero erhalten wir dieſe Gleichung 100 - \frac{x - 100}{10} = 0.
Man multiplicire mit 10 ſo erhaͤlt man 1000 - x - 100
= 0, oder 900 ‒ x = 0, folglich x = 900.
Woraus wir ſchon wißen, daß das Erbtheil eines je-
den Kindes 900 Rthl. geweſen. Man nehme nun eine
von den Gleichungen in der dritten Columne, welche
man will, z. E. die erſte 900 = 100 + \frac{z ‒ 100}{10}, woraus man
z ſo gleich finden kann; Dann 9000 = 1000 + z - 100
oder 9000 = 900 + z alſo z = 8100, dahero wird
\frac{z}{x} = 9.
Antwort: Alſo war die Anzahl der Kinder = 9
das hinterlaßene Vermoͤgen = 8100 Rthl. wovon ein
jedes Kind bekommt 900 Rthl.
Capi-
[37]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Capitel 4.
Von Aufloͤſung zweyer oder mehr Gleichun-
gen vom erſten Grad.
43.
Ofters geſchieht es, daß zwey oder auch mehr unbe-
kante Zahlen ſo durch die Buchſtaben x, y, z etc.
vorgeſtellt werden, in die Rechnung gebracht werden
muͤßen, da man dann, wann anders die Frage be-
ſtimmt iſt, auf eben ſo viel Gleichungen kommt, aus
welchen hernach die unbekanten Zahlen gefunden wer-
den muͤßen. Hier betrachten wir aber nur ſolche Glei-
chungen wo nur die erſte Poteſtaͤt der unbekanten Zahl
ſich findet, und auch keine mit der andern multipli-
cirt iſt. Alſo daß eine jede Gleichung von dieſer
Form ſeyn wird az + by + cx = d.
44.
Wir wollen alſo den Anfang von zwey Glei-
chungen machen, und daraus zwey unbekante Zah-
len x und y beſtimmen, und um die Sache auf eine
C 3allge-
[38]Erſter Abſchnitt
allgemeine Art zu tractiren, ſo ſeyen dieſe beyde Glei-
chungen gegeben I. ax + by = c und II. fx + gy = h
wo die Buchſtaben a, b, c und f, g, h die Stelle
bekanter Zahlen vertreten. Hier iſt nun die Frage wie
man aus dieſen beyden Gleichungen die beyden unbe-
kanten Zahlen x und y herausbringen ſoll.
45.
Der natuͤrlichſte Weg beſtehet nun darinn, daß
man aus einer jeden Gleichung, den Werth von ei-
ner unbekanten Zahl als z. E. von x beſtimmt und
hernach dieſe beyde Werthe einander gleich ſetzt; wor-
aus man eine Gleichung erhaͤlt, da nur die unbe-
kante Zahl y vorkommt, welche man nach den obi-
gen Reguln beſtimmen kann. Hat man nun y gefun-
den, ſo darf man nur anſtatt deſſelben ſeinen gefun-
den Werth ſetzen, um daraus den Werth von x zu
erhalten.
46.
Dieſer Regel zu Folge findet man aus der erſten
Gleichung x = \frac{c - by}{a}, aus der andern aber findet man
x = \frac{h - gy}{f}; dieſe beyden Werthe ſetze man einander gleich,
ſo erhaͤlt man dieſe neue Gleichung \frac{c - by}{a} = \frac{h - gy}{f}
mit
[39]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
mit a multiplicirt, wird c - by = \frac{ah - agy}{f}
mit f multiplicirt wird fc - fby = ah - agy
Man addire agy ſo wird fc - fby + agy = ah
Man ſubtrahire fc ſo wird - fby + agy = ah - fc
oder (ag - bf) y = ah - fc
man dividire durch ag - bf ſo wird y = \frac{ah - fc}{ag - bf}
ſchreibt man nun dieſen Werth fuͤr y in einem der
beyden, ſo vor x gefunden worden, ſo erhaͤlt man auch
den Werth von x. Man nehme den erſten ſo hat man
erſtlich - by = - \frac{abh + bcf}{ag - bf},
hieraus wird c - by = c - \frac{abh + bcf}{ag - bf},
oder c - by = \frac{acg - bcf - abh + bcf}{ag - bf} = \frac{acg - abh}{ag - bf}; durch a dividirt
giebt x = \frac{c - by}{a} = \frac{cg - bh}{ag - bf}.
47.
I. Frage: Um dieſes durch Exempel zu erlaͤutern, ſo
ſey dieſe Frage vorgelegt: Man ſuche zwey Zahlen deren
Summe ſey 15 und die Differenz 7?
Es ſey die groͤßere Zahl = x und die kleinere = y
ſo hat man I.) x + y = 15, und II.) x - y = 7.
C 4aus
[40]Erſter Abſchnitt
aus der erſten bekommt man x = 15 - y und aus der
zweyten x = 7 + y,
woraus dieſe neue Gleichung entſpringt 15 - y = 7 + y,
hier addire man y ſo hat man 15 = 7 + 2 y
man ſubtrahire 7 ſo wird 2 y = 8
durch 2 dividirt wird y = 4 und daraus x = 11.
Antwort: die kleinere Zahl iſt 4 die groͤßere aber 11.
48.
II. Frage: Man kann dieſe Frage auch allgemein
machen und zwey Zahlen ſuchen, deren Summe = a
und deren Differenz = b ſey.
Es ſey die groͤßere = x und die kleinere = y
ſo hat man I.) x + y = a und II.) x - y = b,
aus der erſten erhaͤlt man x = a - y und aus der
zweyten x = b + y
woraus dieſe Gleichung entſpringt a - y = b + y,
man addire y ſo hat man a = b + 2 y
man ſubtrahire b ſo kommt 2 y = a - b
durch
[41]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
durch 2 dividirt wird y = \frac{a - b}{2} und hieraus wird
x = a - \frac{a - b}{2} = \frac{a + b}{2}
Antwort: die groͤßere Zahl iſt alſo x = \frac{a + b}{2} und
die kleinere y = \frac{a - b}{2}; oder da x = ½ a + ½ b und
y = ½ a - ½ b, ſo erhaͤlt man dieſen Lehrſatz; die groͤßere
Zahl iſt gleich der halben Summe plus der halben Dif-
ferenz, und die kleinere Zahl iſt gleich der halben
Summe minus der halben Differenz.
49.
Man kann auch dieſe Frage auf folgende Weiſe
aufloͤſen: da die beyden Gleichungen ſind x + y = a und
x - y = b, ſo addire man dieſelbe ſo wird 2 x = a + b und
x = \frac{a + b}{2}
Hernach von der erſten ſubtrahire man die zweyte,
ſo bekommt man 2 y = a - b und y = \frac{a - b}{2}, wie vor-
her.
50.
III. Frage: Ein Maul-Eſel und ein Eſel tragen
ein jeder etliche Pud. Der Eſel beſchwert ſich uͤber
ſeine Laſt und ſagt zum Maul-Eſel, wann du mir
ein Pud von deiner Laſt gaͤbeſt, ſo haͤtte ich zwey
C 5mal
[42]Erſter Abſchnitt
mal ſo viel als du; darauf antwortet der Maul-Eſel
wann du mir ein Pud von deiner Laſt gaͤbeſt ſo haͤtte
ich dreymal ſo viel als du, wie viel Pud hat ein je-
der gehabt?
Der Maul-Eſel habe gehabt x Pud, der Eſel
aber y Pud. Giebt nun der Maul-Eſel dem Eſel
ein Pud, ſo hat der Eſel y + 1 der Maul-Eſel aber
behaͤlt noch x - 1, da nun der Eſel zweymal ſo viel
hat als der Maul-Eſel ſo wird y + 1 = 2 x - 2.
Wann aber der Eſel dem Maul-Eſel ein Pud
giebt, ſo bekommt der Maul-Eſel x + 1 und der Eſel
behaͤlt noch y - 1. Da nun jene Laſt dreymal ſo groß iſt
als dieſe, ſo wird x + 1 = 3 y - 3.
Alſo ſind unſere zwey Gleichungen
I.) y + 1 = 2 x - 2, II.) x + 1 = 3 y - 3,
aus der erſten findet man x = \frac{y + 3}{2} und aus der an-
dern x = 3 y - 4,
woraus dieſe neue Gleichung entſpringt \frac{y + 3}{2} = 3 y - 4,
welche mit 2 multiplicirt giebt y + 3 = 6 y - 8
und y ſubtrahirt kommt 5 y - 8 = 3
addire 8 ſo hat man 5 y = 11 und y = \frac{11}{5} oder 2 ⅕; hier-
aus x = 2 ⅗.
Ant-
[43]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Antwort: Alſo hat der Maul-Eſel gehabt 2⅗ Pud
der Eſel aber 2⅕ Pud.
51.
Hat man drey unbekante Zahlen, und eben ſo viel
Gleichungen als, Z. E. I.) x + y - z = 8, II.)
x + z - y = 9, III.) y + z - x = 10, ſo ſuche man
ebenfals aus einer jeden den Werth von x,
aus der I.) x = 8 + z - y, II.) x = 9 + y - z,
III.) x = y + z - 10
Nun ſetze man erſtlich den erſten gleich dem andern,
und hernach auch gleich dem dritten ſo erhaͤlt man dieſe
zwey neue Gleichungen:
I.) 8 + z - y = 9 + y - z, II.) 8 + z - y = y + z - 10.
Es folgt aber aus der erſten 2 z - 2 y = 1, und aus der zwey-
ten 2 y = 18, und da erhaͤlt man ſo gleich y = 9, welcher
Werth in der vorhergehenden vor y geſchrieben, giebt
2 z - 18 = 1 und 2 z = 19, dahero z = 9½, woraus ge-
funden wird x = 8½.
Hier hat es ſich gefuͤget, daß in der letzten Glei-
chung der Buchſtaben z verſchwunden, und alſo y
ſo gleich daraus beſtimmt werden konnte. Waͤre aber
z auch
[44]Erſter Abſchnitt
z auch noch darinnen vorgekommen, ſo haͤtte man zwey
Gleichungen gehabt zwiſchen z und y, welche nach der
erſten Regel aufgeloͤſt werden muͤßten.
52.
Es ſeyen die drey folgenden Gleichungen gefunden
worden,
I.) 3 x + 5 y - 4 z = 25, II.) 5 x - 2 y + 3 z = 46,
III.) 3 y + 5 z - x = 62.
Man ſuche aus einer jeden den Werth von x, ſo hat man
I.) x = \frac{25 - 5y + 4 z}{3}, II.) x = \frac{46 + 2 y - 3 z}{5}, III.) x = 3 y
+ 5 z - 62.
Nun vergleiche man dieſe drey Werthe unter ſich, ſo giebt
der IIIte und Ite 3 y + 5 z - 62 = \frac{25 - 5 y + 4 z}{3}, oder
mit 3 multiplicirt 25 - 5 y + 4 z = 9 y + 15 z - 186
addire 186 ſo kommt 211 - 5 y + 4 z = 9 y + 15 z
5 y addirt giebt 211 + 4 z = 14 y + 15 z
alſo aus I und III erhaͤlt man 211 = 14 y + 11 z
Die IIte und IIIte giebt 3 y + 5 z - 62 = \frac{46 + 2 y - 3 z}{5} oder
46 + 2 y - 3 z = 15 y + 25 z - 310 und man findet
aus dieſer Gleichung 356 = 13 y + 28 z
aus
[45]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
aus einer jeden dieſer beyden Gleichungen ſuche man
den Werth fuͤr y
I.) 211 = 14 y + 11 z, wo 11 z ſubtrahirt, bleibt 14 y = 211
— 11 z oder y = \frac{211 - 11 z}{14}
II.) 356 = 13 y + 28 z, wo 28 z ſubtrahirt, bleibt
13 y = 356 - 28 z oder y = \frac{356 - 28 z}{13}
dieſe zwey Werthe einander gleich geſetzt, geben:
\frac{211 - 11 z}{14} = \frac{356 - 28 z}{13}, mit 13. 14 multiplicirt wird
2743 - 143 z = 4984 - 392 z
und 392 z addirt, giebt 249 z + 2743 = 4984 oder
249 z = 2241 und alſo z = 9
Hieraus erhaͤlt man y = 8 und endlich x = 7.
53.
Solten mehr als drey unbekante Zahlen, und eben
ſo viel Gleichungen vorkommen, ſo koͤnnte man die
Aufloͤſung auf eine aͤhnliche Art anſtellen, welches ge-
meiniglich auf verdrießliche Rechnungen leiten wuͤr-
de.
Es pflegen ſich aber bey einem jeglichen Fall ſol-
che Mittel zu aͤußern, wodurch die Aufloͤßung unge-
mein erleichtert wird, und ſolches geſchieht, indem
man
[46]Erſter Abſchnitt
man außer den Haupt unbekanten Zahlen noch eine
neue willkuͤhrliche, als z. E. die Summe aller in die
Rechnung mit einfuͤhret, welches von einem der ſich in
dergleichen Rechnungen ſchon ziemlich geuͤbet hat, in
einem jeglichen Fall leicht beurtheilet wird. Zu
dieſem Ende wollen wir einige dergleichen Exempeln
anfuͤhren.
54.
IV. Frage: Drey ſpielen mit einander, im erſten
Spiel verliert der erſte an jeden der beyden andern ſo
viel, als ein jeder von den zwey andern an Gelde bey ſich
hatte. Im andern Spiel verliert der zweyte an den erſten
und dritten ſo viel als ein jeder hat. Im dritten Spiel
verliert der dritte an den erſten und zweyten ſo viel ein
jeder hatte, und da findet es ſich, daß alle nach geendig-
tem Spiel gleich viel haben ein jeder nemlich 24 Fl. Nun
iſt die Frage, wie viel ein jeder anfaͤnglich gehabt habe?
Man ſetze der erſte habe gehabt x Fl. der zweyte
y und der dritte z. Ueber dieſes ſetze man die Summe
aller Fl. zuſammen x + y + z = ſ. Da nun im erſten
Spiel der erſte ſo viel verliert als die beyden andern
haben, und der erſte x hat, ſo haben die beyden andern
ſ - x, und ſo viel verliert der erſte, daher ihm noch uͤbrig
blei-
[47]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
bleiben 2 x - ſ: der zweyte aber wird haben 2 y und der
dritte 2 z.
Alſo nach dem erſten Spiel wird ein jeder haben wie
folget; der I.) 2 x - ſ, der II.) 2 y, der III.) 2 z.
Im zweyten Spiel verliert der andere, der nun
2 y hat, an die beyden andern, ſo viel als ſie haben,
oder ſ - 2 y. Dahero der zweyte noch behaͤlt 4 y - ſ; die
beyden andern aber werden zweymal ſo viel haben
als vorher.
Alſo nach dem zweyten Spiel wird haben:
der I.) 4 x - 2 ſ, der II.) 4 y - ſ, der III.) 4 z.
Im dritten Spiel verliert der dritte, der jetzt
4 z hat, an die andern beyde ſo viel ſie haben, ſie
haben aber ſ - 4 z; alſo behaͤlt der dritte noch 8 z - ſ
und die beyden uͤbrigen bekommen doppelt ſo viel als
ſie hatten.
Alſo wird nach dem dritten Spiel ein jeder haben:
der I.) 8 x - 4 ſ, der II.) 8 y - 2 ſ, und der III.) 8 z - ſ
da nun jetzt ein jeder 24 Fl. hat, ſo erhalten wir drey
Gleichungen welche ſo beſchaffen ſind, daß man aus
der erſten ſo gleich x, aus der andern y und aus der
drit-
[48]Erſter Abſchnitt
dritten z finden kann, inſonderheit da jetzt ſ eine bekan-
te Zahl iſt, indem alle zuſammen am Ende des Spiels
72 Fl. haben. Allein dieſes wird ſich von ſelbſten geben,
ohne daß man noͤthig habe darauf zu ſeheu.
Dieſe Rechnung wird demnach alſo ſtehen:
- I.) 8 x - 4 ſ = 24, oder 8 x = 24 + 4 ſ, oder x = 3 + ½ ſ
- II.) 8 y - 2 ſ = 24, oder 8 y = 24 + 2 ſ, oder y = 3 + ¼ ſ
- III.) 8 z - ſ = 24, oder 8 z = 24 + ſ, oder z = 3 + ⅛ ſ
man addire dieſe 3 Werthe, ſo bekommt man
x + y + z = 9 + ⅞ ſ
da nun x + y + z = ſ, ſo hat man ſ = 9 + ⅞ ſ:
⅞ ſ ſubtrahirt bleibt ⅛ ſ = 9 und ſ = 72.
Antwort: Alſo vom Anfang des Spiels hatte der
erſte 39 Fl. der zweyte 21 Fl. und der dritte 12.
Aus dieſer Aufloͤſung ſieht man, wie durch Huͤl-
fe der Summe der dery unbekanten Zahlen alle oben an-
gefuͤhrte Schwierigkeiten gluͤcklich aus dem Weg ge-
raͤumet worden.
55.
So ſchwer dieſe Frage ſcheinet, ſo iſt doch zu mer-
cken daß dieſelbe ſo gar ohne Algebra aufgeloͤßt wer-
den kann.
Man
[49]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Man darf nur in Betrachtung derſelben ruͤckwerts ge-
hen: dann da die drey Perſonen nach dem dritten Spiel
gleich viel bekommen haben, nemlich der erſte 24 der
zweyte 24, der dritte 24; un dritten Spiel aber der
erſte und zweyte ihr Geld verdoppelt haben, ſo muͤ-
ßen ſie vor dem dritten Spiel gehabt haben, wie folget:
I.) 12, II.) 12, III.) 48.
Im zweyten Spiel hat der erſte und dritte ſein
Spiel verdoppelt, alſo muͤßen ſie vor dem zweyten
Spiel gehabt haben.
I.) 6, II.) 42, III.) 24.
Im erſten Spiel hat der zweyte und dritte ſein Geld
verdoppelt, alſo vor dem erſten Spiel haben ſie gehabt.
I.) 39, II.) 21, III.) 12.
und eben ſo viel haben wir auch vorher fuͤr den An-
fang des Spiel gefunden.
56.
V. Frage: Zwey Perſonen ſind ſchuldig 29 Rub. und
es hat zwar ein jeder Geld, doch nicht ſo viel, daß er die-
ſe gemeinſchaftliche Schuld allein bezahlen koͤnnte;
IITheil Dda-
[50]Erſter Abſchnitt
darum ſpricht der erſte zu dem andern; giebſt du
mir ⅔ deines Geldes ſo koͤnnte ich die Schuld ſo gleich
allein bezahlen: der andere antwortet dagegen, gieb
du mir ¾ deines Gelds ſo koͤnnt ich die Schuld allein
bezahlen: wie viel Geld hat jeder gehabt?
Der erſte habe gehabt x Rub. der andere y Rub.
Alſo bekommt man erſtlich x + ⅔ y = 29
hernach auch y + ¾ x = 29.
Aus dem erſten findet man x = 29 - ⅔ y,
aus dem zweyten x = \frac{116 - 4 y}{3}
Aus dieſen beyden Werthen entſteht dieſe Gleichung:
29 - ⅔ y = \frac{116 - 4y}{3}, alſo y = 14½: dahers wird x = 19⅓:
Antwort: der erſte hat gehabt 19⅓ der zweyte 14½ Rub.
57.
VI. Frage: Drey haben ein Hauß gekauft fuͤr 100
Rthl. der erſte begehrt vom andern ½ ſeines Gelds ſo
koͤnnte er das Haus allein bezahlen: der andere begehrt
vom dritten ⅓ ſeines Geldes, ſo koͤnnte er das Haus al-
lein bezahlen. Der dritte begehrt vom erſten ¼ ſei-
nes
[51]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
nes Gelds ſo moͤchte er das Hauß allein bezahlen.
Wie viel hat jeder Geld gehabt?
Der erſte habe gehabt x, der zweyte y, der drit-
te z Rthl. ſo bekommt man folgende drey Gleichungen
I.) x + ½ y = 100. II.) y + ⅓ z = 100. III.) z + ¼ x = 100
aus welchen der Werth von x gefunden wird:
I.) x = 100 - ½ y, III.) x = 400 - 4 z
hier konnte nemlich aus der zweyten Gleichung x nicht
nicht beſtimmt werden
Die beyden Werthe aber geben dieſe Gleichung:
100 - ½ y = 400 - 4 z oder 4 z - ½ y = 300
welche mit der zweyten verbunden werden muß, um
daraus y und z zu finden. Nun aber war die zweyte
Gleichung y + ⅓ z = 100; woraus gefunden wird
y = 100 - ⅓ z; aus der oben gefundenen Gleichung
4 z - ½ y = 300 aber iſt bekannt y = 8 z - 600
woraus dieſe letzte Gleichung entſpringt:
100 - ⅓ z = 8 z - 600, alſo 8⅓ z = 700, oder ⅔5z = 700,
und z = 84, hieraus findet man y = 100 - 28, oder
y = 72, und endlich x = 64.
D 2Ant-
[52]Erſter Abſchnitt
Antwort: der erſte hat gehabt 64 Rthl. der zweyte
72 Rthl. der dritte 84 Rthl.
58.
Da bey dieſem Exempel in einer jeden Gleichung
nur zwey unbekante Zahlen vorkommen, ſo kann die
Aufloͤßung auf eine bequemere Art angeſtellet werden.
Dann man ſuche aus der erſten y = 200 - 2 x,
welches alſo durch x beſtimmt wird, dieſen Werth
ſchreibe man vor y in der zweyten Gleichung, ſo hat
man 200 - 2 x + ⅓ z = 100, 100 ſubtrahirt ſo
bleibt 100 - 2 x + ⅓ z = 0, oder ⅓ z = 2 x - 100
und z = 6 x - 300.
Alſo iſt auch z durch x beſtimmt: dieſen Werth
bringe man nun in die dritte Gleichung, ſo kommt
6 x - 300 + ¼ x = 100, in welcher nur x allein vor-
kommt und alſo 25 x - 1600 = 0 dahero x = 64,
folglich y = 200 - 128 = 72
und z = 384 - 300 = 84.
59.
Eben ſo kann man verfahren wann auch mehr
ſolche Gleichungen vorkommen: alſo wann man auf
eine allgemeine Art hat.
I.)
[53]Von den Algebraiſchen Gleichungen
I.) u + \frac{x}{a} = n, II.) x + \frac{y}{b} = n, III.) y + \frac{z}{c} = n,
IV.) z + \frac{u}{d} = n
oder nach dem man die Bruͤche weggebracht dieſe:
I.) au + x = an, II.) bx + y = bn, III.) cy + z = cn
IV.) dz + u = dn.
Hier bekommen wir aus der erſten x = an - au, wel-
cher Werth in der zweyten giebt abn - abu + y = bn allſo
y = bn - abn + abu; dieſer Werth in der dritten giebt
bcn - abcn + abcu + z = cn alſo z = cn - bcn
+ abcn - abcu; dieſer endlich in der vierten Gleichung
giebt cdn - bcdn + abcdn ‒ abcdu + u = dn. Alſo wird
dn - cdn + bcdn - abcdn = - abcdu + u oder
(abcd - 1) u = abcdn - bcdn + cdn - dn woraus
man erhaͤlt u = \frac{abcdn - bcdn + cdn - dn}{abcd - 1} = n\frac{(abcd - bcd + cd - d)}{abcd - 1}
Hieraus findet man ferner wie folget
x = \frac{abcdn - acdn + adn - an}{abcd - 1} = n. \frac{(abcd - acd + ad - a)}{abcd - 1}
y = \frac{abcdn - abdn + abn - bn}{abcd - 1} = n. \frac{(abcd - abd + ab - b)}{abcd - 1}
z = \frac{abcdn - abcn + bcn - cn}{abcd - 1} = n. \frac{(abcd - abc + bc - c)}{abcd - 1}
u = \frac{abcdn - bcdn + cdn - dn}{abcd - 1} = n. \frac{(abcd - bcd + cd - d)}{abcd - 1}
D 360
[54]Erſter Abſchnitt
60.
VII. Frage: Ein Hauptmann hat drey Compagnien
Soldaten. In einer ſind Schweitzer, in der andern
Schwaben, in der dritten Sachſen; mit dieſen will er eine
Stadt beſtuͤrmen und verſpricht zur Belohnung 901
Rthl. alſo auszutheilen:
Daß von der Compagnie, die den Sturm thut, ein
jeder 1 Rthl. bekommen, das uͤbrige Geld aber
unter die beyden andern Compagnien gleich vertheilet
werden ſoll.
Nun findet es ſich, daß wann die Schweitzer den
Sturm thaͤten, ein jeder von den beyden andern ½ Rthl.
bekaͤme; wann aber die Schwaben den Sturm thaͤ-
ten, ein jeder der beyden andern ⅓ Rthl. bekommen
wuͤrde. Thaͤten aber die Sachſen den Sturm ſo
wuͤrde ein jeder der beiden andern ¼ Rthl. bekom-
men. Nun iſt die Frage, aus wie viel Koͤpfen eine
jede Compagnie beſtanden?
Man ſetze nun, die Zahl der Schweitzer ſey gewe-
ſen x Koͤpfe, der Schwaben y und der Sachſen z.
Ferner ſetze man die Anzahl aller x + y + z = ſ
weil leicht vorher zu ſehen, daß dadurch die Rech-
nung
[55]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
nung gar ſehr erleichtert wird. Dann wann die
Schweitzer den Sturm thun, deren Anzahl = x, ſo iſt
die Zahl der beyden uͤbrigen = ſ - x, da nun jene 1
Rthl. dieſe aber einen halben Rthl. bekommen, ſo wird
x + ½ ſ - ½ x = 901.
Eben ſo wann die Schwaben Sturm lauffen, ſo wird
y + ⅓ ſ - ⅓ y = 901,
und endlich wann die Sachſen Sturm lauffen, ſo wird
z + ¼ ſ - ¼ z = 901 ſeyn.
Aus welchen drey Gleichungen ein jeder der drey
Buchſtaben x, y und z beſtimmt werden kann;
Dann aus der erſten erhaͤlt man x = 1802 - ſ
aus der andern 2 y = 2703 - ſ
aus der dritten 3 z = 3604 - ſ.
Nun ſchreibe man dieſelben unter einander; ſuche aber
erſtlich die Werthe von 6 x, 6 y, und 6 z.
- 6 x = 10812 - 6 ſ
- 6 y = 8109 - 3 ſ
- 6 z = 7208 - 2 ſ
- addirt : 6 ſ = 26129 - 11 ſ oder 17 ſ = 26129
woraus gefunden wird ſ = 1537 welches die Anzahl
aller Koͤpfe iſt und daraus findet man ferner:
D 4.x =
[56]Erſter Abſchnitt
x = 1802 - 1537 = 265
2 y = 2703 - 1537 = 1166 und y = 583
3 z = 3604 - 1537 = 2067 und z = 689
Antwort: die Compaguie der Schweitzer beſtand
alſo aus 265 Mann, die Schwaben aus 583, und
die Sachſen aus 689 Mann
Capitel 5.
Von der Aufloͤſung der reinen Quadratiſchen
Gleichungen.
61.
Eine Gleichung wird Quadratiſch genennt, wann
darin das Quadrat oder die zweyte Poteſtaͤt
der unbekanten Zahl vorkommt, wann ſich nur keine
hoͤhere Poteſtaͤten davon darinn befinden. Dann
ſollte darin auch die dritte Poteſtaͤt vorkommen ſo
wird
[57]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
wird eine ſolche Gleichung ſchon zu den Cubiſchen ge-
rechnet, wovon die Aufloͤſung beſondere Regeln erfor-
dert.
62.
In einer Quadratiſchen Gleichung kommen alſo
nur dreyerley Glieder von: zum erſten ſolche Glieder
worinnen die unbekante Zahl gar nicht enthalten iſt,
oder welche blos allein aus bekanten Zahlen zuſam-
men geſetzt ſind.
Zweytens ſolche Glieder, in welchen nur die erſte
Poteſtaͤt der unbekanten Zahl vorkommt.
Und drittens ſolche, in welchen das Quadrat der
unbekanten Zahl enthalten iſt.
Alſo wann x die unbekante Zahl andeutet, die
Buchſtaben a, b, c, d etc. aber bekante Zahlen vor-
ſtellen, ſo haben die Glieder der erſten Art dieſe Form
a, von der zweyten Art haben die Glieder die Form bx,
und die Glieder der dritten Art haben die Form cxx.
63.
Man hat ſchon zur Gnuͤge geſehen, daß zwey oder
mohr Glieder von einer Art, in ein einiges zuſammen
D 5ge-
[58]Erſter Abſchnitt
gezogen, oder als ein einiges Glied betrachtet werden
koͤnnen.
Alſo kann dieſe Form axx - bxx + cxx als
ein einziges Glied angeſehen, und alſo vorgeſtellet
werden (a - b + c) xx weil in der That a - b + c
eine bekante Zahl ausdruͤckt:
Wann ſich auch ſolche Glieder zu beyden Seiten
des Zeichens = befinden ſollten, ſo hat man ſchon
geſehen, wie dieſelben auf eine Seite gebracht, und
in eines zuſammen gezogen werden koͤnnen:
Alſo wann dieſe Gleichung vorkommt
2 xx - 3 x + 4 = 5 xx - 8 x + 11;
ſo ſubtrahirt man erſtlich 2 xx, ſo kommt
— 3 x + 4 = 3 xx - 8 x + 11;
hernach addire man 8 x, ſo hat man 5 x + 4 = 3 xx + 11;
und 11 ſubtrahirt giebt 3 xx = 5 x - 7.
64.
Man kann auch alle Glieder auf einer Seite des
Zeichens = bringen, ſo daß auf der anderen Seite
0 zu ſtehen kommt; wobey zu bemercken daß wann
Glie-
[59]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Glieder von der einen Seite auf die andere gebracht
werden, ihre Zeichen veraͤndert werden muͤßen:
Alſo wird die obige Gleichung dieſe Form be-
kommen 3 xx - 5 x + 7 = o und ſo wird auch ins-
gemein eine jegliche Quadratiſche-Gleichung durch die-
ſe Form vorgeſtellt werden koͤnnen
axx ± bx ± c = o
wo das Zeichen ± durch plus oder minus aus-
geſprochen wird, um anzuzeigen, daß ſolche Glieder
bald Poſitiv bald Negativ ſeyn koͤnnen.
65.
Es mag eine Quadratiſche Gleichung anfaͤnglich
ausſehen wie ſie will, ſo kann dieſelbe doch immer
auf dieſe Form, welche nur aus drey Gliedern beſte-
het, gebracht werden; wann man Z. E. auf dieſe
Gleichung gekommen waͤre:
\frac{ax + b}{cx + d} = \frac{ex + f}{gx + b} ſo muͤſten vor allen Dingen die
Bruͤche gehoben werden: Alſo multiplicire man mit
cx + d ſo bekommt man ax + b = \frac{cexx + cfx + edx + fd}{gx + b}
hier mit gx + h multiplicirt, giebt
agxx + bgx + ahx + bh = cexx + cfx + edx + fd
welches eine Quadratiſche Gleichung iſt, und auf
fol-
[60]Erſter Abſchnitt
folgende drey Glieder gebracht werden kann, wann
alle auf eine Seite geſetzt werden, und welche man alſo
unter einander zu ſchreiben pfleget:
o = agxx + bgx + bh
— cexx + ahx - fd
— cfx
— edx
oder um dieſelbe noch deutlicher vorzuſtellen
o = (ag - ce) xx + (bg + ah - cf - ed) x
+ bh - fd.
66.
Dergleichen Quadratiſche Gleichungen worin von
allen dreyen Arten Glieder enthalten ſind, werden voll-
ſtaͤndige genennt, und die Aufloͤſung derſelben iſt auch
mehr Schwierigkeiten unterworffen, daher wir erſt-
lich ſolche Gleichungen betrachten wollen, in welchen
eines von dieſen dreyen Gliedern mangelt. Sollte nun
das Glied xx gar nicht vorhanden ſeyn, ſo waͤre die
Gleichung nicht einmahl Quadratiſch und gehoͤrte zu
der vorigen Art; ſollte aber das Glied, ſo blos bekan-
te Zahlen enthaͤlt, mangeln, ſo wuͤrde die Gleichung
alſo ausſehen axx ± bx = o, wo man durch x thei-
len
[61]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
len kann und daher zu dieſer Gleichung kommt
ax ± b = o, welche wieder eine einfache Gleichung
iſt und [ni]cht hieher gehoͤrt.
67.
Wann aber das mittlere Glied, ſo nur die erſte
Poteſtaͤt des x enthaͤlt, mangelt, ſo bekommt die Glei-
chung dieſe Form: axx ± c = o, oder axx = c, es
mag nun c das Zeichen + oder - haben;
Eine ſolche Gleichung wird eine reine Quadra-
tiſche genennt, weil ihre Aufloͤſung keiner Schwierig-
keit unterworfen iſt. Dann man darf nur durch a
theilen ſo bekommt man xx = \frac{c}{a}; und beyderſeits die
Quadrat-Wurzel genommen, ſo hat man x = √ \frac{c}{a}; wo-
durch die Gleichung aufgeloͤßt worden.
68.
Hier ſind nun drey Faͤlle zu erwegen. Der erſte
wann \frac{c}{a} eine Quadrat-Zahl iſt, davon ſich die Wurzel
wuͤrcklich anzeigen laͤßt; da erhaͤlt man den Werth
von x durch eine Rational Zahl ausgedruͤckt, dieſelbe
mag gantz oder gebrochen ſeyn.
Alſo
[62]Erſter Abſchnitt
Alſo aus dieſer [Gleichung]xx = 144 bekommt man
x = 12, und aus dieſer xx = \frac{9}{16} erhaͤlt man
x = ¾.
Derzweyte Fall iſt wann, \frac{c}{a} keine Quadrat-Zahl
iſt, da man ſich dann mit dem Wurzelzeichen √ begnuͤ-
gen muß.
Alſo wann xx = 12 ſo wird x = √ 12, wovon
der Werth durch Naͤherung beſtimmt werden kann,
wie wir ſchon oben gezeigt haben.
Iſt aber drittens \frac{a}{c} gar eine Negativ-Zahl, ſo
wird der Werth von x gantz und gar unmoͤglich oder
Imaginaͤr und zeiget an, daß die Frage welche auf
eine ſolche Gleichung gefuͤhret, an ſich unmoͤglich ſey.
69.
Ehe wir weiter gehen iſt noch zu bemercken,
daß ſo oft aus einer Zahl die Quadrat-Wurzel ge-
zogen werden muß, dieſelbe allezeit einen doppelten
Werth erhalte und ſo wohl Poſitiv als Negativ ge-
nommen werden koͤnne, wie ſchon oben gezeigt wor-
den.
Alſo wann man auf dieſe Gleichung kommt xx
= 49 ſo iſt der Werth von x nicht nur + 7 ſon-
dern
[63]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dern auch ‒ 7 und pflegt dahero alſo angedeutet zu
werden: x = ± 7, woraus erhellet, daß alle dieſe Fra-
gen eine doppelte Aufloͤſung zulaßen, in vielen Faͤl-
len aber wo etwann von einer Anzahl Menſchen die
Frage iſt faͤlt der Negative-Werth von ſelbſt[er]
weg.
70.
Auch bey dem vorhergehenden Fall, wo die bloße
Zahl mangelt, laßen die Gleichungen a x x = b x
immer zweyerley Werthe vor x zu, ob gleich nur ei-
ner gefunden wird, wann man durch x dividirt. Dann
wann z. E. dieſe Gleichung vorkommt xx = 3 x wo
ein ſolcher Werth fuͤr x gegeben werden ſoll, daß xx
dem 3 x gleich werde, ſo geſchieht dieſes, wann man ſetzt
x = 3 welcher Werth heraus kommt, wann man
durch x dividirt, allein außer dieſem leiſtet auch der
Werth x = o ein genuͤgen; dann da wird xx = o und
3 x = o. Dieſes iſt bey allen Quadratiſchen-Gleichun-
gen zu mercken daß immer zwey Aufloͤſungen ſtatt fin-
den, dahingegen bey den einfachen Gleichungen, nie
mehr als eine Platz hat.
Wir wollen nun dieſe reine Quadratiſche Glei-
chungen durch einige Exempel erlaͤutern.
71.
[64]Erſter Abſchnitt
71.
I. Frage: Es wird eine Zahl geſucht, deren Haͤlf-
te mit ihren ⅓ multiplicirt 24 gebe?
Es ſey dieſe Zahl = x ſo muß ½ x mit ⅓ x mul-
tiplicirt 24 werden, woraus dieſe Gleichung entſpringt
\frac{1}{6}xx = 24.
mit 6 multiplicirt wird xx = 144 und Quadrat-
Wurzel ausgezogen x = ± 12. Dann wann x = + 12,
ſo iſt ½ x = 6 und ⅓ x = 4, wovon das Product 24 iſt.
Ebenfals wann x = - 12 ſo iſt ½ x = - 6 und ⅓ x = - 4
und das Product davon auch 24.
72.
II. Frage: Es wird eine Zahl geſucht, wann zu
derſelben erſtlich 5 addirt und hernach auch 5 ſub-
trahirt und die Summe mit dem Reſt multiplicirt wird;
96 herauskomme?
Es ſey dieſe Zahl x ſo muß x + 5 mit x - 5 multi-
plicirt 96 geben, woraus dieſe Gleichung entſpringt
xx - 25 = 96
Man addire 25 ſo wird xx = 121
und die Quadrat-Wurzel ausgezogen x = 11
dann da wird x + 5 = 16 und x - 5 = 6. Nun aber
iſt 6. 16 = 96.
73.
[65]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
73.
III. Frage: Es wird eine Zahl geſucht, daß wann
dieſelbe erſtlich zu 10 addirt, hernach auch von 10 ſub-
trahirt, jene Summe mit dieſem Reſt multiplicirt 51 ge-
be?
Es ſey die Zahl x ſo muß 10 + x mit 10 - x
multiplicirt 51 geben, woraus dieſe Gleichung entſteht
100 - xx = 51.
Man addire xx und ſubtrahire 51, ſo kommt
xx = 49, wovon die Quadrat-Wurzel anzeigt x = 7.
74.
IV. Frage: Es haben drey Perſonen Geld, ſo oft der
erſte hat 7 Rthl. hat der andere 3 Rthl. und ſo oft der an-
dere hat 17 Rthl. hat der dritte 5 Rthl. ſo ich aber das
Geld des erſten mit dem Geld des andern, und das
Geld des andern mit dem Geld des dritten und auch
endlich das Geld des dritten mit dem Geld des erſten
multiplicire, hernach dieſe drey Producte zuſammen
addire, ſo wird die Summe 3830 ⅔ ſeyn. Wie viel Geld
hat ein jeder gehabt?
Man ſetze, der erſte habe gehabt x Rthl. und da
geſagt wird, daß ſo oft der erſte 7 Rthl. habe, ſo habe
der andere 3 Rthl. ſo will dieſes ſo viel ſagen, daß das
II.Theil EGeld
[66]Erſter Abſchnitt
Geld des erſten ſich zum Geld des andern verhalte
wie 7 : 3.
Man ſetze alſo wie 7 : 3 = x zum Geld des andern,
welches ſeyn wird \frac{3}{7}x.
Da ferner das Geld des andern ſich verhaͤlt zum
Geld des dritten, wie 17 : 5,
ſo ſetze man, wie 17 : 5 = \frac{3}{7}x zum Geld des dritten,
welches ſeyn wird \frac{15}{119}x.
Nun multiplicire man das Geld des erſten x mit dem
Geld des andern \frac{3}{7}x ſo wird das Product = \frac{3}{7}xx.
Ferner das Geld des andern \frac{3}{7}x mit dem Geld des
dritten \frac{15}{119}x multiplicirt, giebt \frac{45}{833}xx
Und endlich das Geld des dritten \frac{15}{119}x mit dem Geld
des erſten x multiplicirt, giebt \frac{15}{119}xx. Dieſe drey Pro-
ducte zuſammen machen \frac{3}{7}xx + \frac{45}{833}xx + \frac{15}{119}xx, welche
unter einen Nenner gebracht, geben \frac{507}{837}xx, ſo der Zahl
3830⅔ gleich geſetzt werden muß:
Alſo hat man \frac{507}{833}xx = 3830⅔
mit 3 multiplicirt, ſo bekommt man \frac{1521}{833}xx = 11492
ferner mit 833 multiplicirt, giebt 1521 xx = 9572836
und
[67]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
und durch 1521 dividirt, wird xx = \frac{9572836}{1521} wor-
aus die Quadrat-Wurzel gezogen, giebt x = \frac{3094}{39},
welcher Bruch ſich durch 13 verkleinern laͤßt und da
kommt x = \frac{238}{3}, oder x = 79⅓: dahero erhaͤlt man fer-
ner \frac{3}{7}x = 34 und \frac{15}{119}x = 10.
Antwort: Alſo hat der erſte 79⅓ Rthl. der zweyte
34 Rthl. und der dritte 10 Rthl. gehabt.
Anmerckung: dieſe Rechnung laͤßt ſich noch
leichter anſtellen, wann man die darinn vorkommenden
Zahlen in ihre Factores aufloͤßt, und dabey inſon-
derheit ihre Quadrate bemerckt:
Alſo iſt 507 = 3. 169, wo 169 das Quadrat von 13
iſt: hernach iſt 833 = 7. 119 und 119 = 7. 17 da man
nun hat, \frac{3.169}{17.49}xx = 3830 ⅔ ſo multiplicire man mit 3,
da kommt \frac{9.169}{17.49}xx = 11492. Dieſe Zahl loͤſe man auch
in ihre Factores auf, wovon der erſte 4 ſo gleich in die
Augen faͤllt, alſo daß 11492 = 4. 2873: ferner laͤßt ſich
2873 durch 17 theilen und wird 2873 = 17.169, dahe-
ro unſere Gleichung alſo ausſieht:
\frac{9.169}{17.49}xx = 4.17.169, welche durch 169 dividirt, wird:
\frac{9}{17.49}xx = 4.17; ferner mit 17.49 multiplicirt
und durch 9 dividirt giebt xx = \frac{4.289.49}{9}, wo alle
E 2Fac-
[68]Erſter Abſchnitt
Factores Quadrate ſind und alſo die Wurzel ſeyn
wird x = \frac{2.17.7}{3} = \frac{238}{2} wie oben.
75.
V. Frage: Etliche Kaufleute beſtellen einen Fac-
tor, ſchicken ihn nach Archangel zu halten einen Han-
del, haben eingelegt jeder zehnmal ſo viel Rthl.
als der Perſonen ſind. Gewinnt der Factor je mit
100 Rthl. zweymal ſo viel als der Perſonen ſind.
Wann man dann \frac{1}{100} Theil des gantzen Gewinſt multi-
plicirt mit 2\frac{2}{9} ſo kommt die Zahl der Geſellen heraus.
Wie viel ſind ihrer geweſen?
Die Anzahl derſelben ſey = x und da ein jeder
10 x Rthl. eingelegt hat, ſo war das gantze Capital
= 10 xx Rthl. Nun gewinnt der Factor mit 100 Rthl.
2 x Rthl. folglich gewinnt er ⅕ x3 mit dem gantzen Ca-
pital 10 xx. Der \frac{1}{100} Theil dieſes Gewinnſts iſt dem-
nach \frac{1}{500}x3, welcher mit 2\frac{2}{9}, das iſt mit \frac{20}{9} multiplicirt,
giebt \frac{20}{4500}x3, oder \frac{1}{225}x3 welches der Zahl der Geſellen
x gleich ſeyn muß:
Alſo hat man dieſe Gleichung \frac{1}{225}x3 = x, oder
x3 = 225 x, welche Cubiſch zu ſeyn ſcheinet, weil man
aber durch x dividiren kann, ſo kommt dieſe Qua-
dratiſche heraus xx = 225 und x = 15.
Ant-
[69]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Antwort: es ſind dahero in allen 15 Geſellen ge-
weſen und ein jeder hat 150 Rthl. eingelegt.
Capitel 6.
Von der Aufloͤſung der vermiſchten
Quadratiſchen Gleichungen.
76.
Eine vermiſchte Quadratiſche Gleichung wird ge-
nennt, wann in derſelben dreyerley Glieder vor-
kommen, nemlich ſolche, welche das Quadrat der unbe-
kanten Zahl enthalten, wie a xx; hernach auch ſolche,
worinn die unbekante Zahl ſelbſt vorkommt, als bx, und
endlich ſolche Glieder, welche blos aus bekanten Zahlen
zuſammengeſetzt ſind. Da nun zwey oder mehr Glieder
von einer Art in eins zuſammen gezogen werden, und
alle auf eine Seite des Zeichens = gebracht werden
koͤnnen, ſo wird die Form dieſer Gleichung alſo be-
ſchaffen ſeyn:
a xx ∓ bx ∓ c = o
E 3Wie
[70]Erſter Abſchnitt
Wie nun aus ſolchen Gleichungen der Werth
von x gefunden werden ſoll, wird in dieſem Capitel ge-
zeigt werden, zu welchem Ende zweyerley Wege fuͤh-
ren.
77.
Ein ſolche Gleichung kann durch die Theilung alſo
eingerichtet werden, daß das erſte Glied blos allein
das reine Quadrat der unbekanten Zahl xx enthalte:
hernach laße man das zweyte Glied auf eben der Sei-
te wo xx ſteht, das bekante Glied aber bringe man
auf die andere Seite. Solcher Geſtalt wird unſere
Gleichung dieſe Form bekommen xx ± px = ± q,
wo p und q bekante Zahlen, ſowohl poſitive als nega-
tive andeuten; und jetzo kommt alles darauf an, wie
der wahre Werth von x gefunden werden ſoll. Hier-
bey iſt zuerſt zu bemercken, daß wann xx + px ein
wuͤrckliches Quadrat waͤre, die Aufloͤſung keine
Schwierigkeit haben wuͤrde, weil man nur noͤthig haͤt-
te beyderſeits die Quadrat-Wurzel zu nehmen.
78.
Es iſt aber klar, daß xx + px kein Quadrat ſeyn kann,
weil wir oben geſehen, daß wann die Wurzel aus zwey
Gliedern beſteht, Z. E. x + n, das Quadrat davon drey
Glie-
[71]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Glieder enthalte, nemlich außer dem Quadrat ei-
nes jeden Theils, noch das doppelte Product beyder
Theile, alſo daß das Quadrat von x + n ſeyn wird
xx + 2 nx + nn. Da wir nun auf einer Seite ſchon
haben xx + px ſo koͤnnen wir xx als das Quadrat
des erſten Theils der Wurzel anſehen, und da muß
px das doppelte Product des erſten Theils der Wur-
zel x mit dem andern Theil ſeyn; dahero der andere
Theil ½ p ſeyn muß, wie dann auch in der That das
Quadrat von x + ½ p gefunden wird xx + px
+ ¼ pp.
79.
Da nun xx + px + ¼ pp ein wuͤrckliches Qua-
drat iſt, wovon die Wurzel x + ½ p, ſo duͤrfen wir nur
bey unſerer Gleichung zu xx + px = q beyderſeits ¼ pp
addiren und da bekommen wir xx + px + ¼ pp = q
+ ¼ pp, wo auf der erſten Seite ein wuͤrckliches Qua-
drat, auf der andern aber blos bekante Zahlen befind-
lich ſind. Wann wir dahero beyderſeits die Qua-
drate nehmen, ſo erhalten wir x + ½ p = √ (¼ pp + q);
ſubtrahirt man nun ½ p, ſo erhaͤlt man x = - ½ p
+ √ (¼ pp + q); und da eine jede Quadrat-Wurzel
ſo wohl Poſitiv als Negativ genommen werden kann,
E 4ſo
[72]Erſter Abſchnitt
ſo findet man fuͤr x zwey Werthe, welche alſo durch
dieſe Form ausgedruͤckt zu werden pflegen:
x = - ½ p ± √ (¼ pp + q).
80.
In dieſer Formel iſt nun die Regel enthalten,
nach welcher alle Quadrat-Gleichungen aufgeloͤßt wer-
den koͤnnen, und damit man nicht immer noͤthig ha-
be, die obige Operation von neuem anzuſtellen, ſo iſt
genung, daß man den Inhalt dieſer Formel dem Ge-
daͤchtniß wohl einpraͤge. Man kann demnach die
Gleichung ſo anordnen, daß das bloße Quadrat xx
auf einer Seite zu ſtehen komme, daher die obige Glei-
chung dieſe Form erhalten wird: xx = - px + q
wovon der Werth von x ſo gleich alſo hingeſchrie-
ben werden kann: x = - ½ p ± √ (¼ pp + q).
81.
Hieraus wird nun dieſe allgemeine Regel gezo-
gen um die Gleichung xx = - px + q aufzuloͤſen.
Man ſieht nemlich, daß die unbekante Zahl, x
gleich ſeyn werde der Haͤlfte der Zahl, womit x auf
der
[73]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
der andern Seite multiplicirt iſt, und uͤber das noch
+ oder - der Quadrat-Wurzel aus dem Quadrat
der Zahl, ſo eben geſchrieben worden, nebſt der
bloßen Zahl ſo das dritte Glied der Gleichung aus-
macht.
Wann dahero dieſe Gleichung vorkaͤme xx = 6 x
+ 7, ſo wuͤrde man ſo gleich haben x = 3 ± √ (9 + 7)
= 3 ± 4: folglich ſind die beyden Werthe von x
I.) x = 7, und II.) x = - 1.
Haͤtte man dieſe Gleichung xx = 10 x - 9, ſo
wird x = 5 ± √ (25 - 9), welches = 5 ± 4; dahe-
hero die beyden Werthe ſeyn werden x = 9 und x = 1.
82.
Zu mehrerer Erlaͤuterung dieſer Regel koͤnnen fol-
gende Faͤlle unterſchieden werden, I.) wann p eine
gerade Zahl iſt, II.) wann p eine ungerade Zahl iſt,
und III.) wann p eine gebrochene Zahl iſt.
Es ſey I.) p eine gerade Zahl und die Gleichung
alſo beſchaffen:
xx = 2 px + q, ſo bekommt man x = p ± √ (pp + q):
Es ſey II.) p eine ungerade Zahl und die Glei-
chung xx = px + q, da dann ſeyn wird
E 5x = ½ p
[74]Erſter Abſchnitt
x = ½ p ± √ (¼ pp + q) da nun ¼ pp + q
= \frac{pp + 4 q}{4}, aus dem Nenner 4 aber die Quadrat-
Wurzel gezogen werden kann, ſo bekommt man
x = ½ p ± \frac{\sqrt{(pp + 4 q)}}{2}, oder x = p \pm \frac{\sqrt{(pp + 4 q)}}{2}.
Wird aber III.) p ein Bruch, ſo kann die Auf-
loͤſung folgender Geſtalt geſchehen. Es ſey die Quadra-
tiſche Gleichung a xx = bx + c, oder xx = \frac{bx}{a} + \frac{c}{a},
ſo wird nach der Regel x = \frac{1 b}{2 a} ± √ (\frac{bb}{4 aa} + \frac{c}{a}). Da
nun aber \frac{bb}{4 aa} + \frac{c}{a} = \frac{bb + 4 ac}{4 aa} und hier der Nenner ein
Quadrat iſt, ſo wird x = \frac{b \pm \sqrt{(bb + 4 ac)}}{2 a}.
83.
Der andere Weg welcher auch zu dieſer Aufloͤ-
ſung fuͤhret, beſtehet darinn, daß man eine ſolche ver-
miſchte Quadratiſche Gleichung nemlich:
xx = px + q in eine reine verwandele, welches ge-
ſchiehet, wann man anſtatt der unbekanten Zahl x eine
andere y in die Rechnung einfuͤhret, alſo daß x = y
+ ½ p; da man dann, wann y gefunden worden, auch
ſo gleich den Werth vor x erhaͤlt.
Schreibt man nun y + ½ p anſtatt x, ſo wird
xx = yy + py + ¼ pp und px = py + ½ pp:
hieraus
[75]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
hieraus wird unſere Gleichung alſo zu ſtehen kom-
men yy + py + ¼ pp = py + ½ pp + q
ſubtrahirt man hier erſtlich py, ſo hat man
yy + ¼ pp = ½ pp + q
ferner ¼ pp ſubtrahirt, giebt yy = ¼ pp + q, welches
eine reine Quadratiſche Gleichung iſt, woraus man ſo
gleich erhaͤlt y = ± √ (¼ pp + q).
Da nun x = y + ½ p, ſo wird x = ½ p ± √ (¼ pp + q),
wie wir ſchon oben gefunden haben. Es iſt alſo
nichts mehr uͤbrig als dieſe Regel mit Exempeln zu
erlaͤutern.
84.
I. Frage: Ich habe zwey Zahlen; die eine iſt um 6
groͤßer als die andere und ihr Product macht 91, wel-
ches ſind dieſe Zahlen?
Die kleinere Zahl ſey x, ſo iſt die groͤßere x +
6 und ihr Product xx + 6 x = 91.
Man ſubtrahire 6 x, ſo hat man xx = - 6 x + 91, und
nach der Regel x = - 3 ± √ (9 + 91) = - 3 ± 10,
dahero hat man entweder x = 7 oder x = - 13.
Antwort: die Frage hat alſo zwey Aufloͤſungen; nach der
erſten
[76]Erſter Abſchnitt
erſten iſt die kleinere Zahl x = 7 die groͤßere x + 6
= 13
Nach der andern aber iſt die kleinere x = - 13 und
die groͤßere x + 6 = - 7.
85.
II. Frage: Suche eine Zahl wann ich von ihrem
Quadrat ſubtrahire 9, daß gleich ſo viel uͤber 100
bleiben als meine Zahl weniger iſt als 23: welche Zahl
iſt es?
Es ſey die Zahl x, ſo iſt xx ‒ 9 uͤber 100 um xx—109.
Die geſuchte Zahl x aber iſt unter 23 um 23—x; woraus
dieſe Gleichung entſteht xx - 109 = 23 - x
Man addire 109 ſo wird xx = - x + 132 folglich
nach der Regel x = - ½ ± √ (¼ + 132) = - ½
± √ \frac{529}{4} = - ½ ± \frac{23}{2}
Alſo iſt entweder x = 11, oder x = - 12
Antwort: Wann nur eine poſitive Antwort ver-
langt wird, ſo iſt die geſuchte Zahl 11 deren Qua-
drat weniger 9 macht 112, ſo um 12 groͤßer iſt als 100,
und die gefundene Zahl 11 iſt um eben ſo viel kleiner
als 23.
86.
[77]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
86.
III. Frage: Suche eine Zahl wann ich ihre
Haͤlffte mit ihrem Drittel multiplicire und zum Pro-
duct ½ der gefundenen Zahl addire, daß 30 kommen?
Es ſey dieſe Zahl x, deren Haͤlfte mit ihrem Drit-
tel multiplicirt ⅙ xx giebt; alſo ſoll ⅙ xx + ½ x = 30
ſeyn; mit 6 multiplicirt, wird xx + 3 x = 180, oder
xx = - 3 x + 180, woraus man findet
x = - \frac{3}{2} ± √ (\frac{9}{4} + 180) = - \frac{3}{2} ± \frac{27}{2}
Dahero iſt entweder x = 12 oder x = - 15.
87.
IV. Frage: Suche zwey Zahlen in Proportione
Dupla, wann ich ihre Summe zu ihrem Product addi-
daß 90 komme?
Es ſey die Zahl x, ſo iſt die groͤßere 2 x, ihr Pro-
duct 2 xx, dazu ihre Summe 3 x addirt ſoll geben 90.
Alſo 2 xx + 3 x = 90, und 3 x ſubtrahirt,
2 xx = - 3 x + 90
durch 2 dividirt, giebt xx = - \frac{3}{2} x + 45; woraus
nach der Regel gefunden wird x = - ¾ ± √ (\frac{9}{16} + 45)
= - ¾ ± \frac{27}{4}.
Dahero iſt entweder x = 6 oder x = —7½.
88.
[78]Erſter Abſchnitt
88.
V. Frage: Einer kauft ein Pferd fuͤr etliche Rthl.
verkauft daſſelbe wieder fuͤr 119 Rthl. und gewinnt
daran von 100 ſo viel Rthl. als das Pferd gekoſtet,
iſt die Frage wie theuer daßelbe eingekauft worden?
Daß Pferd habe gekoſtet x Rthl. weil er nun darauf
x Proc. gewonnen, ſo ſetze man, mit 100 gewinnt man x,
wie viel mit x? Antwort \frac{xx}{100}. Da er nun \frac{xx}{100} gewonnen,
der Einkauf aber x geweſen, ſo muß er daſſelbe fuͤr
x + \frac{xx}{100} verkauft haben. Dahero wird x + \frac{xx}{100} = 119.
Man ſubtrahire x, ſo kommt \frac{xx}{100} = - x + 119
und mit 100 multiplicirt, wird xx = - 100 x + 11900,
woraus nach der Regel gefunden wird
x = - 50 ± √ (2500 + 11900) = - 50 ± √ 14400
= - 50 ± 120.
Antwort: das Pferd hat alſo gekoſtet 70 Rthl. weil
er nun darauf 70 Procent gewonnen, ſo war der Ge-
winſt 49 Rthl. er muß alſo daſſelbe verkauft haben vor
70 + 49, das iſt fuͤr 119 Rthl. wie wuͤrcklich geſchehen.
89.
VI. Frage: Einer kauft eine gewiße Anzahl Tuͤcher:
das erſte fuͤr 2 Rthl. das zweyte fuͤr 4 Rthl. das dritte
fuͤr
[79]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
fuͤr 6 Rthl. und immer 2 Rthl. mehr fuͤr das folgende,
bezahlt fuͤr alle Tuͤcher 110 Rthl. Wie viel ſind der
Tuͤcher geweſen?
Es ſeyen x Tuͤcher geweſen, und wie viel er fuͤr
jedes bezahlt hat, zeiget die folgende Vorſtellung an:
fuͤr das 1, 2, 3, 4, 5 … x
zahlt er 2, 4, 6, 8, 10 … 2 x Rthl.
Man muß alſo dieſe Arithmetiſche Progreſſion
2 + 4 + 6 + 8 + 10 + .... 2 x welche aus x
Gliedern beſteht ſummiren, um den Preis aller Tuͤ-
cher zuſammen zu finden.
Nach der oben gegebenen Regel alſo addire man
das erſte und letzte Glied zuſammen, ſo bekommt man
2 x + 2. Dieſes multiplicire man mit der Anzahl der Glie-
der x, ſo bekommt man die doppelte Summe 2 xx + 2 x.
Dahero die Summe ſelbſt ſeyn wird xx + x, welche
dem 110 gleich ſeyn muß, oder xx + x = 110
Man ſubtrahire x, ſo wird xx = - x + 110
folglich x = - ½ + √ (¼ + 110) oder = - ½ + √ \frac{441}{4}
oder x = - ½ + \frac{21}{2} = 10
Antwort: Es ſind 10 Stuͤck Tuͤcher gekauft worden.
90.
[80]Erſter Abſchnitt
90.
VII. Frage: Einer kauft etliche Tuͤcher fuͤr 180
Rthl. waͤren der Tuͤcher 3 mehr geweſen vor eben
das Geld, ſo waͤre ihm das Stuͤck um 3 Rthl. wohl-
feiler gekommen. Wie viel ſind es Tuͤcher geweſen?
Es ſeyen x Tuͤcher geweſen, ſo hat das Stuͤck
wuͤrcklich gekoſtet \frac{180}{x} Rthl. Haͤtte er aber x + 3
Stuͤck fuͤr 180 Rthl. bekommen, ſo wuͤrde das Stuͤck
gekoſtet haben \frac{180}{x + 3} Rthl. welcher Preis um 3 Rthl.
weniger iſt, als der wuͤrckliche, woraus dieſe Gleichung
entſteht: \frac{180}{x + 3} = \frac{180}{x} - 3
man multiplicire mit x, ſo kommt \frac{180 x}{x + 3} = 180 - 3 x
durch 3 dividirt, giebt \frac{60x}{x} + 3 = 60 - x
mit x + 3 multiplicirt, wird 60 x = 180 + 57 x - xx
man addire xx, ſo kommt xx + 60 x = 180 + 57 x.
Man ſubtrahire 60 x, ſo kommt xx = - 3 x + 180. Hier-
aus nach der Regel
x = - \frac{3}{2} + √ (\frac{9}{4} + 180), oder x = - \frac{3}{2} + \frac{27}{2} = 12.
Antwort: Alſo ſind 12 Tuͤcher fuͤr 180 Rthl. gekauft
worden, dahero eines gekoſtet 15 Rthl. Haͤtte man
aber
[81]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
aber 3 Stuͤck mehr nemlich 15 Stuͤck fuͤr 180 Rthl.
bekommen, ſo wird 1 Stuͤck gekoſtet haben 12 Rthl., folg-
lich 3 Rthl. weniger als in der That.
91.
VIII. Frage: Zwey haben eine Geſellſchaft, legen
zuſammen 100 Rthl. ein, der erſte laͤßt ſein Geld 3
Monath lang, der andere aber 2 Monath lang ſtehen,
und zieht ein jeder mit Capital und Gewinſt 99 Rthl.
wie viel hat jeder eingelegt?
Der erſte habe eingelegt x Rthl. und alſo der
andere 100 - x: da nun der erſte 99 Rthl. zuruͤck
zieht, ſo iſt ſein Gewinn 99 - x, welcher in 3 Mona-
then mit dem Capital x iſt erworben worden, da der
andere auch 99 Rthl. zuruͤck zieht, ſo war ſein Ge-
winn x - 1, welcher in zwey Monathen mit dem Ca-
pital 100 - x erworben worden: mit eben dieſem
Capital 100 - x wuͤrden alſo in 3 Monathen gewon-
nen werden \frac{3 x - 3}{2}. Nun ſind dieſe Gewinſte denen Capi-
talen proportional, nemlich jenes Capital verhaͤlt ſich zu
jenem Gewinſt, wie dieſes Capital zu dieſem Gewinſt;
alſo
x : 99 - x = 100 - x : \frac{3 x - 3}{2}
IITheil FMan
[82]Erſter Abſchnitt
Man ſetze das Product der aͤußern gleich dem Product
der mittlern, ſo hat man \frac{3 xx - 3 x}{2} = 9900 - 199 x + xx
und mit 2 multiplicirt 3 xx - 3 x = 19800 - 398 x + 2 xx;
man ſubtrahire 2 xx ſo kommt xx - 3 x = 19800 - 398 x
und 3 x addirt xx = - 395 x + 19800. Dahero
nach der Regel x = - \frac{395}{2} + √ (\frac{156025}{4} + \frac{79200}{4}) das iſt
x = - \frac{395}{2} + \frac{485}{2} = \frac{90}{2} = 45.
Antwort: der erſte hat alſo eingelegt 45 Rthl. und
der andere 55 Rthl. mit den 45 Rthl. hat der erſte in
3 Monath gewonnen 54 Rthl. wuͤrde demnach in ei-
nem Monath gewonnen haben 18 Rthl. Der andere
aber gewinnt mit 55 Rthl. in 2 Monath 44 Rthl.
wuͤrde alſo in einem Mona th gewonnen haben 22
Rthl. welches auch mit jenem uͤbereinſtimmt; dann
wann mit 45 Rthl. gewonnen werden 18 in einem
Monath, ſo werden mit 55 in gleicher Zeit gewonnen
22 Rthl.
92.
IX. Frage: Zwey Baͤurinnen tragen zuſammen
100 Eyer auf den Marckt, eine mehr als die andere,
und loͤſen doch beyde gleich viel Geld: Spricht die
erſte zu der andern, haͤtte ich deine Eyer gehabt, ſo
haͤtte ich 15 Kreuzer geloͤßt: darauf antwortet die
an-
[83]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
andere, haͤtte ich deine Eyer gehabt, ſo haͤtte ich daraus
6⅔ Kreutzer geloͤßt: wie viel hat jede gehabt?
Die erſte habe gehabt x Eyer und alſo die ande-
re 100 - x.
Alſo da nun die erſte 100 - x Eyer fuͤr 15 Kreu-
zer verkauft haben wuͤrde, ſo ſetze man dieſe Regel de-
trie 100 - x : 15 = x zu antwort \frac{15 x}{100 - x} Kreuzer.
Eben ſo bey der andern welche x Eyer fuͤr 6⅔ Kreu-
zer verkauft haben wuͤrde, findet man wie viel ſie aus-
ihren 100 - x Eyer geloͤſet, x : \frac{20}{3} = 100 - x zu ant-
wort \frac{2000 - 20 x}{3 x}. Da nun die beyden Baͤurinnen gleich
viel geloͤſet haben, ſo finden wir dieſe Gleichung:
\frac{15 x}{100 - x} = \frac{2000 - 20 x}{3 x}
mit 3 x multiplicirt, kommt 2000 - 20 x = \frac{45 xx}{100 - x}
mit 100 - x multiplicirt,
45 xx = 200000 - 4000 x + 20 xx
20 xx ſubtrahirt, 25 xx = 200000 - 4000 x
durch 25 dividirt xx = - 160 x + 8000: dahero nach
der Regel
x = - 80 + √ (6400 + 8000) = - 80 + 120 = 40.
F 2Ant-
[84]Erſter Abſchnitt
Antwort: die erſte Baͤurin hat alſo gehabt 40 Eyer,
die andere 60 Eyer und hat eine jede 10 Kreuzer ge-
loͤſet.
93.
X. Frage: Zwey verkauffen etliche Ellen Zeug,
der andere 3 Ellen mehr als der erſte, und loͤſen
zuſammen 35 Rthl. Spricht der erſte zum andern:
aus deinem Zeuge wollt ich geloͤſet haben 24 Rthl.
antwortet der andere, ſo haͤtte ich aus deinem geloͤßet
12½ Rthl. wie viel hat jeder Ellen gehabt?
Der erſte habe gehabt x Ellen, folglich der andere x + 3
Ellen. Da nun der erſte aus x + 3 El. 24 Rthl. geloͤſt haͤt-
te, ſo muß er ſeine x Ellen verkauft haben vor \frac{24 x}{x + 3} Rthl.
und da der andere x Ellen verkauft haͤtte fuͤr 12½ Rthl.
ſo haͤtte er ſeine x + 3 Ellen verkauft vor \frac{25 x + 75}{2 x}; und ſo
haben beyde zuſammen geloͤſt \frac{24 x}{x + 3} + \frac{25 x + 75}{2 x} = 35 Rthl.
Alſo \frac{48 xx}{x + 3} + 25 x + 75 = 70 x
oder \frac{48 xx}{x + 3} = 45 x - 75, mit x + 3 multiplicirt wird
48 xx = 45 xx + 60 x - 225, ſubtrahirt 45 xx, ſo hat
man 3 xx = 60 x - 225 oder xx = 20 x - 75.
Hieraus wird x = 10 ± √ (100 - 75) = 10 ± √ 25,
alſo x = 10 ± 5.
Ant-
[85]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Antwort: Es giebt daher zwey Aufloͤßungen. Nach der
erſten hat der erſte 15 Ellen, und der andere 18 Ellen: weil
nun der erſte 18 Ellen verkauft hat vor 24 Rthl. ſo hat er
aus ſeinen 15 Ellen geloͤſt 20 Rthl. Der andere aber haͤtte
aus 15 Ellen geloͤſet 12½ Rthl. hat alſo aus ſeinen 18 Ellen
geloͤſt 15 Rthl. alſo beyde zuſammen 35 Rtlh.
Nach der andern Aufloͤſung hat der erſte gehabt 5
Ellen, folglich allſo der andere 8 Ellen, allſo der erſte haͤtte
verkauft 8 Ellen fuͤr 24 Rthl. und hat alſo aus ſei-
nen 5 Ellen geloͤſt 15 Rthl. Der andere haͤtte 5 Ellen
verkauft fuͤr 12½ Rthl. hat alſo aus ſeinen 8 Ellen geloͤſt
20 Rthl. folglich beyde zuſammen eben wieder 35 Rthl.
F 3Capi-
[86]Erſter Abſchnitt
Capitel 7.
Von der Ausziehung der Wurzeln aus den
vieleckigten Zahlen.
94.
Wir haben oben gezeigt, wie die vieleckigten Zahlen;
gefunden werden ſollen: was wir aber daſelbſt
eine Seite genennt haben wird auch eine Wurzel ge-
nannt. Wann nun die Wurzel durch x angedeutet
wird, ſo werden daraus die vieleckigten Zahlen fol-
gender Geſtalt gefunden.
- Das 3 eck iſt \frac{xx + x}{2}
- „ „ 4 eck „ „ xx
- „ „ 5 eck „ „ \frac{3 xx - x}{2}
- „ „ 6 eck „ „ 2 xx - x
- „ „ 7 eck „ „ \frac{5 xx - 3 x}{2}
- „ „ 8 eck „ „ 3 xx - 2 x
- „ „ 9 eck „ „ \frac{7 xx - 5 x}{2}
- „ „ 10 eck „ „ 4 xx - 3 x
- „ „ n eck „ „ \frac{(n - 2) xx - (n - 4) x}{2}
95.
[87]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
95.
Durch Huͤlfe dieſer Formeln iſt es nun leicht fuͤr
eine jede gegebene Seite, oder Wurzel, eine verlangte
vieleckigte Zahl ſo groß auch die Zahl der Ecke ſeyn
mag zu finden, wie ſchon oben genungſam gezeigt
worden. Wann aber umgekehrt eine vieleckigte Zahl
von einer gewißen Anzahl Seite gegeben iſt, ſo iſt es
weit ſchwerer die Wurzel oder Seite davon zu finden,
und wird dazu die Aufloͤſung Quadratiſcher Glei-
chungen erfordert, dahero dieſe Sache allhier beſon-
ders verdienet abgehandelt zu werden. Wir wollen
hiebey der Ordnung nach von den dreyeckigten Zahlen
anfangen, und zu den mehreckigten fortſchreiten.
96.
Es ſey demnach 91 die gegebene dreyeckigte Zahl,
wovon die Seite oder Wurzel geſucht werden ſoll.
Setzt man nun dieſe Wurzel = x ſo muß \frac{xx + x}{2}
der Zahl 91 gleich ſeyn: man multiplicire mit 2 ſo hat
man xx + x = 182, woraus gefunden wird xx = - x
+ 182 und alſo x = - ½ + √ (¼ + 182) = - ½ + √ \frac{729}{4} fol-
glich x = - ½ + \frac{27}{2} = 13; dahero iſt die verlangte dreyecks-
Wurzel = 13, dann das Dreyeck von 13 iſt 91.
F 497.
[88]Erſter Abſchnitt
97.
Es ſey aber auf eine allgemeine Art a die gege-
bene dreyeckigte Zahl, wovon die Wurzel gefunden wer-
den ſoll.
Setzt man dieſelbe = x ſo wird \frac{xx + x}{2} = a, oder
xx + x = 2 a, oder ferner xx = - x + 2 a, woraus
gefunden wird x = - ½ + √ (¼ + 2 a), oder
x = - \frac{1 + \sqrt{(8 a + 1)}}{2}.
Hieraus entſpringt dieſe Regel. Man multi-
plicire die gegebene dreyeckigte Zahl mit 8 und zum Pro-
duct addire 1, aus der Summ ziehe man die Qua-
drat-Wurzel, von derſelben ſubtrahire 1; den Reſt
dividire durch 2, ſo kommt die geſuchte Dreyecks Wurzel
heraus.
98.
Hieraus ſieht man daß alle dreyeckigte Zahlen die-
ſe Eigenſchaft haben, daß wann man dieſelben mit
8 multiplicirt und 1 dazu addirt immer eine Quadrat-
Zahl herauskommen muͤße, wie aus folgendem Taͤ-
felgen zu erſehen,
III. Eck. 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55, 66, etc.
8 mahl + 1, 9, 25, 49, 81, 121, 169, 225, 289, 361, 441, 529, ete.
Iſt
[89]Von den Algebraiſchen Gleichungen
Iſt nun die gegebene Zahl a nicht ſo beſchaffen, ſo
iſt es ein Zeichen, daß dieſelbe keine wuͤrckliche dreyeckig-
te Zahl ſey, oder die Wurzel davon nicht rational
angegeben werden koͤnne.
99.
Man ſuche nach dieſer Regel die dreyecks-Wurzel
aus der Zahl 210, ſo iſt a = 210 und 8a + 1 = 1681
wovon die Quadrat-Wurzel 41, woraus man ſieht,
daß die Zahl 210 wuͤrcklich eine dreyeckigte Zahl iſt, wo-
von die Wurzel = \frac{41 - 1}{2} = 20.
Waͤre aber die Zahl 4 als ein Dreyeck gegeben, wo-
von die Wurzel geſucht werden ſollte, ſo waͤre dieſelbe
= \frac{\sqrt{33} - 1}{2} und alſo irrational: Es wird aber auch wuͤrck-
lich von dieſer Wurzel, nemlich \frac{\sqrt{33} - 1}{2}, das Dreyeck
gefunden wie folget.
Da x = \frac{\sqrt{33} - 1}{2}, ſo iſt xx = \frac{17 - \sqrt{33}}{2}; darzu x addirt,
wird xx + x = \frac{16}{2} = 8, und folglich die dreyeckigte Zahl
\frac{xx + x}{2} = 4.
100.
Da die viereckigten Zahlen mit den Quadraten
einerley ſind, ſo hat die Sache keine Schwierigkeit.
Dann ſetzt man die gegebene viereckigte Zahl = a und ihre
F 5Vierecks
[90]Erſter Abſchnitt
Vierecks-Wurzel = x, ſo wird xx = a und alſo x = √a.
Alſo daß die Quadrat-Wurzel und Vierecks-Wurzel
einerley ſind.
101.
Wir wollen demnach zu den fuͤnfeckigten Zahlen
fortſchreiten.
Es ſey nun 22 eine fuͤnfeckigte Zahl und die Wurzel
derſelben = x, ſo muß ſeyn \frac{3xx - x}{2} = 22, oder 3 xx - x
= 44, oder xx = ⅓ x + \frac{44}{3}; woraus gefunden wird
x = ⅙ + √(\frac{1}{36} + \frac{44}{3}), das iſt x = \frac{1 + \sqrt{(529)}}{6} = ⅙ + \frac{23}{6} = 4.
Alſo iſt 4 die geſuchte Fuͤnfecks-Wurzel aus der Zahl 22.
102.
Es ſey nun vorgelegt dieſe Frage: wann das ge-
gebene Fuͤnfeck = a iſt, wie ſoll davon die Wurzel ge-
funden werden?
Setzt man dieſe geſuchte Wurzel = x, ſo kommt
man auf dieſe Gleichung \frac{3xx - x}{2} = a, oder 3xx - x
= 2a, oder xx = ⅓ x + \frac{2^{a}}{3}; woraus gefunden wird
x = ⅙ + √(\frac{1}{36} + \frac{2a}{3}), das iſt x = \frac{1 + \sqrt{(24a + 1)}}{6}. Wann
dahero a ein wuͤrckliches Fuͤnfeck iſt, ſo muß 24a + 1 im-
mer eine Quadrat-Zahl ſeyn.
Es
[91]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Es ſey z. E. 330 das gegebene Fuͤnfeck, ſo wird die
Wurzel davon ſeyn x = \frac{1 + \sqrt{7021}}{6} = \frac{1 + 89}{6} = 15.
103.
Es ſey nun a eine gegebene ſechseckigte Zahl, wo-
von die Wurzel geſucht werden ſoll.
Setzt man dieſe Wurzel = x ſo wird 2 xx - x
= a, oder xx = ½ x + ½ a, dahero gefunden wird
x = ¼ + √(\frac{1}{16} + ½a) = \frac{1 + \sqrt{(8a + 1)}}{4}. Wann alſo
a ein wuͤrckliches Sechseck iſt, ſo muß 8a + 1 ein Qua-
drat werden, woraus man ſieht daß alle ſechseckigte
Zahlen unter den dreyeckigten begriffen ſind; die Wur-
zeln aber ſind anders beſchaffen.
Es ſey z. E. die ſechseckigte Zahl 1225 ſo wird die
Wurzel davon ſeyn x = \frac{1 + \sqrt{9801}}{4} = \frac{1 + 90}{4} = 25.
104.
Es ſey ferner a eine gegebene ſiebeneckigte Zahl,
wovon die Seite oder Wurzel geſucht werden ſoll:
Setzt man dieſe Wurzel = x ſo hat man \frac{5xx - 3x}{2} = a,
oder 5xx - 3x = 2a, allſo xx = ⅗ x + ⅖ a, wor-
aus gefunden wird x = \frac{3}{10} + √(\frac{49}{100} + ⅖a) = \frac{3 + \sqrt{(40a + 9)}}{10}.
Alle
[92]Erſter Abſchnitt
Alle ſiebeneckigte Zahlen ſind demnach alſo beſchaf-
fen, daß wann man dieſelben mit 40 multiplicirt und
zum Product 9 addirt, die Summe immer Quadrat-
Zahlen werden.
Es ſey z. E. das gegebene Siebeneck 2059, ſo fin-
det man die Wurzel da von x = \frac{3 + \sqrt{(82360)}}{10} = \frac{3 + 287}{10} = 29.
105.
Es ſey nun a eine gegebene achteckigte Zahl wo-
von die Wurzel x gefunden werden ſoll.
Man hat dahero 3xx - 2x = a, oder xx = ⅔ x
+ ⅓a, woraus gefunden wird x = ⅓ + √(⅑ + \frac{a}{3})
= \frac{1 + \sqrt{(3a + 1)}}{3}. Alle achteckigte Zahlen ſind demnach
alſo beſchaffen, daß wann man ſie mit 3 multiplicirt
und dazu 1 addirt die Summe immer eine Quadrat-
Zahl werde.
Es ſey z. E. 3816 eine achteckigte Zahl, ſo wird die
Wurzel davon ſeyn x = \frac{1 + \sqrt{11440}}{3} = \frac{1 + 107}{3} = 36.
106.
Es ſey endlich a eine gegebene n eckigte Zahl, wo-
von die Wurzel x geſucht werden ſoll, ſo hat man die-
ſe Gleichung.
(n - 2)
[93]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
\frac{(n - 2) xx - (n - 4) x}{2} = a, oder (n - 2) xx - (n - 4) x = 2a, alſo
xx = \frac{(n - 4) x}{n - 2} + \frac{2a}{n - 2}, woraus gefunden wird
x = \frac{n - 4}{2(n - 2)} + \sqrt{(\frac{(n - 4)^{2}}{4(n - 2)^{2}} + \frac{2a}{n - 2}}), oder
x = \frac{n - 4}{2 (n - 2)} + √((\sqrt{\frac{(n - 4)^{2}}{4 (n - 2)^{2}} + \frac{8.(n - 2)a}{4.(n - 2)^{2}}}) und folglich
x = \frac{n - 4 + (\sqrt{8.(n - 2)a + (n - 4)^{2}})}{2.(n - 2)}.
Welche Formel eine allgemeine Regel enthaͤlt um
aus gegebenen Zahlen alle moͤgliche vieleckigte Wur-
zeln zu finden.
Um dieſes mit einem Exempel zu erlaͤutern, ſo ſey
gegeben dieſe 24eckigte Zahl 3009; weil nun hier
a = 3009 und n = 24, folglich n - 2 = 22 und
n - 4 = 20 ſo bekommen wie die Wurzel
x = \frac{20 + \sqrt{(529584 + 400)}}{44} = \frac{20 + 728}{44} = 17.
Capi-
[94]Erſter Abſchnitt
Capitel 8.
Von der Ausziehung der Quadrat-Wurzeln
aus Binomien.
107.
Ein Binomium wird in der Algebra genennt eine
aus zwey Theilen beſtehende Zahl, wovon eine
oder auch beyde das Quadratiſche Wurzel-Zeichen
enthalten.
Alſo iſt 3 + √5 ein Binomium, imgleichen
√8 + √3, und es iſt gleich viel ob dieſe beyden
Theile mit dem Zeichen + oder - verbunden ſind.
Dahero wird 3 - √5 eben ſo wohl ein Binomium ge-
nennt als 3 + √5.
108.
Dieſe Binomien ſind deswegen hauptſaͤchlich merck-
wuͤrdig, weil man bey Aufloͤſung der Quadratiſchen
Gleichungen jedesmahl auf ſolche Formeln kommt, ſo
offt die Aufloͤſung nicht geſchehen kann.
Alſo wann z. E. dieſe Gleichung vorkommt xx = 6x
— 4, ſo wird dann x = 3 + √5. Um dieſer Urſache
willen
[95]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
willen kommen nun ſolche Formeln in den Algebrai-
ſchen Rechnungen ſehr haͤuffig vor, und wir haben
auch ſchon oben gezeiget, wie damit die gewoͤhnliche
Operationen der Addition, Subtraction, Multiplication
und Diviſion angeſtellt werden ſollen. Nun aber ſind
wir erſt im Stande zu zeigen, wie aus ſolchen Formeln
auch die Quadrat-Wurzeln ausgezogen werden koͤn-
nen, wofern nemlich eine ſolche Ausziehung ſtatt
findet, indem wiedrigenfals nur noch ein Wurzel-
Zeichen vorgeſetzt wird, nemlich von 3 + √2 iſt die
Quadrat-Wurzel √(3 + √2).
109.
Man hat demnach zufoͤrderſt zu bemercken, daß
die Quadrate von ſolchen Binomien wiederum der-
gleichen Binomien werden, in welchen ſo gar der eine
Theil rational iſt.
Dann ſucht man das Quadrat von a + √b, ſo
wird daſſelbe (aa + b) + 2a √b. Wann alſo von die-
ſer Formel (aa + b) + 2a √b hinwiederum die Quadrat-
Wurzel verlangt wuͤrde, ſo waͤre dieſelbe a + √b, wel-
che ohnſtreitig deutlicher zu begreiffen iſt, als wann man
vor jene Formel noch das √ Zeichen ſetzen wollte. Eben
ſo
[96]Erſter Abſchnitt
ſo, wann man von dieſer Formel √a + √b das Qua-
drat nimmt, ſo wird daſſelbe (a + b) + 2 √ab, dahe-
ro auch umgekehrt von dieſer Formel (a + b) + 2 √ ab
die Quadrat-Wurzel ſeyn wird √a + √b welche
wiederum verſtaͤndlicher iſt, als wann man vor jene noch
das √ Zeichen ſetzen wollte.
110.
Es kommt dahero darauf an, wie ein Kennzeichen
zu erfinden ſey, woraus in einem jeglichen Fall beurthei-
let werden kann, ob eine ſolche Quadrat-Wurzel ſtatt
finde oder nicht. Wir wollen zu dieſem Ende mit
einer leichten Formel den Anfang machen und ſehen,
ob man aus dieſem Binomio 5 + 2√6 ſolcher Ge-
ſtalt die Quadrat-Wurzel finden koͤnne:
Man ſetze alſo, dieſe Wurzel ſey √x + √y, wo-
von das Quadrat (x + y) + 2 √xy iſt, allſo muß dieſes
Quadrat jener Formel 5 + 2 √6 gleich ſeyn; folglich
der rationale Theil x + y muß gleich ſeyn 5 und der irra-
tionale 2 √xy muß gleich ſeyn 2 √6; dahero bekommt
man √xy = √6 und die Quadrate genommen xy = 6.
Da nun x + y = 5, ſo wird hieraus y = 5 - x welcher
Werth in der Gleichung xy = 6 geſetzt giebt 5x - xx = 6
oder
[97]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
oder xx = 5x - 6, dahero x = \frac{5}{2} + √ (\frac{25}{4} - \frac{24}{4}) = \frac{5}{2}
+ ½ = 3; alſo x = 3 und y = 2, folglich wird aus
5 + 2 √6 die Quadrat-Wurzel ſeyn √3 + √2.
111.
Da wir hier dieſe beyde Gleichungen erhalten haben
I.) x + y = 5 und II.) xy = 6, ſo wollen wir hier
einen beſondern Weg anzeigen, um daraus x und y zu
finden, welcher darinn beſteht:
Da x + y = 5 ſo nehme man die Quadraten
xx + 2xy + yy = 25: Nun bemercke man, daß
xx - 2xy + yy das Quadrat von x - y iſt; man
ſubtrahire dahero von jener Gleichung nemlich von
xx + 2xy + yy = 25, dieſe xy = 6 vier mal genom-
men oder 4xy = 24, ſo erhaͤlt man xx - 2xy + yy
= 1 und hieraus die Quadrat-Wurzel x - y = 1, ſo wird,
weil x + y = 5 iſt, gefunden x = 3 und y = 2. Dahero die ge-
ſuchte Quadrat-Wurzel von 5 + 2 √6 ſeyn wird √3 + √2.
112.
Laßt uns dieſes allgemeine Binomium a + √b
betrachten und die Quadrat-Wurzel davon √x + √y
ſetzen, ſo erhalten wir dieſe Gleichung (x + y)
+ 2 √xy = a + √b, alſo x + y = a und 2 √xy = √b
II.Theil Goder
[98]Erſter Abſchnitt
oder 4xy = b: von jener iſt das Quadrat xx + 2xy
+ yy = aa wovon dieſe 4xy = b ſubtrahirt, giebt
xx - 2xy + yy = aa - b, und wovon die Quadrat-
Wurzel iſt x - y = √(aa - b). Da nun x + y = a,
ſo finden wir x = \frac{a + \sqrt{(aa - b)}}{2} und y = \frac{a - \sqrt{(aa - b)}}{2}
dahero die verlangte Quadrat-Wurzel aus a + √b
ſeyn wird: \sqrt{\frac{a + \sqrt{(aa - b)}}{2}} + \sqrt{\frac{a - \sqrt{(aa - b)}}{2}}.
113.
Dieſe Formel iſt allerdings verwirrter, als wann
man fuͤr das gegebene Binomium a + √b ſchlecht
weg das Wurzel-Zeichen √ geſetzt haͤtte, nemlich
√(a + √b). Allein jene Formel kann weit leich-
ter werden, wann die Zahlen a und b ſo beſchaffen
ſind, daß aa - b ein Quadrat wird, weil als dann
das √ hinter dem √ wegfaͤllt. Hieraus erkennt
man, daß man nur in ſolchen Faͤllen aus dem Binomio
a + √b die Quadrat-Wurzel bequem ausziehen koͤnne,
wann aa - b = cc, dann alsdenn wird die geſuchte Qua-
drat-Wurzel ſeyn √\frac{a + c}{2} + √\frac{a - c}{2}; wann aber aa - b
keine Quadrat-Zahl iſt, ſo laͤßt ſich die Quadrat-Wur-
zel nicht fuͤglicher anzeigen, als durch Vorſetzung des √
Zeichens.
114.
[99]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
114.
Dahero erhalten wir dieſe Regel um aus einem
Binomio a + √b die Quadrat-Wurzel auf eine
bequemere Art auszudruͤcken. Hierzu wird nemlich er-
fodert daß aa - b eine Quadrat-Zahl ſey: iſt nun
dieſelbe = cc, ſo wird die verlangte Quadrat-Wurzel
ſeyn √\frac{a + c}{2} + √\frac{a - c}{2}; wobey noch anzumercken, daß
von a - √b die Quadrat-Wurzel ſeyn werde √\frac{a + c}{2}
— √\frac{a - c}{2}. Dann nimmt man von dieſer Formel das
Quadrat, ſo wird ſolches a - 2 √\frac{aa - cc}{4}; da nun cc = aa
— b, ſo iſt aa - cc = b: dahero dieſes Quadrat =
a - 2 √\frac{b}{4} = a - \frac{2 \sqrt{b}}{2} = a - √b.
115.
Wann alſo aus einem ſolchen Binomio a ± √b
die Quadrat-Wurzel gezogen werden ſoll, ſo ſubtrahirt
man von dem Quadrat des rationalen Theils aa das
Quadrat des irrationalen Theils b: aus dem Reſt Zie-
he man die Quadrat-Wurzel, welche = c ſey, ſo iſt die
verlangte Quadrat-Wurzel √\frac{a + c}{2} ± √\frac{a - c}{2}.
116.
Man ſuche die Quadrat-Wurzel aus 2 + √3
ſo iſt a = 2 und b = 3; dahero aa - b = cc = 1 und
G 2allſo
[100]Erſter Abſchnitt
allſo c = 1: dahero die verlangte Quadrat-Wurzel iſt
√\frac{3}{2} + √½.
Es ſey ferner dieſes Binomium gegeben 11 + 6 √2, wo-
raus die Quadrat-Wurzel gefunden werden ſoll. Hier
iſt nun a = 11 und √b = 6 √2; dahero b = 36.2 = 72
und aa - b = 49 folglich c = 7. Dahero die Qua-
drat-Wurzel aus 11 + 6 √2 ſeyn wird √9 + √2
= 3 + √2.
Man ſuche die Quadrat-Wurzel aus 11 - 2 √30:
Hier iſt a = 11 und √b = 2 √30, dahero b = 4.30
= 120 und aa - b = 1 und c = 1: folglich die geſuchte
Quadrat-Wurzel √6 - √5.
117.
Dieſe Regel findet auch ſtatt, wann ſo gar ima-
ginaͤre, oder unmoͤgliche Zahlen, vorkommen.
Wann alſo gegeben iſt dieſes Binomium 1 + 4 √ - 3,
ſo iſt a = 1 und √b = 4 √ - 3; dahero b = - 48
und aa - b = 49. Dahero c = 7 folglich die geſuchte
Quadrat-Wurzel √4 + √ - 3 = 2 + √ - 3.
Es ſey ferner gegeben - ½ + ½ √ - 3. Hier iſt
a = - ½, √b = ½ √ - 3 und b = ¼. - 3 = - ¾ da-
hero
[101]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
hero aa - b = ¼ + ¾ = 1 und c = 1: folglich die ge-
ſuchte Quadrat-Wurzel √¼ + √ - ¾ = ½ + \frac{\sqrt{- 3}}{2}
oder ½ + ½ √ - 3.
Noch iſt merckwuͤrdig dieſes Exempel, wo aus
2 √ - 1 die Quadrat-Wurzel geſucht werden ſoll.
Weil hier kein rationaler Theil iſt, ſo iſt a = 0 und
√b = 2 √ - 1 dahero b = - 4 und aa - b = 4, alſo
c = 2, woraus die geſuchte Quadrat-Wurzel iſt √1 + √
— 1 = 1 + √ - 1 wovon das Quadrat iſt
1 + 2 √ - 1 - 1 = 2 √ - 1.
118.
Sollte auch eine ſolche Gleichung aufzuloͤſen vor-
fallen wie, xx = a ± √b und es waͤre aa - b = cc,
ſo wuͤrde man daraus dieſen Werth fuͤr x erhalten
x = √\frac{a + c}{2} ± √\frac{a - c}{2} welches in vielen Faͤllen Nutzen
haben kann.
Es ſey Z. E. xx = 17 + 12 √2, ſo wird x = 3
+ √8 = 3 + 2 √2.
119.
Dieſes findet inſonderheit ſtatt bey Aufloͤſung eini-
ger Gleichungen vom vierten Grad, als x4 = 2 a xx
G 3+ d
[102]Erſter Abſchnitt
+ d. Dann ſetzt man hier xx = y ſo wird x4 = yy,
dahero unſere Gleichung yy = 2 a y + d, woraus ge-
funden wird y = a ± √(aa + d): dahero fuͤr die
erſte Gleichung ſeyn wird xx = a ± √(aa + d),
woraus folglich noch die Quadrat-Wurzel gezogen
werden muß. Da nun hier √b = √(aa + d) alſo b =
aa + d, ſo wird aa - b = - d. Waͤre nun - d ein Qua-
drat nemlich cc oder d = - cc, ſo kann die Wurzel
angezeigt werden; es ſey demnach d = - cc, oder es
ſey dieſe Gleichung vom vierten Grad vorgegeben x4
= 2 axx - cc, ſo wird daraus der Werth von x alſo
ausgedruͤckt x = √\frac{a + c}{2} ± √\frac{a - c}{2}.
120.
Wir wollen dieſes durch einige Exempel erlaͤu-
tern;
I. Erſtlich ſuche man zwey Zahlen deren Product ſey
105, und wann man ihre Quadraten zuſammen addirt,
ſo ſey die Summe = 274?
Man ſetze dieſe Zahlen ſeyen x und y, ſo hat man
ſogleich dieſe zwey Gleichungen I.) xy = 105 und II.) xx
+ yy = 274.
Aus
[103]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Aus der erſten findet man y = \frac{105}{x} welcher Werth
in der andern vor y geſetzt, giebt xx + \frac{105^{2}}{xx} = 274.
Mit xx multiplicirt wird: xx + 1052 = 274 xx, oder
x4 = 274 xx - 1052.
Vergleicht man nun dieſe Gleichung mit der obi-
gen, ſo wird 2a = 274 und - cc = - 1052; dahero c = 105
und a = 137. Alſo finden wir:
x = √\frac{137 + 105}{2} ± √\frac{137 - 105}{2} = 11 ± 4:
folglich entweder x = 15, oder x = 7. Im erſtern Fall
wird y = 7, im letzteren aber y = 15. Dahero die bey-
den geſuchten Zahlen ſind 15 und 7.
121.
Es iſt hier aber gut zu bemercken, daß die Rechnung
weit leichter gemacht werden kann. Dann da xx + 2xy
+ yy, und auch xx - 2xy + yy ein Quadrat iſt,
wir aber wißen was ſo wohl xx + yy als x y iſt, ſo
doͤrfen wie nur das letztere doppelt genommen, ſo wohl
zu dem erſten addiren, als auch davon ſubtrahiren, wie
hier zu ſehen:
xx + yy = 274. Erſtlich 2xy = 210 addirt
xx + 2 xy + yy = 484 und x + y = 22
darnach 2xy ſubtrahirt giebt xx - 2xy + yy = 64
und x - y = 8.
G 4Allſo
[104]Erſter Abſchnitt
Allſo 2x = 30 und 2y = 14, woraus erhellet daß x = 15
und y = 7. Auf dieſe Art kann auch dieſe allgemeine
Frage aufgeloͤßt werden.
II. Man ſuche zwey Zahlen, davon das Product
= m, und die Summ ihrer Quadraten = n?
Die [geſuchten] Zahlen ſeyen x und y, ſo hat man die
beyden folgenden Gleichungen I.) xy = m, II.)
xx + yy = n. Nun aber iſt 2xy = 2m, woraus erſtlich
2xy addirt wird xx + 2xy + yy = n + 2 m und
x + y = √(n + 2m)
hierauf 2xy ſubtrahirt giebt xx - 2xy + yy =
n - 2 m und x - y = √(n - 2m)
alſo x = ½ √(n + 2 m) + ½ √(n - 2 m) und
y = ½ √(n + 2m) - ½ √(n - 2m).
122.
III. Es ſey ferner dieſe Frage vorgelegt: man ſuche
zwey Zahlen, deren Product = 35 und die Differenz
ihrer Quadraten = 24?
Es ſey x die groͤßere, und y die kleinere, ſo hat
man dieſe beyde Gleichungen xy = 35 und xx - yy
= 24, da nun hier die vorigen Vortheile nicht ſtatt
finden, ſo verfahre man nach der gewoͤhnlichen Weiſe,
und
[105]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
und da giebt die erſte y = \frac{35}{x}, welcher Werth in der
andern fuͤr y geſetzt, giebt xx - \frac{1225}{xx} = 24, mit xx mul-
tiplicirt, ſo hat man x4 - 1225 = 24xx und x4 = 24xx
+ 1225. Weil hier das letzte Glied das Zeichen plus
hat, ſo kann die obige Gleichung nicht angewandt wer-
den, weil nehmlich cc = - 1225, und alſo c imaginaͤr
wuͤrde.
Man ſetze dahero xx = z, ſo hat man zz = 24z + 1225
woraus gefunden wird z = 12 ± √(144 + 1225) oder
z = 12 ± 37 dahero xx = 12 ± 37, das iſt entweder
xx = 49 oder xx = - 25.
Nach dem erſten Werth wird x = 7 und y = 5
Nach dem andern aber wird x = √ - 25 und y = \frac{35}{\sqrt{- 25}},
oder y = √\frac{1225}{- 25}, oder y = √ - 49.
123.
Zum Beſchluß dieſes Capitels wollen wir noch
dieſe Frage beyfuͤgen:
IV. Man ſuche zwey Zahlen, deren Summe, Pro-
duct, und die Differenz ihrer Quadraten einander
gleich ſeyen?
G 5Die
[106]Erſter Abſchnitt
Die groͤßere Zahl ſey x, die kleinere y, ſo muͤßen die-
ſe drey Formeln einander gleich ſeyn: I.) Summe x + y,
II.) Product xy, III.) Differenz der Quadraten xx - yy.
Vergleicht man die erſte mit der zweyten, ſo hat man
x + y = xy und daraus ſuche man x. Man wird
allſo haben y = xy - x oder y = x (y - 1) und
daraus wird x = \frac{y}{y - 1}; dahero wird x + y = \frac{yy}{y - 1}
und xy = \frac{yy}{y - 1} und alſo iſt die Summe dem Pro-
duct ſchon gleich. Dieſem muß aber noch die Differenz
der Quadraten gleich ſeyn: es wird aber xx - yy
= \frac{yy}{yy - 2y + 1} - yy = \frac{y^{4} + 2y^{3}}{yy - 2y + 1} welches dem obigen
Werth \frac{yy}{y - 1} gleich ſeyn muß; dahero bekommt man
\frac{yy}{y - 1} = - y^{4} + 2y^{3}/(y - 1)^{4}; durch yy dividirt wird \frac{1}{y - 1} = \frac{- yy + 2y}{(y - 1)^{2}};
ferner mit y - 1 multiplicirt wird 1 = \frac{- yy}+ 2y/y - 1} noch-
mahls mit y - 1 multiplicirt giebt y - 1 = - yy + 2y: folglich
yy = y + 1. Hieraus findet man y = ½ ± √(¼ + 1) = ½
± √\frac{5}{2} oder y = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}: und dahero erhalten wir
x = \frac{1 + \sqrt{5}}{ \sqrt{5} - 1}. Um hier die Irrationalitaͤt aus dem Nenner
wegzubringen, ſo multiplicirt man oben und unten mit
√5 + 1, ſo bekommt man x = \frac{6 + 2 \sqrt{5}}{4} = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}.
Antwort: Alſo die groͤßere der geſuchten Zahlen
x = \frac{3 + \sqrt{5}}{2}, und die kleinere y = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}. Ihre
Sum-
[107]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Summe iſt alſo x + y = 2 + √5, ferner das
Product xy = 2 + √5, und da xx = \frac{7 + 3 \sqrt{5}}{2}
und yy = \frac{3 + \sqrt{5}}{2} ſo wird die Differenz der Quadra-
ten xx - yy = 2 + √5.
124.
Weil dieſe Aufloͤſung ziemlich muͤhſam war, ſo
kann dieſelbe leichter gefunden werden; man ſetze erſt-
lich die Summe x + y, der Differenz der Quadraten
xx - yy gleich, ſo hat man x + y = xx - yy. Hier
kann man durch x + y dividiren weil xx - yy =
(x + y) (x - y), und da erhaͤlt man 1 = x - y woraus
x = y + 1; dahero x + y = 2y + 1 und xx - yy
= 2y + 1; und dieſem muß noch gleich ſeyn das Pro-
duct xy = yy + y. Man hat alſo yy + y = 2y + 1,
oder yy = y + 1, woraus wie oben gefunden wird
y = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}.
125.
V. Dieſes leitet uns noch auf folgende Frage. Zwey
Zahlen zu finden, deren Summe, Product und die Sum-
me ihrer Quadraten einander gleich ſeyn?
Die geſuchten Zahlen ſeyen x und y, ſo muͤßen
dieſe drey Formeln einander gleich ſeyn I.) x + y,
II.) xy, und III.) xx + yy.
Setzt
[108]Erſter Abſchnitt
Setzt man die erſte der zweyten gleich x + y = xy,
ſo findet man daraus x = \frac{y}{y - 1} und x + y = \frac{yy}{y - 1},
welchem auch xy gleich iſt. Hieraus aber wird xx + yy
= \frac{yy}{yy - 2y + 1} + yy, welches dem \frac{yy}{y - 1} gleich zu ſetzen:
Man multiplicire mit yy - 2y + 1 ſo bekommt man
y4 - 2 y3 + 2 yy = y3 - yy oder y4 = 3y3 - 3 yy,
und durch yy dividirt yy = 3 y - 3; dahero y = \frac{3}{2}
± √(\frac{9}{4} - 3), alſo y = \frac{3 + \sqrt{ - 3}}{2} dahero y - 1 = \frac{1 + \sqrt{- 3}}{2},
folglich x = \frac{3 + \sqrt{- 3}}{1 + \sqrt{- 3}}. Man multiplicire oben und
unten mit 1 - √ - 3, ſo wird x = \frac{6 - 2 \sqrt{- 3}}{4} oder
x = \frac{3 - \sqrt{- 3}}{2}.
Antwort: alſo ſind die beyden geſuchten Zahlen
x = \frac{3 - \sqrt{- 3}}{2} und y = \frac{3 + \sqrt{- 3}}{2}, ihre Summe iſt x + y
= 3, das Product xy = 3, und da endlich xx = \frac{3 - 3 \sqrt{- 3}}{2}
und yy = \frac{3 + 3 \sqrt{- 3}}{2}, ſo wird xx + yy = 3.
126.
Dieſe Rechnung kann durch einen beſondern
Vortheil nicht wenig erleichtert werden, welches noch
in andern Faͤllen ſtatt findet. Derſelbe beſtehet darin,
daß man die geſuchte Zahlen nicht durch einzelne Buch-
ſtaben, ſondern durch die Summe und Differenz zweyer
andern ausdruͤckt.
Alſo
[109]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Alſo bey der vorigen Aufgabe ſetze man die eine
der geſuchten Zahlen gleich p + q und die andere
p - q, ſo wird die Summe derſelben ſeyn 2p, ihr Product
pp - qq und die Summe ihrer Quadraten 2pp + 2 qq
welche drey Stuͤck einander gleich ſeyn muͤßen. Man
ſetze das erſte gleich dem zweyten ſo wird 2p = pp - qq und
daraus qq = pp - 2p. Dieſen Werth ſetze man im drit-
ten fuͤr qq, ſo wird daſſelbe 4pp - 4p. Welches dem
erſten gleich geſetzt giebt 2p = 4pp - 4p. Man addire
4p ſo wird 6p = 4pp, durch p dividirt 6 = 4p und
alſo p = \frac{3}{2}.
Hieraus qq = - ¾ und q = \frac{\sqrt{- 3}}{2}; folglich ſind
unſere geſuchten Zahlen p + q = \frac{3 + \sqrt{- 3}}{2} und die
andere p - q = \frac{3 - \sqrt{- 3}}{2} welche wir auch vorher gefunden.
Capi-
[110]Erſter Abſchnitt
Capitel 9.
Von der Natur der Quadratiſchen Gleichun-
gen.
127.
Aus dem vorhergehenden hat man zur Gnuͤge erſe-
hen, daß die Quadratiſche Gleichungen auf eine
doppelte Art aufgeloͤſt werden koͤnnen, welche Eigen-
ſchaft allerdings verdienet in Erwegung gezogen zu
werden, weil dadurch die Natur der hoͤhern Glei-
chungen nicht wenig erlaͤutert wird. Wir wollen da-
hero genauer unterſuchen, woher es komme, daß eine
eine jede Quadratiſche Gleichung zweyerley Aufloͤſun-
gen zulaße, weil darinn ohnſtreitig eine ſehr weſent-
liche Eigenſchaft dieſer Gleichungen enthalten iſt.
128.
Man hat zwar ſchon geſehen, daß dieſe doppelte
Aufloͤſung daher ruͤhret, weil die Quadrat-Wurzel
aus einer jeglichen Zahl ſo wohl negativ als poſitiv
geſetzt werde koͤnne: allein dieſer Grund wuͤrde ſich
nicht
[111]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
nicht wohl auf hoͤhere Gleichungen anwenden laßen,
dahero wird es gut ſeyn den Grund davon noch auf
eine andere Art deutlich vor Augen zu legen. Es iſt
demnach noͤthig zu erklaͤren woher es komme daß eine
Quadratiſche Gleichung als z. E. xx = 12x - 35 auf
eine doppelte Art aufgeloͤſet werden, oder daß vor
x zweyerley Werthe angezeiget werden koͤnnen, wel-
che beyde der Gleichung ein Genuͤge leiſten, wie
in dieſem Exempel vor x ſo wohl 5 als 7 geſetzt wer-
den kann, indem in beyden Faͤllen xx und 12x - 35
einander gleich werden.
129.
Um den Grund hievon deutlicher darzulegen, ſo
iſt es dienlich alle Glieder der Gleichung auf eine
Seite zu bringen, ſo daß auf der andern 0 zu ſtehen
kommt. Dahero die obige Gleichung ſeyn wird xx - 12x
+ 35 = 0, wobey es darauf ankommt, daß eine ſolche Zahl
gefunden werde, welche wann ſie vor x geſetzt wird,
die Formel xx - 12 x + 35 wuͤrcklich in nichts ver-
wandelt werde; und hernach muß auch die Urſach
gezeigt werden warum ſolches auf zweyerley Art ge-
ſchehen koͤnne.
130
[112]Erſter Abſchnitt
130
Hier kommt nun alles darauf an, daß man deutlich zei-
ge, daß eine ſolche Formel xx - 12x + 35 als ein Product
aus zwey Factoren angeſehen werden koͤnne, wie dann
dieſe Formel wuͤrcklich aus dieſen zwey Factoren beſteht
(x - 5).(x - 7). Wann dahero jene Formel ſoll 0 werden, ſo
muß auch dieſes Product (x - 5).(x - 7) = 0 ſeyn. Ein Pro-
ductaber, aus ſo viel Factoren daſſelbe auch immer beſte-
hen mag, wird allezeit 0, wann nur einer von ſeinen Fa-
ctoren 0 wird. Dann ſo groß auch das Product aus den
uͤbrigen Factoren ſeyn mag, wann daſſelbe noch mit 0
multiplicirt wird, ſo kommt immer 0 heraus, welcher
Grund-Satz fuͤr die hoͤhern Gleichungen wohl zu
bemercken iſt.
131.
Hieraus begreift man nun gantz deutlich, daß die-
ſes Product (x - 5).(x - 7) auf eine doppelte
Art 0 werden koͤnne: einmahl nemlich wann der erſte
Factor x - 5 = 0 wird, und hernach auch, wann der
andere Factor x - 7 = 0 wird. Das erſtere ge-
ſchiehet wann x = 5, das andere aber wann x = 7. Hier-
aus verſteht man alſo den wahren Grund, warum
eine ſolche Gleichung xx - 12x + 35 = 0, zweyerley
Auf-
[113]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Aufloͤſungen zulaͤßt, oder fuͤr x zwey Werthe gefun-
den werden koͤnnen, welche beyde der Gleichung
ein Genuͤgen leiſten.
Der Grund beſteht nemlich darinn, daß ſich die
Formel xx - 12x + 35 als ein Product aus Facto-
ren vorſtellen laͤßt.
132.
Eben dieſer Umſtand findet bey allen Quadrati-
ſchen Gleichungen ſtatt. Dann wann alle Glieder auf
eine Seite gebracht werden, ſo erhaͤlt man immer eine
ſolche Form xx - ax + b = o; und dieſe Formel kann
ebenfals als ein Product aus zwey Factoren angeſehen
werden, welche wir alſo vorſtellen wollen (x - p).(x - q)
ohne uns darum zu bekuͤmmern, was p und q vor
Zahlen ſeyn moͤgen. Da nun unſere Gleichung erfor-
dert, daß dieſes Product gleich 0 werde, ſo iſt offen-
bar, daß ſolches auf zweyerley Art geſchehen koͤnne:
erſtlich wann x = p, und zweytens wann x = q, wel-
ches die beyden Werthe fuͤr x ſind, die der Gleichung
ein Genuͤge leiſten.
133.
Laßt uns nun ſehen, wie dieſe zwey Factoren
beſchaffen ſeyn muͤßen, daß derſelben Product juſt un-
IITheil Hſere
[114]Erſter Abſchnitt
ſere Formel xx - ax + b hervorbringe: man multi-
plicire demnach dieſelben wuͤrcklich, ſo erhaͤlt man
xx - (p + q) x + pq welches, da es einerley ſeyn
ſoll mit xx - ax + b, ſo iſt klar daß ſeyn muß p + q
= a und pq = b, woraus wir dieſe herrliche Eigen-
ſchaft erkennen, daß von einer ſolchen Gleichung
xx - ax + b = o die beyden Werthe fuͤr x alſo be-
ſchaffen ſind, daß erſtlich ihre Summe gleich ſey der
Zahl a und ihr Product der Zahl b. Dahero ſo bald
man einen Werth erkennt, ſo iſt auch leicht der andere
zu finden.
134.
Dieſes war der Fall, wann beyde Werthe fuͤr x
Poſitiv ſind, da dann in der Gleichung das zweyte
Glied das Zeichen —, das dritte aber das Zeichen +
hat. Wir wollen dahero auch die Faͤlle erwegen, wo-
rinnen einer von den beyden Werthen fuͤr x, oder auch
alle beyde negativ werden. Jenes geſchiehet wann die
beyden Factoren der Gleichung alſo beſchaffen ſind:
(x - p) (x + q); woher dieſe zwey Werthe fuͤr x ent-
ſpringen, erſtlich x = p und zweytens x = - q. Die
Gleichung ſelbſt aber iſt alsdann xx + (q - p) x
— pq = o, wo das zweyte Glied das Zeichen +
hat
[115]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
hat wann nemlich q groͤßer iſt als p: waͤre aber q klei-
ner als p ſo haͤtte es das Zeichen —, das dritte Glied
aber iſt hier immer negativ.
Waͤren aber die bey den Factoren (x + p) (x + q)
ſo waͤren beyde Werthe fuͤr x negativ, nemlich x = - p
und x = - q und die Gleichung ſelbſt wuͤrde ſeyn
xx + (p + q) x + pq = o, wo ſo wohl das zweyte
als das dritte Glied das Zeichen + haben.
135.
Hieraus erkennen wir nun die Beſchaffenheit der
Wurzeln einer jeglichen Quadratiſchen Gleichung aus
dem Zeichen des zweyten und dritten Gliedes. Es ſey
die Gleichung xx … ax … b = o wann nun das
zweyte und dritte Glied das Zeichen + haben, ſo ſind
beyde Werthe negativ: iſt das zweyte Glied —, das
dritte aber + ſo ſind beyde Werthe poſitiv: iſt aber
das dritte Glied negativ, ſo iſt ein Werth poſitiv. Alle-
zeit aber enthaͤlt das zweyte Glied die Summe der
beyden Werthe, und das dritte ihr Product.
136.
Anjetzo iſt es gantz leicht ſolche Quadratiſche
Gleichungen zu machen, welche nach Belieben zwey
H 2gege-
[116]Erſter Abſchnitt
gegebene Werthe in ſich enthalten: man verlangt Z.
E. eine ſolche Gleichung, wo der eine Werth fuͤr x ſeyn
ſoll 7, der andere aber - 3. Man mache daraus die-
ſe einfache Gleichungen x = 7 und x = - 3; hier-
qus ferner dieſe x - 7 = 0 und x + 3 = 0, welches
die Factoren der verlangten Gleichung ſeyn werden:
alſo daß die Gleichung ſeyn wird xx - 4x - 21 = 0,
woraus auch nach der obigen Regel eben dieſe beyde
Werthe fuͤr x gefunden werden. Dann da xx = 4x
+ 21, ſo wird x = 2 ± √25, alſo x = 2 ± 5, alſo ent-
weder x = 7 oder x = - 3.
137.
Es kann auch geſchehen, daß beyde Werthe fuͤr
x einander gleich werden; man ſuche nemlich eine Glei-
chung wo beyde Werthe fuͤr x ſind x = 5; die beyde
Factoren werden alſo ſeyn (x - 5) (x - 5) und die
Gleichung iſt alſo beſchaffen xx - 10x + 25 = 0,
welche ſcheinet nur einen Werth zu haben, weil auf
eine doppelte Art wird x = 5, wie auch die gewoͤhn-
liche Aufloͤſung zeigt. Dann da xx = 10x - 25, ſo
wird x = 5 ± √0, oder x = 5 ± 0 und daher wird
x = 5 und x = 5.
138.
[117]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
138.
Inſonderheit iſt hier noch zu mercken, daß biswei-
len beyde Werthe fuͤr x imaginaͤr oder unmoͤglich wer-
den, in welchen Faͤllen es gantz und gar unmoͤglich
iſt, einen ſolchen Werth fuͤr x anzuzeigen welcher der
Gleichung ein Genuͤge leiſtet: wie z. E. geſchiehet, wann
die Zahl 10 in zwey ſolchen Theile zertheilt werden
ſoll, deren Product 30 ſey: dann es ſey ein Theil = x
ſo wird der andere ſeyn 10 - x und alſo ihr Product
10x - xx = 30, folglich xx = 10x - 30 und x = 3
± √ - 5, welches eine imaginaͤre oder unmoͤgliche Zahl
iſt und zu erkennen giebt, daß die Frage unmoͤglich ſey.
139.
Es iſt demnach ſehr wichtig ein Kennzeichen aus-
zufinden, woraus man ſogleich erkennen kann, ob eine
Quadratiſche Gleichung moͤglich ſey oder nicht. Es
ſey dahero dieſe allgemeine Gleichung gegeben:
xx - ax + b = o, ſo wird xx = ax - b und x = ½a
± √(¼aa - b); woraus erhellet, daß wann die Zahl
b groͤßer iſt als ¼aa, oder 4b groͤßer als aa, die beyden
Werthe unmoͤglich werden, weil man aus einer nega-
tiven Zahl die Quadrat-Wurzel ausziehen muͤßte. So
H 3lange
[118]Erſter Abſchnitt
lange aber hingegen b kleiner iſt als ¼aa, oder auch gar
kleiner als 0, das iſt negativ, ſo ſind die beyde Werthe
immer moͤglich. Dieſelben moͤgen inzwiſchen moͤg-
lich ſeyn oder unmoͤglich, ſo koͤnnen ſie doch nach die-
ſer Art allezeit ausgedruͤckt werden, und haben auch
immer dieſe Eigenſchaft, daß ihre Summe iſt = a und
ihr Product = b, wie in dieſem Exempel zu erſehen
xx - 6x + 10 = 0, wo die Summe der beyden Wer-
the fuͤr x ſeyn muß = 6 und das Product = 10. Man
findet aber dieſe beyden Werthe: I.) x = 3 + √ - 1
und II.) x = 3 - √ - 1, deren Summe = 6 und
ihr Product = 10 iſt.
140.
Man kann dieſes Kennzeichen auf eine allgemei-
nere Art ausdruͤcken, daß es auch auf ſolche Glei-
chungen angewant werden kann fxx + gx + h = o:
dann hieraus hat man xx = ∓ \frac{gx}{f} - \frac{h}{f} dahero x =
∓ \frac{g}{2f} ± √(\frac{gg}{4ff} - \frac{h}{f}), oder x = \frac{\mp g \pm \sqrt{(gg - 4 fh)}}{2 f}, wor-
aus erhellet, daß beyde Werthe imaginaͤr oder die
Gleichung unmoͤglich werde, wann 4 f h groͤßer iſt als
g2, oder wann in dieſer Gleichung fxx + gx + h = o
das vier fache Product aus dem erſten und letzten Glied
groͤßer iſt, als das Quadrat des zweyten Glieds. Dann
das
[119]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
das vierfache Product aus dem erſten und letzten Glied
iſt 4fhxx, das Quadrat aber des mittlern Glieds
iſt ggxx: wann nun 4fhxx groͤßer als ggxx, ſo iſt
auch 4fh groͤßer als gg und alſo die Gleichung un-
moͤglich; in allen uͤbrigen Faͤllen aber iſt die Glei-
chung moͤglich und die beyden Werthe fuͤr x koͤnnen
wuͤrcklich angegeben werden, wann dieſelben gleich
auch oͤfters irrational werden, in welchen Faͤllen man
immer naͤher zu ihrem wahren Werth gelangen kann,
wie oben bemercket worden; dahingegen bey ima-
ginaͤren Ausdruͤcken als √ - 5 auch keine Naͤherung
ſtatt findet, indem 100 davon eben ſo weit entfernt
iſt als 1 oder irgend eine andere Zahl.
141.
Hierbey iſt noch zu erinnern, daß eine jegliche
ſolche Formel vom zweyten Grad xx ± ax ± b noth-
wendig allezeit in zwey ſolche Factores (x ± p)
(x ± q) aufgeloͤſt werden kann. Dann wann man
drey ſolche Factoren nehmen wollte, ſo wuͤrde man zum
dritten Grad kommen, und nur einer allein wuͤrde
nicht zum zweyten Grad anſteigen. Dahero es eine aus-
gemachte Sache iſt, daß eine jede Gleichung vom zwey-
ten Grad nothwendig zwey Werthe fuͤr x in ſich ent-
H 4halte
[120]Erſter Abſchnitt
halte, und daß derſelben weder mehr, noch weniger,
ſeyn koͤnnen.
142.
Man hat ſchon geſehen, daß wann dieſe beyden
Factores gefunden worden, man daraus auch die
beyden Werthe fuͤr x anzeigen kann; indem ein jeder
Factor, wann er gleich o geſetzt wird, einen Werth fuͤr
x angiebt. Dieſes findet auch umgekehrt ſtatt, daß
ſo bald man einen Werth fuͤr x gefunden, daraus auch
ein Factor der Quadratiſchen Gleichung erkannt werde.
Dann wann x = p ein Werth fuͤr x in einer Quadra-
tiſchen Gleichung iſt, ſo iſt auch x - p ein Factor der-
ſelben: oder die Gleichung, wann alle Glieder auf ei-
ne Seite gebracht worden, laͤßt ſich durch x - p thei-
len, und der Quotient giebt den andern Factor.
143.
Um dieſes zu erlaͤutern ſo ſey dieſe Gleichung ge-
geben: xx + 4x - 21 = 0, von welcher wir wißen,
daß x = 3 ein Werth fuͤr x ſey, indem 3.3 + 4.3 - 21
= 0 iſt, und daher koͤnnen wir ſicher ſchließen, daß
x - 3 ein Factor dieſer Gleichung ſey, oder daß ſich
xx + 4x - 21 durch x - 3 theilen laße, wie aus die-
ſer Diviſion zu erſehen
x - 3
[121]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
x-3)xx+4x-21(x+7\\xx-3x \\\rule[5]{300}{.5}\\ 7x-21\\7x-21 \\\rule[5]{300}{.5}\\ 0
Alſo iſt der andere Factor x + 7 und unſere
Gleichung wird durch dieſes Product vorgeſtellt
(x - 3)(x + 7) = 0 woraus die beyden Werthe fuͤr
x ſogleich erhellen, da nemlich aus dem erſten Factor
x = 3 aus dem andern aber x = - 7 wird.
H 5Capitel
[122]Erſter Abſchnitt
Capitel 10.
Von der Aufloͤſung der reinen Cubiſchen
Gleichungen.
144.
Eine reine Cubiſche Gleichung wird genennt wann
der Cubus der unbekanten Zahl einer bekanten
Zahl gleich geſetzt wird, alſo daß darinn weder das
Quadratder unbekanten Zahl, noch dieſelbe ſelbſt vor-
kommt:
Eine ſolche Gleichung iſt x3 = 125, oder auf eine
allgemeine Art x3 = a, oder x3 = \frac{a}{b}.
145.
Wie nun aus einer ſolchen Gleichung der Werth
von x gefunden werden ſoll, iſt fuͤr ſich offenbahr, in-
dem man nur noͤthig hat beyderſeits die Cubic-Wur-
zel auszuziehen:
Alſo aus der Gleichung x3 = 125 findet man
x = 5, und aus der Gleichung x3 = a bekommt
man x = ∛ a; aus x3 = \frac{a}{b} aber hat man x = ∛ \frac{a}{b}
oder
[123]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
oder x = \frac{∛ a}{∛ b}. Wann man dahero nur gelernet hat die
Cubic-Wurzel aus einer gegebenen Zahl auszuziehen,
ſo kann man auch ſolche Gleichungen aufloͤſen.
146.
Solcher Geſtalt erhaͤlt man aber nur einen Werth
fuͤr x, da nun eine jegliche Quadratiſche Gleichung
zwey Werthe hat, ſo hat man Grund zu vermuthen,
daß eine Cubiſche Gleichung auch mehr als einen
Werth haben muͤße, dahero wird es der Muͤhe werth
ſeyn, dieſe Sache genauer zu unterſuchen, und im Fall
eine ſolche Gleichung mehr Werthe fuͤr x haben ſollte,
dieſelben auch ausfuͤndig zu machen.
147.
Wir wollen Z. E. dieſe Gleichung betrachten
x3 = 8, woraus alle Zahlen gefunden werden ſollen,
deren Cubus gleich 8 ſey, da nun eine ſolche Zahl
ohnſtreitig x = 2 iſt, ſo muß nach dem vorigen Capi-
tul die Formel x3 - 8 = 0 ſich nothwendig durch x - 2
theilen laßen: wir wollen alſo dieſe Theilung verrich-
ten wie folget.
x - 2
[124]Erſter Abſchnitt
x-2)x^{3}-8(xx+2x+4\\x^{3}-2xx \\\rule[5]{250}{.5}\\ 2xx-8\\2xx-4x \\\rule[5]{250}{.5}\\ 4x-8\\4x-8 \\\rule[5]{250}{.5}\\ 0
Alſo laͤßt ſich unſere Gleichung x3 - 8 = 0 durch dieſe
Factores vorſtellen (x - 2)(xx + 2x + 4) = 0.
148.
Da nun die Frage iſt was fuͤr eine Zahl fuͤr x
angenommen werden muͤße, daß x3 = 8 werde, oder
daß x3 - 8 = 0 werde, ſo iſt klar, daß dieſes geſchehe,
wann das gefundene Product gleich o werde: daſſelbe
wird aber o, nicht nur wann der erſte Factor x - 2 = 0
wird, woraus entſpringt x = 2, ſondern auch, wann
der andere Factor xx + 2x + 4 = 0 werde. Man
ſetze alſo xx + 2x + 4 = 0, ſohat man xx = - 2x
— 4 und dahero wird x = - 1 ± √ - 3.
149.
Außer dem Fall alſo x = 2 in welchem die Glei-
chung x3 = 8 erfuͤllet wird, haben wir noch zwey an-
dere
[125]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dere Werthe fuͤr x, deren Cubi ebenfals 8 ſind, und
welche alſo beſchaffen ſind:
I.) x = - 1 + √ - 3 und II.) x = - 1 - √ - 3
welches außer Zweifel geſetzt wird, wann man die
Cubi davon nimmt, wie folget:
-1+\sqrt{-3}\\-1+\sqrt{-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 1-\sqrt{-3}\\-\sqrt{-3-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ -2-2\sqrt{-3}\; \mathfrak{Quadrat}\\-1+\sqrt{-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 2+2\sqrt{-3}\\-2\sqrt{-3+6} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 8 \quad \mathfrak{Cubus}-1-\sqrt{-3}\\-1-\sqrt{-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 1+\sqrt{-3}\\+\sqrt{-3-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ -2+2\sqrt{-3}\; \\-1-\sqrt{-3} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 2-2\sqrt{-3}\\+2\sqrt{-3+6} \\\rule[5]{120}{.5}\\ 8
Dieſe beyden Werthe ſind zwar imaginaͤr oder
unmoͤglich, verdienen aber nichts deſto weniger be-
mercket zu werden.
150.
Dieſes findet auch insgemein ſtatt fuͤr eine jeg-
liche dergleiche Cubiſche Gleichung x3 = a, wo
außer dem Werth x = ∛ a noch zwey andere ebenfals
ſtatt
[126]Erſter Abſchnitt
ſtatt finden. Man ſetze um der Kuͤrtze willen ∛ a = c alſo
daß a = c3 und unſere Gleichung dieſe Form bekomme,
x3 - c3 = 0, welche letztere ſich durch x - c theilen
laͤßt, wie aus dieſer Diviſion zu ſehen:
x-c)x^{3}-c^{3}(xx+cx+cc\\x^{3}-cxx \\\rule[5]{180}{.5}\\ cxx-c^{3}\\cxx-ccx \\\rule[5]{70}{.5}\\ ccx-c^{3}\\ccx-c^{3} \\\rule[5]{70}{.5}\\ 0
dahero wird unſere Gleichung durch dieſes Product
vorgeſtellt (x - c)(xx + cx + cc) = 0, welches
wuͤrcklich gleich o wird, nicht nur wann x - c = 0
oder x = c, ſondern auch wann xx + cx + cc = 0,
daraus aber wird xx = - cx - cc und dahero x = - \frac{c}{2}
± √ (\frac{cc}{4} - cc) oder x = \frac{- c \pm \sqrt{- 3 cc}}{2} das iſt
x = \frac{- c \pm c \sqrt{- 3}}{2} = \frac{- 1 \pm \sqrt{- 3}}{2}. c, in welcher Formel
noch zwey Werthe fuͤr x enthalten ſind.
151.
Da nun c anſtatt ∛ a geſchrieben worden, ſo zie-
hen wir daher dieſen Schluß, daß von einer jeden
Cu-
[127]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Cubiſchen Gleichung von dieſer Form x3 = a drey-
erley Werthe fuͤr x gefunden werden koͤnnen, wel-
che alſo ausgedruͤckt werden:
I.) x = ∛ a, II.) x = \frac{- 1 + \sqrt{- 3}}{2}. ∛ a, III.) x = \frac{- 1 - \sqrt{- 3}}{2}. ∛ a
woraus erhellet, daß eine jegliche Cubic-Wurzel drey-
erley Werthe habe, wovon zwar nur der erſte moͤg-
lich, die beyden andern aber unmoͤglich ſind, wel-
ches deswegen hier wohl zu bemercken, weil wir ſchon
oben geſehen, daß eine jede Quadratiſche zweyerley
Werthe hat, und unten noch gezeigt werden wird, daß
eine jede Wurzel vom vierten Grad vier verſchiedene
Werthe, vom fuͤnften Grad fuͤnf dergleichen und ſo wei-
ter habe.
Bey gemeinen Rechnungen, wird zwar nur der
erſte von dieſen 3 Werthen gebraucht, weil die bey-
den andern unmoͤglich ſind, und daruͤber wollen wir
noch einige Exempel beyfuͤgen.
152.
I. Frage: Suche eine Zahl, daß derſelben Qua-
drat mit ihrem ¼ multiplicirt 432 hervorbringe?
Dieſe Zahl ſey x, ſo muß xx mit ¼ x multiplicirt
der Zahl 432 gleich werden: dahero wird ¼ x3 = 432
mit
[128]Erſter Abſchnitt
mit 4 multiplicirt wird x3 = 1728
und die Cubic-Wurzel ausgezogen, giebt x = 12.
Antwort: die geſuchte Zahl iſt 12 dann ihr Qua-
drat iſt 144 mit ihrem ¼ multiplicirt, das iſt 3, giebt 432.
153.
II. Frage: Suche eine Zahl, deren vierte Poteſtaͤt
durch ihre Haͤlfte dividirt und dazu 14¼ addirt, 100
werde?
Die Zahl ſey x, ſo iſt ihre vierte Poteſtaͤt x4,
welche durch ihre Haͤlfte ½ x dividirt, giebt 2x3, dazu
14¼ addirt ſoll 100 machen; alſo hat man 2x3 + 14¼
= 100, wo 14¼ ſubtrahirt giebt 2x3 = \frac{343}{4}, durch 2
dividirt, wird x3 = \frac{343}{8} und die Cubic-Wurzel ausgezogen
erhaͤltman x = \frac{7}{2}.
154.
III. Frage: Einige Hauptleute liegen zu Felde, je-
der hat unter ſich dreymal ſo viel Reuter, und 20 mal
ſo viel Fußgaͤnger als der Hauptleute ſind; und ein
Reuter bekommt Monaths-Sold gleich ſo viel Gulden,
ein Fußgaͤnger aber halb ſo viel Gulden als der
Hauptleute ſind, und betraͤgt der monathliche Sold
in allem 1300 Gulden. Wie viel ſind es Hauptleute
geweſen?
Es
[129]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Es ſeyen x Hauptleute geweſen, ſo hat einer
unter ſich gehabt 3 x Reuter und 20 x Fußgaͤnger.
Alſo die Zahl aller Reuter war 3xx und der Fußgaͤn-
ger 20 xx. Da nun ein Reuter x Fl. bekommt, ein
Fußknecht aber ½ x Fl. ſo iſt der monathliche Sold
der Reuter 3x3 Fl. der Fußknechte aber 10x3 Fl. ins-
geſammt alſo bekommen ſie 13x3 Fl. ſo der Zahl 13000
gleich ſeyn muß: da alſo 13x3 = 13000 ſo wird x3 = 1000
und x = 10.
So viel ſind der Hauptleute geweſen.
155.
IV. Frage: Etliche Kaufleute machen eine Ge-
ſellſchaft, und legt jeder 100 mal ſo viel ein als ihrer ſind,
ſchicken damit einen Factoren nach Venedig, der ge-
winnt je mit 100 Fl. zweymal ſo viel Fl. als ihrer ſind,
kommt wieder zuruͤck, und der Gewinſt betraͤgt 2662
Fl. Iſt die Frage wie viel der Kaufleute ſind?
Es ſeyen x Kaufleute geweſen, ſo hat jeder ein-
gelegt 100x Fl. und das gantze Capital war 100xx
Fl. Da nun mit 100 Fl. 2x Fl. gewonnen worden, ſo
war der Gewinſt 2x3 ſo der Zahl 2662 gleich ſeyn
ſoll: alſo 2x3 = 2662, dahero x3 = 1331 und folg-
lich x = 11, ſo viel ſind es Kaufleute geweſen.
II.Theil J156.
[130]Erſter Abſchnitt
156.
V. Frage: Eine Baͤuerin vertauſcht Kaͤſe ge-
gen Huͤner, giebt je 2 Kaͤſe fuͤr 3 Huͤner: die Huͤ-
ner legen Eyer, jede ⅓ ſo viel als der Huͤner ſind, mit
denſelben geht ſie auf den Marckt, giebt je 9 Eyer
fuͤr ſo viel Pfennig als ein Huhn hat Eyer gelegt,
loͤſet 72 Pfennig: wie viel hat die Baͤurin Kaͤſe ver-
tauſcht?
Die Zahl der Kaͤſe ſey geweſen x, ſo ſind dieſel-
ben gegen \frac{3}{2}x Huͤner vertauſcht worden: da nun ein
Huhn ½ x Eyer legt, ſo iſt die Zahl aller Eyer ¾ xx.
Nun werden 9 Eyer verkauft fuͤr ½ x Pf. alſo wird in
allem geloͤſt \frac{1}{24}x3, ſo 72 gleich ſeyn muß: alſo daß
\frac{1}{24}x3 = 72 folglich x3 = 24.72 = 8.3.8.9 oder x = 8.8.
27 folglich x = 12, und ſo viel Kaͤſe hat die Baͤuerin
gehabt, welche gegen 18 Huͤner vertauſcht worden.
Capi-
[131]Von den Algebraiſchen Gleichungen
Capitel 11.
Von der Aufloͤſung der vollſtaͤndigen
Cubiſchen Gleichungen.
157.
Eine vollſtaͤndige Cubiſche Gleichung wird ge-
nennt, wann darinn außer dem Cubo der un-
bekanten Zahl, noch dieſe unbekante Zahl ſelbſt und
ihr Quadrat vorkommen, dahero die allgemeine
Form ſolcher Gleichungen iſt:
ax3 ± bx2 + cx + d = 0 wann nemlich alle Glie-
der auf eine Seite ſind gebracht worden. Wie nun
aus einer ſolchen Gleichung, die Werthe fuͤr x, wel-
che auch die Wurzeln der Gleichung genennt werden,
zu finden ſeyn, ſoll in dieſem Capitel gezeigt werden:
dann man kann hier ſchon zum voraus ſetzen, daß
eine ſolche Gleichung, immer drey Wurzeln habe, weil
dieſes ſchon im vorigen Capitel von den reinen Glei-
chungen dieſes Grads iſt gezeiget worden.
J 2158.
[132]Erſter Abſchnitt
158.
Wir wollen fuͤr den Anfang dieſe Gleichung be-
trachten: x3 - 6 xx + 11 x - 6 = 0, und da eine
Quadratiſche Gleichung als ein Product aus zweyen
Factoren angeſehen werden kann, ſo kann man dieſe
Cubiſche Gleichung als ein Product aus drey Facto-
ren anſehen, welche in dieſem Fall ſind:
(x - 1)(x - 2)(x - 3) = 0 als welche mit einander mul-
tiplicirt die obige Gleichung hervorbringen. Dann
(x - 1).(x - 2) giebt xx - 3 x + 2, und dieſes
noch mit x - 3 multiplicirt giebt x3 - 6xx + 11x 6
welches die obige Form iſt, ſo = o ſeyn ſoll. Dieſes ge-
ſchiehet demnach, wann dieſes Product (x - 1)(x - 2)
(x - 3) nichts wird, welches eintrifft wann nur einer
von den drey Factoren = o wird, und alſo in drey Faͤllen
erſtlich wann x - 1 = 0, oder x = 1, zweytens wann
x - 2 = 0, oder x = 2, und drittens wann x - 3
= 0 oder x = 3.
Man ſieht auch ſo gleich daß wann fuͤr x eine jegliche
andere Zahl geſetzt wird, keiner von dieſen drey Facto-
ren o werde, und alſo auch nicht das Product. Da-
hero unſere Gleichung keine andern Wurzeln hat als
dieſe 3.
159.
[133]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
159.
Koͤnnte man in einem jeglichen andern Fall die
drey Factores einer ſolchen Gleichung anzeigen, ſo haͤtte
man ſo gleich die drey Wurzeln derſelben. Wir wollen
zu dieſem Ende drey ſolche Factores auf eine allgemeine
Art betrachten, welche ſeyn ſollen x - p, x - q, x - r:
man ſuche demnach ihr Product, und da der erſte
mit dem zweyten multiplicirt giebt xx - (p + q) x
+ pq, ſo giebt dieſes Product noch mit x - r mul-
tiplicirt folgende Formel x3 - (p + q + r) xx +
(pq + pr + qr) x - pqr. Soll nun dieſe Formel
gleich o ſeyn, ſo geſchieht dieſes in drey Faͤllen; erſtlich
wann x - p = 0 oder x = p, zweytens wann x - q
= 0 oder x = q und drittens wann x - r = 0 oder
x = r.
160.
Es ſey nun dieſe Gleichung folgender Geſtalt
ausgedruͤckt x3 - axx + bx - c = 0, und wann
die Wurzeln derſelben ſind I.) x = p, II.) x = q,
III.) x = r, ſo muß ſeyn erſtlich a = p + q + r,
und hernach zweytens b = pq + pr + qr und drit-
tens c = pqr, woraus wir ſehen, daß das zweyte
Glied die Summe der drey Wurzeln enthaͤlt, das dritte
Glied die Summe der Producte aus je zwey Wurzeln
J 3und
[134]Erſter Abſchnitt
und endlich das letzte Glied das Product aus allen
drey Wurzeln mit einander multiplicirt.
Dieſe letzte Eigenſchaft, verſchaft uns ſo gleich
dieſen wichtigen Vortheil, daß eine Cubiſche Gleichung
gewiß keine andere Rational-Wurzeln haben kann,
als ſolche, wodurch ſich das letzte Glied theilen laͤßt:
dann da daſſelbe das Product aller drey Wurzeln iſt, ſo
muß es ſich auch durch eine jede derſelben theilen la-
ßen. Man weis dahero ſo gleich, wann man eine
Wurzel nur errathen will, mit was fuͤr Zahlen man
die Probe anſtellen ſoll.
Dieſes zu erlaͤutern wollen wir dieſe Gleichung
betrachten x3 = x + 6, oder x3 - x - 6 = 0. Da nun
dieſelbe keine andere Rational-Wurzeln haben kann,
als ſolche, dadurch ſich das letzte Glied 6 theilen laͤßt,
ſo hat man nur noͤthig mit dieſen Zahlen die Probe
anzuſtellen 1, 2, 3, 6, welche Proben alſo zu ſte-
hen kommen:
- I.) wann x = 1 ſo kommt 1 - 1 - 6 = - 6.
- II.) wann x = 2 ſo kommt 8 - 2 - 6 = 0.
- III.) wann x = 3 ſo kommt 27 - 3 - 6 = 18.
- IV.) wann x = 6 ſo kommt 216 - 6 - 6 = 204.
Hier-
[135]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Hieraus ſehen wir daß x = 2 eine Wurzel der
vorgegebenen Gleichung iſt, aus welcher es nun
leicht iſt, die beyden uͤbrigen zu finden. Dann da x = 2
eine Wurzel iſt: ſo iſt x - 2 ein Factor der Glei-
chung, man darf alſo nur den andern ſuchen, wel-
ches durch folgende Diviſion geſchiehet
x-2)x^{3}-x-6(xx+2x+3\\x^{3}-2xx \\\rule[5]{210}{.5}\\ 2xx-x-6\\2xx-4x \\\rule[5]{80}{.5}\\ 3x-6\\3x-6 \\\rule[5]{45}{.5}\\ 0
Da nun unſere Formel durch dieſes Product vorge-
ſtellet wird (x - 2)(xx + 2x + 3) ſo wird dieſel-
be o, nicht nur wann x - 2 = 0, ſondern auch
wann xx + 2x + 3 = 0. Hieraus aber bekommen
wir xx = - 2x - 3 und daher x = - 1 + √ - 2,
welches die beyden andern Wurzeln unſerer Glei-
chung ſind, die wie man ſieht unmoͤglich oder ima-
ginaͤr ſind.
J 4161.
[136]Erſter Abſchnitt
161.
Dieſes findet aber nur ſtatt, wann das erſte
Glied der Gleichung x3 mit 1, die uͤbrigen aber mit gan-
zen Zahlen multiplicirt ſind. Wann aber darinn Bruͤ-
che vorkommen, ſo hat man ein Mittel die Gleichung
in eine andere zu verwandeln, welche von Bruͤchen
befreyt iſt, da dann die vorige Probe kann angeſtel-
let werden.
Dann es ſey dieſe Gleichung gegeben x3 - 3xx
+ \frac{11}{4}x - ¾ = 0; weil hier nun Viertel vorkommen,
ſo ſetze man x = \frac{y}{2}, da bekommt man \frac{y^{3}}{8} - \frac{3yy}{4} + \frac{11y}{8}
— ¾ = 0, welche mit 8 multiplicirt giebt y3 - 6yy + 11y
— 6 = 0, wovon die Wurzeln ſind wie wir oben ge-
ſehen y = 1, y = 2, y = 3, dahero iſt fuͤr unſere Glei-
chung I.) x = ½, II.) x = 1, III.) x = \frac{3}{2}.
162.
Wann nun das erſte Glied mit einer Zahl mul-
tiplicirt das letzte aber 1 iſt, als wie in dieſer Gleichung
6x3 - 11 xx + 6x - 1 = 0, woraus durch 6 divi-
dirt dieſe entſpringt x3 - \frac{11}{6}xx + x - ⅙ = 0 welche nach
obiger Regel von den Bruͤchen befreyet werden koͤnnte,
indem man ſetzt x = \frac{y}{6}; dann da erhaͤlt man \frac{y^{3}}{126} - \frac{11yy}{216}
+ \frac{y}{6}
[137]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
+ \frac{y}{6} - ⅙ = 0, und dieſe mit 216 multiplicirt wird
y3 - 11 yy + 36 y - 36 = 0. Hier wuͤrde es muͤh-
ſam ſeyn die Probe mit allen Theilern der Zahl 36 an-
zuſtellen: weil aber in unſerer erſtern Gleichung, das
letzte Glied 1 iſt, ſo ſetze man x = \frac{1}{z} ſo wird \frac{6}{z^{3}} - \frac{11}{z^{2}} + \frac{6}{z}
— 1 = 0 welche mit z3 multiplicirt giebt 6 - 11z
+ 6z2 - z3 = 0 und alle Glieder auf die andere Sei-
te gebracht z3 - 6 zz + 11z - 6 = 0, deren Wurzeln
ſind z = 1, z = 2, z = 3; dahero wir fuͤr unſere Glei-
chung erhalten x = 1, x = ½, x = ⅓.
163.
Aus dem obigen erkennt man, daß wann alle
Wurzeln poſitive Zahlen ſind, in der Gleichung die Zei-
chen plus und minus mit einander abwechſeln muͤſſen,
allſo daß die Gleichung eine ſolche Geſtalt bekommt:
x3 - axx + bx - c = 0, wo drey Abwechſelungen vor-
kommen, nemlich eben ſo viel als poſitive Wurzeln
vorhanden. Waͤren aber alle drey Wurzeln negativ ge-
weſen und man haͤtte dieſe drey Factores mit einander
multiplicirt x + p, x + q, x + r ſo wuͤrden alle
Glieder das Zeichen plus, und die Gleichung dieſe
Form bekommen haben x3 + axx + bx + c = 0,
J 5wo
[138]Erſter Abſchnitt
wo dreymal zwey gleiche Zeichen auf einander folgen,
das iſt, eben ſo viel als negative Wurzeln ſind.
Hieraus hat man nun den Schluß gezogen, daß
ſo oft die Zeichen abwechſeln, die Gleichung auch ſo
viel poſitive Wurzeln, ſo oft aber gleiche Zeichen auf
einander folgen, dieſelbe eben ſo viel negative Wur-
zeln habe, welche Anmerckung allhier von großer
Wichtigkeit iſt, damit man wiße ob man die Theiler
des letzten Glieds, damit man die Probe anſtellen
will, negativ oder poſitiv nehmen ſoll.
164.
Um dieſes mit einem Exempel zu erlaͤutern, ſo wol-
len wir dieſe Gleichung betrachten:
x3 + xx - 34x + 56 = 0, in welcher zwey Ab-
wechſelungen der Zeichen und nur eine Folge eben des-
ſelben Zeichens vorkommt, woraus wir ſchlieſſen daß
dieſe Gleichung zwey poſitive und eine negative Wurzel
habe, welche Theiler ſeyn muͤßen des letzten Glieds 56
und alſo unter dieſen Zahlen ± 1, 2, 4, 7, 8, 14, 28, 56.
begriffen ſind.
Setzt man nun x = 2 ſo wird 8 + 4 - 68 + 56
= 0, woraus wir ſehen daß x = 2 eine Poſitive
Wurzel, und alſo x - 2 ein Theiler unſerer Gleichung
ſey
[139]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
ſey, woraus die beyden uͤbrigen Wurzeln leicht ge-
funden werden koͤnnen, wann man nur die Gleichung
durch x - 2 theilet wie folget
x-2)x^{3}+xx-34x+56(xx+3x-28\\x^{3}-2xx \\\rule[5]{270}{.5}\\ 3xx-34x+56\\3xx-6x \\\rule[5]{100}{.5}\\ -28x+56\\-28x+56 \\\rule[5]{75}{.5}\\ 0
Man ſetze alſo dieſen Quotienten xx + 3x - 28
= 0 ſo wird man daraus die beyden uͤbrigen Wur-
zeln finden, welche ſeyn werden x = - \frac{3}{2} ± \frac{11}{2}, dahero
die beyden uͤbrigen Wurzeln ſind x = 4 und x = - 7
wozu die obige x = 2 zu nehmen.
Woraus erhellet daß wuͤrcklich zwey poſitive und
nur eine negative Wurzel vorhanden: dieſes wollen
wir noch durch folgende Exempel erlaͤutern.
165.
I. Frage: Es ſind zwey Zahlen, ihre Differenz iſt
12, wann man ihr Product mit ihrer Summe multi-
plicirt, ſo kommen 14560, welche ſind dieſe Zahlen?
die
[140]Erſter Abſchnitt
Die kleinere ſey x ſo iſt die groͤßere x + 12, ihr
Product iſt xx + 12x ſo mit ihrer Summe 2x + 12
multiplicirt giebt 2 x3 + 36 xx + 144 x = 14560
durch 2 dividirt wird x3 + 18 xx + 72x = 7280.
Weil nun das letzte Glied 7280 allzu groß iſt
als daß die Probe mit allen ſeinen Theilern koͤnnte
angeſtellet werden, daſſelbe aber durch 8 theilbar iſt,
ſo ſetze man x = 2y da dann kommt:
8y3 + 72 yy + 144 y = 7280 welche Gleichung
durch 8 dividirt wird y3 + 9yy + 18y = 910, und
jetzo darf man nur mit den Theilern der Zahl 910
probiren welche ſind 1, 2, 5, 7, 10, 13 etc. nun
aber ſind die erſten 1, 2, 5 offenbahr zu klein, nimmt
man aber y = 7 ſo bekommt man 343 + 441 + 126
juſt = 910; alſo iſt eine Wurzel y = 7, folglich x = 14,
will man noch die beyden uͤbrigen Wurzeln von y
wißen ſo dividire man y3 + 9yy + 18y - 910 durch
y - 7 wie folget:
y - 7
[141]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
y-7)y^{3}+9yy+18y-910(yy+16y-130\\y^{3}-7yy \\\rule[5]{290}{.5}\\ 16yy+18y-910\\16yy-112y \\\rule[5]{110}{.5}\\ 130y-910\\130y-910 \\\rule[5]{70}{.5}\\ 0
Setzt man nun dieſen Quotient yy + 16y + 130
= 0, ſo bekommt man yy = - 16y - 130 und da-
her y = - 8 ± √ - 66, alſo ſind die beyden an-
dern Wurzeln unmoͤglich.
Antwort: die beyden geſuchten Zahlen ſind dem-
nach 14 und 26, deren Product 364 mit ihrer Summe
40 multiplicirt giebt 14560.
166.
II. Frage: Suche zwey Zahlen deren Differenz 18,
wann man die Differenz ihrer Cuborum mit der
Summe der Zahlen multiplicirt, daß 275184 heraus
komme, welche ſind dieſe Zahlen?
Die kleinere Zahl ſey x, ſo iſt die groͤßere x + 18 der
Cubus der kleinern aber x3 und der Cubus der groͤßeren
= x3
[142]Erſter Abſchnitt
= x3 + 54xx - 972 x + 5832, alſo die Differenz derſel-
ben 54xx + 972x + 5832 = 54 (xx + 18x + 108) wel-
che mit der Summe der Zahlen 2x + 18 = 2 (x + 9)
multiplicirt werden ſoll: das Product iſt aber 108(x3
+ 27 xx + 270 x + 972) = 275184: man dividire
durch 108 ſo kommt x3 + 27 xx + 270 x + 972 = 2548
oder x3 + 27 xx + 270 x = 1576. Die Theiler der
Zahl 1576 ſind 1, 2, 4, 8 etc. wo 1 und 2 zu klein,
4 aber fuͤr x geſetzt dieſer Gleichung ein Genuͤge leiſtet,
wollte man die beyden uͤbrigen Wurzeln finden, ſo
muͤßte man die Gleichung durch x - 4 theilen wie
folget:
x-4)x^{3}+27xx+270x-1576(xx+31x-394\\x^{3}-4xx \\\rule[5]{310}{.5}\\ 31xx-270x\\31xx-124x \\\rule[5]{80}{.5}\\ 394x-1576\\394x-1576 \\\rule[5]{80}{.5}\\ 0
Aus dem Quotienten erhaͤlt man dahero xx = - 31x
— 394 und daraus wird x = - \frac{31}{2} ± √ (\frac{961}{4} - \frac{1576}{4})
welche beyde Wurzeln imaginaͤr oder unmoͤglich ſind.
Antwort: alſo ſind die geſuchten Zahlen 4 und 22.
167.
[143]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
167.
III. Frage: Suche zwey Zahlen deren Differenz 720;
ſo ich die Quadrat-Wurzel der groͤßern Zahl multi-
plicire mit der kleinern Zahl ſo kommt 20736. Wel-
che Zahlen ſind es?
Es ſey die kleinere = x ſo iſt die groͤßere x + 720
und ſoll ſeyn x √ (x + 720) = 20736 = 8.8.4.81.
Nun nehme man beyderſeits die Quadrate ſo wird
xx (x + 720) = x3 + 720 xx = 82.82.42.812
man ſetze x = 8y
ſo wird 83y3 + 720. 82y2 = 82.82.42.812
durch 83 dividirt wird y3 + 90 y2 = 8.42.812, es
ſey nun y = 2 z
ſo wird 8 z3 + 4.90 zz = 8.42.812
durch 8 dividirt wird z3 + 45 zz = 42. 812. Man
ſetze ferner z = 9 u
ſo wird 93u2 + 45.92 uu = 42.94
durch 93 dividirt wird u3 + 5 uu = 42. 9 oder uu (u + 5)
= 16.9 = 144. Hier ſieht man offenbahr, daß u = 4:
dann da wird uu = 16 und u + 5 = 9: da nun u = 4
ſo iſt z = 36, y = 72 und x = 576, welches die klei-
nere
[144]Erſter Abſchnitt
nere Zahl war, die groͤßere aber 1296, wovon die
Quadrat-Wurzel 36 welche mit der kleineren Zahl
576 multiplicirt giebt 20736.
168.
Anmerckung: Dieſe Frage kann bequemer fol-
gender Geſtalt aufgeloͤſet werden: weil die groͤßere
Zahl ein Quadrat ſeyn muß indem ſonſt ihre Wur-
zel mit der kleinern multiplicirt nicht die vorgegebene
Zahl hervorbringen koͤnnte: So ſey die groͤßere Zahl
xx, die kleinere alſo xx - 720 welche mit der Qua-
drat-Wurzel jener, das iſt mit x multiplicirt, giebt
x3 - 720 x = 20736 = 64. 27. 12 man ſetze x = 4y
ſo wird 64y3 - 720.4y = 64.27.12:
durch 64 dividirt wird y3 - 45y = 27.12: man ſetze
ferner y = 3z
ſo wird 27z3 - 135z = 27.12:
durch 27 dividirt wird z3 - 5z = 12 oder z3 - 5z - 12 = 0.
Die Theiler von 12 ſind 1, 2, 3, 4, 6, 12, davon
ſind 1 und 2 zu klein, ſetzt man aber z = 3 ſo kommt
27 - 15 - 12 = 0; dahero iſt z = 3, y = 9 und x = 36
dahero
[145]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dahero iſt die groͤßere Zahl xx = 1296 und die klei-
nere xx - 720 = 576 wie oben.
169.
IV. Frage: Es ſind 2 Zahlen, deren Differenz
12 iſt. So man nun dieſe Differenz multiplicirt mit der
Summe ihrer Cuborum, ſo kommen 102144: welche
Zahlen ſind es?
Es ſey die kleinere x ſo iſt die groͤßere x + 12,
der Cubus der erſteren iſt x, der andern aber x3 + 36xx
+ 432x + 1728, die Summe derſelben mit 12 mul-
tiplicirt giebt 12 (2x3 + 36xx + 432x + 1728) = 102144;
durch 12 dividirt wird 2x3 + 36xx + 432x + 1728 = 8512,
durch 2 dividirt giebt x3 + 18xx + 216x + 864 = 4256
oder x3 + 18 xx + 216 x = 3392 = 8.8.53. Man
ſetze x = 2 y und dividire ſogleich durch 8 ſo wird
y3 + 9 yy + 54 y = 8.53 = 424.
Die Theiler des letzten Glieds ſind 1, 2, 4, 8, 53, etc.
wovon 1 und 2 zu klein ſind: ſetzt man aber y = 4 ſo
kommt 64 + 144 + 216 = 424. Alſo iſt y = 4 und
x = 8; dahero ſind die beyden Zahlen 8 und 20.
170.
V. Frage: Etliche machen eine Geſellſchaft, davon
jeder zehnmal ſo viel Fl. einlegt, als der Perſonen ſind,
IITheil Kge-
[146]Erſter Abſchnitt
gewinnen je mit 100 Fl. 6 Fl. mehr als ihrer ſind.
Nun findet ſich daß der Gewinſt zuſammen betrage
392 Fl. wie viel ſind der Geſellen geweſen?
Man ſetzte es ſeyen x Geſellen geweſen, ſo legt
einer 10 x Fl. ein, alle aber legen 10 xx Fl. ein und
gewinnen mit 100 Fl. 6 Fl. mehr als ihrer ſind; alſo mit
100 Fl. gewinnen ſie x + 6 Fl. und mit dem gantzen
Capital gewinnen ſie \frac{x^{3} + 6xx}{10} = 392
Mit 10 multiplicirt kommt x3 + 6 xx = 3920. Setzt
man nun x = 2 y
ſo erhaͤlt man 8 y3 + 24 yy = 3920
welches durch 8 dividirt giebt y3 + 3 yy = 490. Die
Theiler des letzten Glieds ſind 1, 2, 5, 7, 10, etc.
wovon 1, 2 und 5 zu klein ſind.
Setzt man aber y = 7 ſo kommt 343 + 147 = 490
alſo iſt y = 7 und x = 14
Antwort: Es ſind 14 Geſellen geweſen, und hat ein
jeder 140 Fl. eingelegt.
171.
VI. Frage: Einige Kaufleute haben zuſammen
ein Capital von 8240 Rthl. dazu legt ein jeder noch
40mal
[147]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
40 mal ſo viel Rthl. als der Geſellen ſind. Mit dieſer
gantzen Summe gewinnen ſie ſo viel Pr. C. als der
Geſellen ſind: hierauf theilen ſie den Gewinnſt und
da findet es ſich, daß nachdem ein jeder zehn mal ſo
viel Rthl. genommen hat als der Geſellen ſind, ſo
bleiben noch 224 Rthl. uͤbrig. Wie viel ſind es Ge-
ſellen geweſen?
Die Zahl der Geſellen ſey = x ſo legt ein jeder
noch 40x Rthl. zu dem Capital von 8240 Rthl. alle
zuſammen legen alſo dazu noch 40 xx Rthl. alſo
war die gantze Summe 40 xx + 8240 mit dieſer
gewinnen ſie von 100, x Rthl. dahero wird der gantze
Gewinnſt ſeyn:
\frac{40x^{3}}{100} + \frac{8240x}{100} = \frac{4}{10} x^{3} + \frac{824x}{10} = \frac{2}{5} x^{3} + \frac{412x}{5}. Hiervon
nimmt nun ein jeder 10x Rthl. und alſo alle zuſammen
10xx Rthl. und da bleiben noch 224 Rthl. uͤbrig, wor-
aus erhellet daß der Gewinnſt geweſen ſey:
10 xx + 224 woraus dieſe Gleichung entſieht
⅖ x3 + \frac{412x}{5} = 10 xx + 224 welche mit 5 multiplicirt
und durch 2 dividirt wird x3 + 206x = 25 xx + 560
oder x3 - 25xx + 206x - 560 = 0. Doch um zu
probiren wird die erſte Form bequemer ſeyn, da nun
die Theiler des letzten Glieds ſind:
K 21,
[148]Erſter Abſchnitt
1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 14, 16, etc. welche
Poſitiv genommen werden muͤßen, weil in der letztern
Gleichung drey Abwechſelungen von Zeichen vorkom-
men, woraus man ſicher ſchließen kann, daß alle drey
Wurzeln poſitiv ſind. Probirt man nun mit x = 1 oder
x = 2 ſo iſt offenbahr, daß der erſte Theil viel kleiner
werde als der zweyte. Wir wollen alſo mit den fol-
genden probiren:
wann x = 4, ſo wird 64 + 824 = 400 + 560 trift
nicht zu.
wann x = 5, ſo wird 125 + 1030 = 625 + 560 trift
nicht zu.
wann x = 7, ſo wird 343 + 1442 = 1225 + 560 trift zu:
dahero iſt x = 7 eine Wurzel unſerer Gleichung. Um
die beyden andern zu finden, ſo theile man die letzte
Form durch x - 7 wie folget:
x-7)x^{3}+25xx+206x-560(xx-18x+80\\x^{3}-7xx \\\rule[5]{300}{.5}\\ -18xx+206x\\-18xx+126x \\\rule[5]{90}{.5}\\ 80x-560\\80x-560 \\\rule[5]{65}{.5}\\ 0
[149]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Man ſetze alſo den Quotienten gleich 0 ſo hat
man xx - 18 x + 80 = 0 oder xx = 18 x - 80 da-
hero x = 9 ± 1, alſo ſind die beyden andern Wurzeln
x = 8 und x = 10.
Antwort: auf dieſe Frage finden alſo drey Antwor-
ten ſtatt: nach der erſten war die Zahl der Kaufleute
7, nach der zweyten war dieſelbe 8, nach der dritten 10,
wie von allen die hier beygefuͤgte Probe anzeigt.
| I. | II. | III. | |
| Die Zahl der Kaufleute | 7 | 8 | 10 |
| Ein jeder legt ein 40x = = = = | 280 | 320 | 400 |
| also alle zusammen legen ein 40xx = | 1960 | 2560 | 4000 |
| das alte Capital war = = = = = | 8240 | 8240 | 8240 |
| das gantze Capital ist 40xx+8240 | 10200 | 10800 | 12240 |
| mit demſelben wird gewonnen ſo viel | |||
| Pr. C. als der Gesellen ſind = = = | 714 | 864 | 1224 |
| davon nimmt ein jeder weg 10x = | 70 | 80 | 100 |
| alſo alle zuſammen 10xx = = = | 490 | 640 | 1000 |
| bleibt alſo noch uͤbrig = = = = | 224 | 224 | 224 |
K 3Capi-
[150]Erſter Abſchnitt
Capitel 12.
Von der Regel des Cardani oder des
Scipionis Ferrei.
172.
Wann eine Cubiſche Gleichung auf gantze Zahlen
gebracht wird, wie oben gewieſen worden, und
kein Theiler des letzten Glieds eine Wurzel der Glei-
chung iſt, ſo iſt dieſes ein ſicheres Z[e]ichen, daß die
Gleichung keine Wurzel in gantzen Zahlen habe, in
Bruͤchen aber auch keine ſtatt finde, welches alſo
gezeiget wird:
Es ſey die Gleichung x3 - axx + bx - c = 0
wo a, b und c gantze Zahlen ſind, dann wollte man
Z. E. ſetzen x = \frac{3}{2} ſo kommt \frac{27}{8} - \frac{9}{4}a + \frac{3}{2}b - c, hier
hat nun das erſte Glied allein 8 zum Nenner. Die
uͤbrigen ſind nur durch 4 und 2 getheilt oder gantze
Zahlen, welche alſo mit dem erſten nicht koͤnnen 0
werden, und dieſes gilt auch von allen andern Bruͤ-
chen.
173.
[151]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
173.
Da nun in dieſen Faͤllen die Wurzel der Glei-
chung weder gantze Zahlen noch Bruͤche ſind, ſo ſind
dieſelben Irrational und auch ſo gar oͤfters imaginaͤr.
Wie nun dieſelben ausgedruͤckt werden ſollen, und
was darinn fuͤr Wurzel-Zeichen vorkommen, iſt eine
Sache von großer Wichtigkeit, wovon die Erfindung
ſchon vor einigen 100 Jahren dem Cardano oder viel
mehr dem Scipioni Ferreo zugeſchrieben worden,
welche deswegen verdient hier mit allem Fleiß erklaͤrt
zu werden.
174.
Man muß zu dieſem Ende die Natur eines Cubi,
deßen Wurzel ein Binomium iſt, genauer in Erwe-
gung ziehen:
Es ſey demnach die Wurzel a + b, ſo iſt der Cu-
bus davon a3 + 3 aab + 3 abb + b3 welche erſtlich
aus dem Cubo eines jeden Theils beſteht und außer
denſelben noch die zwey Mittel-Gliedet enthaͤlt, nem-
lich 3 aab + 3 abb, welche beyde 3 ab zum Factor ha-
ben, der andere Factor aber iſt a + b. Dann 3ab mit
a + b multiplicirt giebt 3 aab + 3 abb. Dieſe zwey
Glieder enthalten alſo das dreyfache Product der bey-
den Theile a und b mit ihrer Summe multiplicirt.
K 4175.
[152]Erſter Abſchnitt
175.
Man ſetze nun es ſey x = a + b und nehme
beyderſeits die Cubi, ſo wird x3 = a3 + b3 +
3 ab (a + b). Da nun a + b = x iſt, ſo hat man dieſe
Cubiſche Gleichung x3 = a3 + b3 + 3 abx oder
x3 = 3 abx + a3 + b3 von welcher wir wißen, daß
eine Wurzel ſey x = a + b. So oft demnach eine ſol-
che Gleichung vorkommt ſo koͤnnen wir eine Wurzel
davon anzeigen.
Es ſey z. E. a = 2 und b = 3 ſo bekommt man
dieſe Gleichung x3 = 18 x + 35 von welcher wir ge-
wis wißen, daß x = 5 eine Wurzel iſt.
176.
Man ſetze nun ferner a3 = p und b3 = q, ſo wird
a = ∛ p und b = ∛ q, folglich ab = ∛ pq; wann da-
hero dieſe Cubiſche Gleichung vorkommt x3 = 3 x∛ pq
+ p + q ſo iſt eine Wurzel davon ∛ p + ∛ q.
Man kann aber p und q immer dergeſtalt be-
ſtimmen, daß ſo wohl 3 ∛ pq als p + q einer je-
den gegebenen Zahl gleich werde, wodurch man im
Stand
[153]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Stand geſetzt wird, eine jede Cubiſche Gleichung
von dieſer Art aufzuloͤſen.
177.
Es ſey dahero dieſe allgemeine Cubiſche Glei-
chung vorgegeben x3 = fx + g. Hier muß alſo f
verglichen werden mit 3 ∛ pq, und g mit p + q;
oder man muß p und q ſo beſtimmen, daß 3 ∛ pq der
Zahl f, und p + q der Zahl g gleich werde, und als-
dann wißen wir, daß eine Wurzel unſerer Gleichung
ſeyn werde x = ∛ p + ∛ q.
178.
Man hat alſo dieſe zwey Gleichungen aufzuloͤſen
I.) 3 ∛ pq = f und II.) p + q = g. Aus der erſten
hat man ∛ pq = \frac{f}{3} und pq = \frac{f^{3}}{27} = \frac{1}{27}f3 und 4pq
= \frac{4}{27}f3: die andere Gleichung quadrire man, ſo
kommt pp + 2 pq + qq = gg; davon ſubtrahire man
4 pq = \frac{4}{27}f3, ſo wird pp - 2 pq + qq = gg - \frac{4}{27}f3
woraus die Quadrat-Wurzel gezogen giebt p - q
= √ (gg - \frac{4}{27}f3). Da nun p + q = g, ſo wird 2p = g
K 5+ √
[154]Erſter Abſchnitt
+ \sqrt{(gg - \frac{4}{27}f^{3}}) und 2g = + \sqrt{(gg - \frac{4}{27}f^{3}})
dahero erhalten wir p = \frac{g + \sqrt{(gg - \frac{4}{27} f3)}}{2} und
q = \frac{g - \sqrt{(gg - \frac{4}{27} f^{3})}}{2}.
179.
Wann alſo eine ſolche Cubiſche Gleichung vor-
kommt x3 = fx + g, die Zahlen f und g moͤgen be-
ſchaffen ſeyn wie ſie wollen, ſo iſt eine Wurzel der-
ſelben allezeit x = \sqrt[3]{\frac{g + \sqrt{(gg - \frac{4}{27} f^{3})}}{2}} + \sqrt[3]{\frac{g - \sqrt{(gg - \frac{4}{27} f^{3})}}{2}}; woraus erhellet daß dieſe
Irrationalitaͤt nicht nur das Quadrat-Wurzel-Zei-
chen ſondern auch das Cubiſche in ſich faße: und
dieſe Formel iſt dasjenige was die Regel des Carda-
ni genennt zu werden pflegt.
180.
Wir wollen dieſelbe mit einigen Exempeln erlaͤu-
tern;
Es ſey x3 = 6 x + 9 ſo iſt hier f = 6 und g = 9,
allſo gg = 81, f3 = 216 und \frac{4}{27}f3 = 32: Dahero
gg
[155]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
gg - \frac{4}{27}f3 = 49 und √ (gg - \frac{4}{27}f3) = 7; dahero wird
von der vorgegebenen Gleichung eine Wurzel ſeyn
x = ∛ \frac{9 + 7}{2} + ∛ \frac{9 - 7}{2}, das iſt x = ∛ \frac{16}{2} + ∛ 1 = ∛ 8
+ ∛ 1 oder x = 2 + 1 = 3. Allſo iſt x = 3 eine
Wurzel der vorgegebenen Gleichung.
181.
Es ſey ferner gegeben dieſe Gleichung x3 = 3x
+ 2, ſo wird f = 3 und g = 2, allſo gg = 4, f3 = 27
und \frac{4}{27}f3 = 4; folglich die Quadrat-Wurzel aus
gg - \frac{4}{27}f3 = 0; dahero eine Wurzel ſeyn wird
x = ∛ \frac{2 + 0}{2} + ∛ \frac{2 - 0}{2} = 1 + 1 = 2.
182.
Wann aber gleich eine ſolche Gleichung eine ra-
tionale Wurzel hat, ſo geſchieht es doch oͤfters daß die-
ſelbe durch dieſe Regel nicht gefunden wird ob ſie
gleich darinnen ſteckt.
Es ſey gegeben dieſe Gleichung x3 = 6x + 40,
wo x = 4 eine Wurzel iſt. Hier iſt nun f = 6 und
g = 40 ferner gg = 1600 und \frac{4}{27}f3 = 32, alſo
gg - \frac{4}{27}f3 = 1568 und √ (gg - \frac{4}{27}f3) = √ 1568
= √ 4. 4. 49. 2 = 28 √ 2; folglich iſt eine Wurzel
x =
[156]Erſter Abſchnitt
x = ∛ \frac{40 + 28 \sqrt{ 2}}{2} + ∛ \frac{40 - 28 \sqrt{ 2}}{2} oder x =
∛ (20 + 14 √ 2) + ∛ (20 - 14 √ 2) welche Formel
wuͤrcklich 4 iſt, ohngeacht ſolches nicht ſogleich daraus
erhellet.
Dann da der Cubus von 2 + √ 2 iſt 20 + 14 √ 2,
ſo iſt umgekehrt die Cubic-Wurzel aus 20 + 14 √ 2 gleich
2 + √ 2, und eben ſo auch ∛ (20 - 14 √ 2) = 2 - √ 2,
hieraus wird unſere Wurzel x = 2 + √ 2 + 2
— √ 2 = 4.
183.
Man kann gegen dieſe Regel einwenden, daß
dieſelbe ſich nicht auf alle Cubiſche Gleichungen er-
ſtrecke, weil darinnen nicht das Quadrat von x vor-
kommt, oder weil darin das zweyte Glied fehlt. Es
iſt aber zu mercken, daß eine jede vollſtaͤndige Gleichung
allezeit in eine andere verwandelt werden kann, in
welcher das zweyte Glied fehlt, und worauf folg-
lich dieſe Regel angewandt werden kann. Um die-
ſes zu zeigen, ſo ſey dieſe vollſtaͤndige Cubiſche Glei-
chung vorgegeben, x3 - 6 xx + 11 x - 6 = 0. Da
nehme man nun den dritten Theil der Zahl6 im an-
dern
[157]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
dern Glied und ſetze x - 2 = y; ſo wird x = y + 2,
und die uͤbrige Rechnung wie folget:
da \>x = y + 2, xx = yy + 4y +4 und
x^{3}=y^{3}+6yy+12y+8, ſo iſt
\hrule \begin{matrix}x^{3}=y^{3}+6yy+12y+8\\-6xx=-6yy-24y-24\\+11x=+11y+22\\-6=-6 \end{matrix} \hrule x^{3}-6xx+11x-6=y^{3}-y.
Dahero erhalten wir dieſe Gleichung y3 - y = 0
deren Aufloͤſung ſo gleich in die Augen faͤllt: dann nach
den Factoren hat man y (yy - 1) = y (y + 1)
(y - 1) = 0; ſetzt man nun einen jeden Factor gleich
0 ſo bekommt man:
I. \begin{Bmatrix} y=0,\\x=2 \end{matrix} \quad II. \begin{Bmatrix} y=-1,\\x=1 \end{matrix} \quad III. \begin{Bmatrix} y=1,\\x=3 \end{matrix}
welches die drey ſchon oben gefundenen Wurzeln ſind.
184.
Es ſey nun dieſe allgemeine Cubiſche Gleichung
gegeben: x3 + axx + bx + c = 0 aus welcher
das zweyte Glied weggebracht werden ſoll.
Zu
[158]Erſter Abſchnitt
Zu dieſem Ende ſetze man zu x den dritten Theil
der Zahl des zweyten Glieds mit ihrem Zeichen und
ſchreibe dafuͤr einen neuen Buchſtaben z. E. y, dieſer
Regel zufolge werden wir haben x + ⅓ a = y und
alſo x = y - ⅓ a woraus die folgende Rechnung ent-
ſteht:
x = y - ⅓ a, xx = yy - ⅔ ay + ⅑ aa ferner x3 = y3 - ayy
+ ⅓ aay - \frac{1}{27}a3; alſo
x^{3}=y^{3}-ayy+\frac{1}{3}aay-\frac{1}{27}a^{3}\\ axx=+ayy-\frac{2}{3}aay+\frac{1}{9}a^{3}\\ bx=+by-\frac{1}{3}ab\\ c=+c \\\rule[5]{250}{.5}\\ y^{3}-(\frac{1}{3}aa-b)y+\frac{2}{27}a^{3}-\frac{1}{3}ab+c=0.
in welcher Gleichung das zweyte Glied fehlt.
185.
Nun kann man auch des Cardani Regel leicht auf
dieſen Fall anwenden. Dann da wir oben die Glei-
chung hatten x3 = fx + g oder x3 - fx - g = 0, ſo wird
fuͤr unſern Fall f = ⅓ aa - b, und g = - \frac{2}{27}a3 + ⅓ab
+ c. Aus dieſen fuͤr die Buchſtaben f und g gefun-
denen Werthen erhalten wir wie oben:
y =
[159]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
y = \sqrt[3]{\frac{g + (gg - \frac{4}{27}f^{3})}{2}} + \sqrt[3]{\frac{g - (gg - \frac{4}{27}f^{3})}{2}}
und da ſolcher Geſtalt y gefunden worden, ſo werden
wir fuͤr die vorgegebene Gleichung haben x = y
— ⅓a.
186.
Mit Huͤlfe dieſer Veraͤnderung ſind wir nun im
Stande die Wurzeln von allen Cubiſchen Gleichungen
zu finden, welches wir durch folgendes Exempel zei-
gen wollen. Es ſey demnach die vorgegebene Glei-
chung folgende x3 - 6 xx + 13 x - 12 = 0. Um hier
das zweyte Glied wegzubringen, ſo ſetze man x - 2 = y,
ſo wird:
x = y + 2, xx = yy + 4 y + 4, ferner x3 = y3
+ 6 yy + 12 y + 8, alſo
x^{3}=y^{3}+6yy+12y+8 \\ -6xx=-6yy-24y-24\\ +13x=+13y+26\\ -12=-12 \\\rule[5]{170}{.5}\\ y^{3}+y-2=0
oder y3 = - y + 2, welche mit der Formel
x3 = fx + g verglichen giebt f = - 1, g = 2; alſo
gg = 4, und \frac{4}{27}f3 = - \frac{4}{27}.
Alſo
[160]Erſter Abſchnitt
Alſo gg - \frac{4}{27}f3 = 4 + \frac{4}{27} = \frac{112}{27}; dahero erhalten wir
√ (gg - \frac{4}{27}f3) = √ \frac{112}{27} = \frac{4 \sqrt{21}}{9} woraus folget
y=\sqrt[3]{\left(2+\frac{\frac{4\sqrt{21}}{9}}{2} \right )} + \sqrt[3]{\left(2-\frac{\frac{4\sqrt{21}}{9}}{2} \right )} oder
y = ∛ (1 + \frac{2 \sqrt{21}}{9}) + ∛ (1 - \frac{2 \sqrt{21}}{9}), oder y = ∛ (\frac{9 + 2 \sqrt{21}}{9})
+ ∛ (\frac{9 - 2 \sqrt{21}}{9}), oder y = ∛ (\frac{27 + 6 \sqrt{21}}{27})
+ ∛ (\frac{27 - 6 \sqrt{21}}{27}), oder y = ⅓ ∛ (27 + 6 √ 21) + ⅓
∛ (27 - 6 √ 21); und hernach bekommt man x = y
+ 2.
187.
Bey Aufloͤſung dieſes Exempels ſind wir auf
eine doppelte Irrationalitaͤt gerathen, gleich wohl
muß man daraus nicht ſchließen, daß die Wurzel
ſchlechter Dinges Irrational ſey, indem es ſich gluͤckli-
cher Weiſe fuͤgen koͤnnte, daß die Binomie 27 ± 6 √ 21
wuͤrckliche Cubi waͤren. Dieſes trift auch hier zu,
dann da der Cubus von \frac{3 + \sqrt{21}}{2} dem \frac{216 + 48 \sqrt{21}}{8}
= 27 + 6 √ 21 gleich iſt, ſo iſt die Cubic-Wurzel
aus 27 + 6 √ 21 gleich \frac{3 + \sqrt{21}}{2} und die Cubic-
Wurzel aus 27 - 6 √ 21 gleich \frac{3 - \sqrt{21}}{2}. Hieraus alſo
wird
[161]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
wird der obige Werth fuͤr y ſeyn y = ⅓ (\frac{3 + \sqrt{21}}{2})
+ ⅓ (\frac{3 - \sqrt{21}}{2}) = ½ + ½ = 1. Da nun y = 1 ſo bekom-
men wir x = 3, welches eine Wurzel iſt der vorgege-
benen Gleichung. Wollte man die beyden andern
auch finden ſo muͤßte man die Gleichung durch x - 3
dividiren, wie folget
x-3)x^{3}+6xx+13x-12(xx-3x+4\\x^{3}-3xx \\\rule[5]{270}{.5}\\ -3xx+13x\\-3xx+9x \\\rule[5]{80}{.5}\\ +4x-12\\+4x-12 \\\rule[5]{70}{.5}\\ 0
und dieſen Quotienten xx - 3 x + 4 = 0 ſetzen, alſo
daß xx = 3 x - 4 und x = \frac{3}{2} ± √ (\frac{9}{4} - \frac{16}{4}) = \frac{3}{2}
± √ - \frac{7}{4}, das iſt x = \frac{3 \pm \sqrt{- 7}}{2}. Dieſes ſind nun die
beyden andern Wurzeln welche beyde imaginaͤr
ſind.
188.
Es war aber hier ein bloßes Gluͤck, daß man aus
den gefundenen Binomien wuͤrcklich die Cubic-Wur-
zel ausziehen konnte, welches ſich auch nur in denen
II.Theil LFaͤllen
[162]Erſter Abſchnitt
Faͤllen ereignet, wo die Gleichung eine Rational-
Wurzel hat, die dahero weit leichter nach den Re-
geln des vorigen Capitels haͤtte gefunden koͤnnen:
wann aber keine Rational-Wurzel ſtatt findet, ſo kann
dieſelbe auch nicht anders als auf dieſe Art nach des
Cardani Regel ausgedruckt werden, ſo daß als-
dann keine weitere Abkuͤrtzung Platz findet, wie Z. E.
in dieſer Gleichung geſchiehet x3 = 6 x + 4, wo f = 6
und g = 4. Dahero gefunden wird x = ∛ (2 + 2 √ - 1)
+ ∛ (2 - 2 √ - 1) welche ſich nicht anders aus-
druͤcken laͤßt.
Capi-
[163]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Capitel 13.
Von der Aufloͤſung der Gleichungen des
vierten Grades welche auch Biquadratiſche
Gleichungen genennt werden.
189.
Wann die hoͤchſte Poteſtaͤt der Zahl x zum vierten
Grad hinauf ſteiget, ſo werden ſolche Glei-
chungen vom vierten Grad auch Biquadratiſche ge-
nennt, wovon alſo die allgemeine Form ſeyn wird:
x4 + ax3 + bxx + cx + d = 0, von dieſen kom-
men nun zu allererſt zu betrachten vor die ſo genan-
ten reinen Biquadratiſchen Gleichungen, deren Form
iſt x4 = f woraus man ſo gleich die Wurzel findet
wann man beyderſeits die Wurzel vom vierten Grad
auszieht, da man dann erhaͤlt x = ∜ f.
190.
Da x4 das Quadrat iſt von xx ſo wird die Rech-
nung nicht wenig erlaͤutert, wann man erſtlich nur die
Quadrat-Wurzel ausziehet, da man dann bekommt
L 2xx =
[164]Erſter Abſchnitt
xx = √ f: hernach zieht man nochmahls die Qua-
drat-Wurzel aus, ſo bekommt man x = √ √ f, alſo
daß ∜ f nichts anders iſt, als die Quadrat-Wurzel
aus der Quadrat-Wurzel von f.
Haͤtte man z. E. dieſe Gleichung x4 = 2401 ſo
findet man daraus erſtlich xx = 49 und ferner x = 7.
191.
Solcher geſtalt aber findet man nur eine Wur-
zel, und da immer drey Cubiſche Wurzeln ſtatt finden,
ſo iſt kein zweifel, daß hier nicht vier Wurzel ſolten
Platz haben, welche inzwiſchen auch auf dieſe
Art herausgebracht werden koͤnnen. Dann da aus
dem letzten Exempel nicht nur folget xx = 49 ſondern
auch xx = - 49, ſo erhalten wir aus jenem dieſe zwey
Wurzeln x = 7, x = - 7 aus dieſem aber bekom-
men wir ebenfalls: x = √ - 49 = 7 √ - 1 und
x = - √ - 49 = - 7 √ - 1 welches die vier Biqua-
dratiſche Wurzeln ſind aus 2401. Und ſo verhaͤlt es
ſich auch mit allen andern Zahlen.
192.
Nach dieſen reinen Gleichungen folgen der Ord-
nung nach diejenigen, in welchen das zweyte und
vierte Glied fehlt, oder die dieſe Form haben:
x4 +
[165]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
x4 + fxx + g = 0, als welche nach der Regel der
Quadratiſchen Gleichungen aufgeloͤßt werden koͤn-
nen. Dann ſetzt man xx = y ſo hat man yy + fy
+ g = 0, oder yy = - fy - g woraus gefunden
wird: y = \frac{1}{2}f \pm\sqrt{(\frac{1}{4}ff - g)} = \frac{-f \pm\sqrt{(ff - 4 g)}}{2}.
Da nun xx = y, ſo wird daraus x = \pm \sqrt{\frac{- f^{2}\pm(ff - 4 g)}{2}}
wo die zweydeutigen Zeichen ± alle vier Wurzeln
angeben.
193.
Kommen aber alle Glieder in der Gleichung vor,
ſo kann man dieſelbe immer als ein Product aus vier
Factoren anſehen. Dann multiplicirt man dieſe vier
Factores mit einander (x - p) (x - q) (x - r) (x - s)
ſo findet man folgendes Product x4 - (p + q + r + s)x3
+ (pq + pr + ps + qr + qs + rs) xx —
(pqr + pqs + prs + qrs) x + pqrs, welche Formel
nicht anders gleich 0 werden kann, als wann einer von
obigen vier Factoren = 0 iſt. Dieſes kann demnach auf
viererley Art geſchehen, I.) wann x = p, II.) x = q,
III.) x = r, IV.) x = s, welches demnach die vier
Wurzel dieſer Gleichung ſind.
194.
Betrachten wir dieſe Form etwas genauer, ſo
finden wir, daß in dem zweyten Glied die Summe
L 3aller
[166]Erſter Abſchnitt
aller vier Wurzeln vorkommt, welche mit - x3 multi-
plicirt iſt, im dritten Glied findet ſich die Summe der
Producte aus je zwey Wurzeln mit einander multipli-
cirt, welches mit xx multiplicirt iſt, im vierten Glied ſieht
man die Summe der Producte aus je drey Wurzeln mit
einander multiplicirt, welches mit - x, multiplicirt iſt,
und endlich das fuͤnfte und letzte Glied enthaͤlt das Pro-
duct aus allen vier Wurzeln mit einander multiplicirt.
195.
Da das letzte Glied das Product aus allen Wur-
zeln enthaͤlt, ſo kann eine ſolche Biquadratiſche Glei-
chung keine andere Rational-Wurzel haben, als
welche zugleich Theiler des letzten Glieds ſind, da-
hero man aus dieſem Grund alle Rational-Wurzeln,
wann dergleichen vorhanden, leicht finden kann, wann
man fuͤr x nach und nach einen jeden Theiler des letzten
Glieds ſetzt und zuſieht, mit welchem der Gleichung
ein Genuͤge geſchehe, hat man aber auch nur eine ſolche
Wurzel gefunden, z. E. x = p, ſo darf man nur die Glei-
chung, nachdem alle Glieder auf eine Seite gebracht
worden, durch x - p dividiren und den Quotienten
gleich 0 ſetzen, welche eine Cubiſche Gleichung geben
wird, die nach den obigen Regeln weiter aufgeloͤßt
werden kann.
196.
[167]Von den Algebraiſchen Gleichungen
196.
Hierzu aber wird nun unumgaͤnglich erfordert, daß
alle Glieder aus gantzen Zahlen beſtehen, und daß
das erſte blos da ſtehe, oder nur mit 1 multiplicirt ſey:
kommen demnach in einigen Gliedern Bruͤche vor, ſo
muͤßen dieſelben vorher weggeſchaft werden, welches
jederzeit geſchehen kann, wann man fuͤr x ſchreibt y
getheilt durch eine Zahl, welche die Nenner der Bruͤ-
che in ſich ſchließt:
Als wann dieſe Gleichung vork[aͤm]e x4 - ½ x3 + ⅓ xx
+ ¾ x + \frac{1}{18} = 0, ſo ſetze man weil in den Nennern 2
und 3 nebſt ihren Poteſtaͤten vorkommen
x = \frac{y}{6}, ſo wird \frac{y^{4}}{6^{4}} - \frac{\frac{1}{2}y^{3}}{6^{3}} + \frac{\frac{1}{3}yy}{6^{2}} - \frac{\frac{3}{4}y}{6} + \frac{1}{18} = 0, wel-
che mit 64 multiplicirt giebt y4 - 3 y3 + 12 yy - 162 y
+ 72 = 0. Wollte man nun ſuchen ob dieſe Glei-
chung Rational-Wurzeln habe, ſo muͤßte man fuͤr y
nach und nach die Theiler der Zahl 72 ſchreiben um zu
ſehen, in welchen Faͤllen die Formel wuͤrcklich 0 wer-
de.
197.
Da aber die Wurzeln ſo wohl negativ als poſi-
tiv ſeyn koͤnnen, ſo muͤßte man mit einem jeden Thei-
L 4ler
[168]Erſter Abſchnitt
ler zwey Proben anſtellen, die erſte indem derſelbe po-
ſitiv, die andere indem derſelbe negativ genommen
wuͤrde: man hat aber auch hier wiederum zu bemer-
cken, daß ſo oft die zwey Zeichen + und - mit einan-
der abwechſeln, die Gleichung eben ſo viel poſitive
Wurzeln habe; ſo oft aber einerley Zeichen auf einan-
der folgen, eben ſo viel negative Wurzeln vorhanden
ſeyn muͤßen. Da nun in unſerm Exempel 4 Abwechſe-
lungen vorkommen, und keine Folge, ſo ſind alle
Wurzeln poſitiv, und alſo hat man nicht noͤthig einen
Theiler des letzten Glieds negativ zu nehmen.
198.
Es ſey z. E. dieſe Gleichung vorgegeben x4 + 2 x3
— 7 xx - 8 x + 12 = 0. Hier kommen nun zwey Ab-
wechſelungen der Zeichen, und auch zwey Folgen vor,
woraus man ſicher ſchließen kann, daß dieſe Gleichung
zwey poſitive und auch zwey negative Wurzeln haben
muͤße, welche alle Theiler der Zahl 12 ſeyn muͤßen. Da
nun dieſe Theiler ſind 1, 2, 3, 4, 6, 12, ſo pro-
bire man erſtlich mit x = + 1 ſo kommt wuͤrcklich 0 her-
aus, alſo iſt eine Wurzel x = 1. Setzt man ferner
x = - 1 ſo kommt folgendes + 1 - 2 - 7 + 8 + 12
= 21 - 9 = 12 und dahero giebt x = - 1 keine Wurzel.
Man
[169]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Man ſetze ferner x = 2 ſo wird unſere Formel wie-
der = 0, und alſo x = 2 eine Wurzel; hinge-
gen x = - 2 geht nicht an. Setzt man weiter x = 3
ſo kommt 81 + 54 - 63 - 24 + 12 = 60 geht alſo
auch nicht an: man ſetze aber x = - 3 ſo kommt 81 - 54
— 63 + 24 + 12 = 0, folglich iſt x, - 3 eine Wurzel;
eben ſo findet man auch, daß x = - 4 eine Wurzel
ſeyn werde, alſo daß alle vier Wurzel Rational ſind
und ſich alſo verhalten, I.) x = 1, II.) x = 2,
III.) x = - 3, IV.) x = - 4, von welchen zwey po-
ſitiv und zwey negativ ſind, wie die obige Regel anzeigt.
199.
Wann aber keine Wurzel Rational iſt, ſo laͤßt ſich
auch durch dieſen Weg keine finden: dahero man auf ſol-
che Mittel bedacht geweſen, um in dieſen Faͤllen die Ir-
rational-Wurzeln ausdruͤcken zu koͤnnen. Hierin iſt
man auch ſo gluͤcklich geweſen, daß man zweyerley
verſchiedene Wege entdeckt habe, um zur Erkentniß ſol-
cher Wurzeln zu gelangen, die Biquadratiſche Glei-
chung mag auch beſchaffen ſeyn wie ſie wolle.
Ehe wir aber dieſe allgemeine Wege eroͤrtern,
ſo wird es dienlich ſeyn einige beſondere Faͤlle aufzu-
loͤſen, welche oͤfters mit Nutzen angebracht werden
koͤnnen.
L 5200.
[170]Erſter Abſchnitt
200.
Wann die Gleichung ſo beſchaffen iſt, daß die
Zahlen in den Gliedern ruͤckwaͤrts eben ſo fortgehen
als vorwaͤrts, wie in dieſer Gleichung geſchiehet:
x4 + mx3 + nxx + mx + 1 = 0, welche noch et-
was allgemeiner alſo vorgeſtellt werden kann:
x4 + max3 + naaxx + ma3x + a4 = 0 So kann eine
ſolche Form allezeit als ein Product zweyer Factoren,
welche Quadratiſche Formeln ſind, angeſehen werden
und die ſich leicht beſtimmen laßen: dann man ſetze fuͤr
dieſe Gleichung folgendes Product (xx + pax + aa)
(xx + qax + aa) = 0, we p und q geſucht werden muͤſſen,
daß die obige Gleichung herauskomme. Es wird
aber durch die wuͤrckliche Multiplication gefunden
x4 + (p + q) a x3 + (pq + 2) aa xx + (p + q) a3 x
+ a4 = 0; damit alſo dieſe Gleichung mit der vor-
gegebenen einerley ſey, ſo werden folgende zwey Stuͤcke
erfordert I.) daß p + q = m, und II.) daß pq + 2 = n,
folglich pq = n - 2.
Die erſtere quadrirt giebt pp + 2 pq + qq = mm,
davon die andere viermal genommen, nemlich
4 pq = 4 n - 8, ſubtrahirt bleibt uͤber pp - 2 pq + qq
= mm - 4 n + 8: davon die Quadrat-Wurzel iſt:
p - q = √ (mm - 4 n + 8). Da nun p + q = m
ſo
[171]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
ſo erhalten wir durch die Addition 2 p = m + \sqrt{(mm - 4 n + 8)} oder p = \frac{m + \sqrt{(mm - 4 n + 8)}}{2}; durch die
Subtraction aber bekommen wir 2 q = m - √ (mm - 4 n
+ 8) oder q = \frac{m - \sqrt{(mm - 4 n + 8)}}{2}. Hat man nun p und
q gefunden, ſo darf man nur einen jeden der Factoren
= 0 ſetzen, um daraus die Werthe von x zu finden:
der erſte giebt xx + pax + aa = 0 oder xx = - pax
— aa, woraus man findet x = - \frac{pa}{2} ± √ (\frac{ppaa}{4} - aa)
oder x = - \frac{pa}{2}± a √ (\frac{pp}{4} - 1) oder x = - \frac{pa}{2} ±
½ a √ (pp - 4); der andere Factor giebt aber
x = - \frac{qa}{2} ± ½ a √ (qq - 4) und alſo hat man die vier
Wurzeln der vorgegebenen Gleichung.
201.
Um dieſes zu erlaͤutern, ſo ſey dieſe Gleichung
vorgegeben x4 - 4 x3 - 3 xx - 4 x + 1 = 0. Hier iſt
nun a = 1, m = - 4, n = - 3, dahero mm - 4 n
+ 8 = 36 und die Quadrat-Wurzel daraus = 6; dahe-
ro bekommen wir p = \frac{- 4 + 6}{2} = 1 und q = - \frac{4 - 6}{2} = - 5,
woraus die vier Wurzeln ſeyn werden; I.) und II.) x =
— ½ ± ½ √ - 3 = - \frac{1 \pm \sqrt{- 3}}{2}; und ferner die III.) und
IV.)x = \frac{5}{2} \pm \frac{1}{2} \sqrt{21} = \frac{5 \pm\sqrt{21}}{2}: alſo ſind die vier
Wurzeln der vorgegebenen Gleichung folgende
I.)
[172]Erſter Abſchnitt
I.)x = \frac{- 1 + \sqrt{- 3}}{2}, II.)x = \frac{- 1 - \sqrt{- 3}}{2},
III.)x = \frac{5 + \sqrt{21}}{2}, IV.)x = \frac{5 - \sqrt{21}}{2},
wovon die zwey erſten imaginaͤr oder unmoͤglich ſind,
die beyden andern aber moͤglich, weil man √ 21 ſo
genau anzeigen kann als man will, indem man die
Wurzel durch Decimal-Bruͤche ausdruͤckt. Dann da
21 ſo viel ſo als 21,00000000 ſo ziehe man daraus
die Quadrat-Wurzel wie folget:
\left.\begin{matrix} 21\\16 \end{matrix}\right|\overset{\big0\big0\big|\big0\big0\big|\big0\big0\big|\big0\big0\big|\big4.\big5\big8\big2\big5}{\, } \\\rule[5]{160}{.5}\\ 85 \left|\begin{matrix} 500\\425 \end{matrix}\right. \\\rule[5]{50}{.5}\\ 908 \left|\begin{matrix} 7500\\7264 \end{matrix}\right. \\\rule[5]{80}{.5}\\ 9162 \left|\begin{matrix} 23600\\18324 \end{matrix}\right. \\\rule[5]{90}{.5}\\ 91645 \left|\begin{matrix} 527600\\458225 \end{matrix}\right. \\\rule[5]{90}{.5}\\ 69375
Da nun √ 21 = 4, 5825 ſo iſt die dritte Wurzel ziem-
lich genau x = 4, 7912, und die vierte x = 0, 2087
welche man leicht noch genauer haͤtte berechnen koͤn-
nen.
Weil
[173]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Weil die vierte Wurzel dem \frac{2}{10} oder ⅕ ziemlich nahe
kommt, ſo wird dieſer Werth der Gleichung auch ziem-
lich genau ein Genuͤge leiſten; man ſetze alſo x = ⅕
ſo bekommt man \frac{1}{625} - \frac{4}{125} - \frac{3}{25} - ⅘ + 1 = \frac{31}{625} und die-
ſes ſollte = 0 ſeyn, welches ziemlich genau eintrift.
202.
Der zweyte Fall, wo eine aͤhnliche Aufloͤſung ſtatt
findet, iſt den Zahlen nach dem vorigen gleich, nur
daß das zweyte und vierte Glied verſchiedene Zeichen
haben: eine ſolche Gleichung iſt demnach:
x4 + max3 + naaxx - ma3x3 + a4 = 0 welche
durch folgendes Product kann vorgeſtellet werden
(xx + pax - aa) (xx + qax - aa) = 0. Dann
durch die Multiplication bekommt man x4 + (p + q)
ax3 + (pq - 2) aaxx - (p + q) a3 x + a4 welche
mit der vorgegebenen einerley wird, wann erſtlich
p + q = m und hernach pq - 2 = n oder pq = n + 2;
dann ſolchergeſtalt wird das vierte Glied von ſelbſten
einerley: man quadrire wie vor die erſte Gleichung,
ſo hat man pp + 2 pq + qq = mm, davon ſubtra-
hire man die andere viermal genommen 4 pq = 4 n + 8,
ſo bekommt man pp - 2 pq + qq = mm - 4 n - 8
woraus die Quadrat-Wurzel giebt
p - q
[174]Erſter Abſchnitt
p - q = √ (mm - 4 n - 8), und daher erhalten wir
p=\frac{m + \sqrt{(mm - 4 n - 8)}}{2} und q = \frac{m - \sqrt{(mm - 4 n - 8)}}{2}.
Hat man nun p und q gefunden ſo giebt der erſte Fac-
tor dieſe zwey Wurzeln x = - ½ pa ± ½ a √ (pp + 4)
und der zweyte Factor giebt dieſe x = - ½ qa ±
½ a √ (qq + 4) und alſo hat man die vier Wurzeln
der vorgegebenen Gleichung.
203.
Es ſey Z. E. dieſe Gleichung gegeben x4 —
3.2 x3 + 3.8 x + 16 = 0, hier iſt nun a = 2 und
m = - 3 und n = 0, dahero √ (mm - 4 n - 8) = 1,
folglich p = \frac{- 3 + 1}{2} = - 1, und q = \frac{- 3 - 1}{2} = - 2
woraus die zwey erſtern Wurzeln ſeyn werden x = 1
± √ 5 und die zwey letztern x = 2 ± √ 8 alſo daß die
vier geſuchten Wurzeln ſeyn werden: I.) x = 1 + √ 5,
II.) x = 1 - √ 5, III.) x = 2 + √ 8, IV.) x = 2 - √ 8.
Woraus die vier Factoren unſerer Gleichung ſeyn
werden (x - 1 - √ 5) (x - 1 + √ 5) (x - 2 - √ 8)
(x - 2 + √ 8), welche wuͤrcklich mit einan-
der multiplicirt unſere Gleichung hervorbringen muͤ-
ßen. Dann der erſte und zweyte mit einander multi-
plicirt geben xx - 2 x - 4 und die beyden andern ge-
ben
[175]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
ben xx - 4 x - 4, welche zwey Producte wiederum
mit einander multiplicirt geben x4 - 6 x3 + 24 x + 16,
welches juſt die vorgegebene Gleichung iſt.
Capitel 14.
Von des Pombelli Regel die Aufloͤſung der
Biquadratiſchen Gleichungeu auf Cubiſche zu
bringen.
204.
Da ſchon oben gezeigt worden, wie die Cubiſche
Gleichungen durch Huͤlfe des Cardani Regel
aufgeloͤßt werden koͤnnen, ſo kommt die Haupt-Sa-
che bey den Biquadratiſchen Gleichungen darauf an,
daß man die Aufloͤſung derſelben auf Cubiſche Glei-
chungen zu bringen wiße. Dann ohne Huͤlfe der
Cubiſchen Gleichungen iſt nicht moͤglich die Biqua-
dratiſche auf eine allgemeine Art aufzuloͤſen: dann
wann man auch eine Wurzel gefunden, ſo erfordern
die uͤbrigen Wurzeln eine Cubiſche Gleichung. Wor-
aus
[176]Erſter Abſchnitt
aus man ſogleich erkennet, daß auch die Gleichun-
gen von einem hoͤheren Grade die Aufloͤſung aller nie-
drigen voraus ſetzen.
205.
Hierzu hat nun ſchon vor etlichen 100 Jahren
ein Italiener, Nahmens Pombelli, eine Regel gegeben,
welche wir in dieſem Capitel vortragen wollen:
Es ſey demnach die allgemeine Biquadratiſche
Gleichung gegeben x4 + ax3 + bxx + cx + d = 0,
wo die Buchſtaben a, b, c, d alle nur erſinliche Zah-
len bedeuten koͤnnen: nun ſtelle man ſich vor, daß die-
ſe Gleichung mit der folgenden einerley ſey
(xx + ½ ax + p) 2 - (qx + r)2 = 0, wo es nur dar-
auf ankommt die Buchſtaben p und q und r ſo zu
beſtimmen, daß die gegebene Gleichung herauskommt.
Bringt man nun dieſe letztere in Ordnung, ſo kommt
heraus
x^{4}+ax^{3}+\frac{1}{4}aaxx+apx+pp\\ +2pxx-2qrx-rr\\ -qqxx
Hier ſind nun die zwey erſten Glieder mit unſe-
rer Gleichung ſchon einerley; fuͤr das dritte Glied muß
man ſetzen ¼ aa + 2 p - qq = b woraus man hat
qq = ¼ aa + 2 p - b, fuͤr das vierte Glied muß man
ſetzen
[177]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
ſetzen a p - 2 qr = c, woraus man hat 2 qr = ap - c
fuͤr das letzte Glied aber pp - rr = d, woraus wird
rr = pp - d. Aus dieſen drey Gleichungen muͤßen nun
die drey Buchſtaben p, q und r beſtimmt werden.
206.
Um dieſes auf die leichteſte Art zu verrichten, ſo
nehme man die erſte viermal, welche ſeyn wird 4qq
= aa + 8 p - 4 b, dieſe multiplicire man mit der
letzten rr = pp - d, ſo bekommt man;
4qq rr = 8 p3 + (aa - 4 b) pp - 8 dp - d(aa - 4 b)
nun quadrire man die mittlere Gleichung 4qqrr
= aapp - 2 acp + cc: wir haben alſo zweyerley
Werthe fuͤr 4qqrr, welche einander gleich geſetzt die-
ſe Gleichung geben 8p3 + (aa - 4 b) pp - 8 dp —
d (aa - 4 b) = aapp - 2 acp + cc; und alle Glieder auf
eine Seite gebracht, geben 8p3 - 4 bpp + (2 ac - 8 d) p
— aad + 4 bd - cc welches eine Cubiſche Glei-
chung iſt, daraus in einem jeden Fall der Werth
von p nach den oben gegebenen Regeln beſtimmt werden
muß.
207.
Hat man nun aus den gegebenen Zahlen a, b, c, d
die drey Werthe des Buchſtaben p gefunden, worzu
IITheil Mes
[178]Erſter Abſchnitt
es genung iſt nur einen davon entdeckt zu haben, ſo
erhaͤlt man daraus ſo gleich die beyden andern Buch-
ſtaben q und r. Denn aus der erſten Gleichung wird ſeyn
q = √ (¼ aa + 2 p - b) und aus der zweyten erhaͤlt man
r = \frac{ap - c}{2 q}. Wann aber dieſe drey Buchſtaben fuͤr einen
jeglichen Fall gefunden worden, ſo koͤnnen daraus alle
vier Wurzeln der gegebenen Gleichung folgender Ge-
ſtalt beſtimmt werden.
Da wir die gegebene Gleichung auf dieſe Form
gebracht haben (xx + ½ ax + p)2 - (qx + r)2 = 0,
ſo iſt (xx + ½ ax + p)2 = (qx + r)2; daraus die
Quadrat-Wurzel gezogen wird xx + ½ ax + p = qx
+ r, oder auch xx + ½ ax + p = - qx - r.
Die erſtere giebt xx = (q - ½ a) x - p + r woraus
zwey Wurzeln gefunden werden; die uͤbrigen zwey
werden aber aus der andern gefunden, welche alſo
ausſieht xx = - (q + ½ a) x - p - r.
208.
Um dieſe Regel mit einem Exempel zu erlaͤutern,
ſo ſey dieſe Gleichung vorgegeben x4 - 10 x3 + 35 xx
— 50 x + 24 = 0, welche mit unſerer allgemeinen For-
mel verglichen giebt a = - 10, b = 35, c = - 50, d = 24
aus welchen fuͤr den Buchſtaben p zu beſtimmen fol-
gen-
[179]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
gende Gleichung erwaͤchſt 8 p3 - 140 p p + 808 p
— 1540 = 0; welche durch vier dividirt giebt
2 p3 - 35 p p + 202 p - 385 = 0. Die Theiler
der letzten Zahl ſind 1, 5, 7, 11, etc. von wel-
chen 1 nicht angeht; ſetzt man aber p = 5 ſo kommt
250 - 875 + 1010 - 385 = 0, folgleich iſt p = 5:
will man auch ſetzen p = 7, ſo kommt 686 - 1715
+ 1414 - 385 = 0; alſo iſt p = 7 die zweyte Wurzel. Um
die dritte zu finden ſo dividire man die Gleichung
durch 2 ſo kommt p3 - \frac{35}{2}p p + 101 p - \frac{385}{2} = 0, und
da die Zahl im zweyten Glied \frac{35}{2} die Summe aller drey
Wurzeln iſt, die beyden erſtern aber zuſammen 12 ma-
chen ſo muß die dritte ſeyn \frac{11}{2}. Alſo haben wir alle drey
Wurzeln. Es waͤre aber genung nur eine zu wißen,
weil aus einer jeden die vier Wurzeln unſerer Bi-
quadratiſchen Gleichung herauskommen muͤßen.
209.
Um dieſes zu zeigen, ſo ſey erſtlich p = 5, daraus
wird alsdann q = √(25 + 10 - 35) = 0 und r =
— \frac{50 + 50}{0} = \frac{0}{0}. Da nun hierdurch nichts beſtimmt wird,
ſo nehme man die dritte Gleichung rr = pp - d = 25
— 24 = 1, und alſo r = 1: dahero unſere beyde Qua-
M 2drat
[180]Erſter Abſchnitt
drat-Gleichungen ſeyn werden:
I.) xx = 5 x - 4, II.) xx = 5 x - 6
die erſtere giebt nun dieſe zwey Wurzeln x = \frac{5}{2} ± √\frac{6}{4},
alſo x = \frac{5 \pm 3}{2}, folglich entweder x = 4, oder x = 1:
Die andere aber giebt x = \frac{5}{2} ± √¼, alſo x = \frac{5 \pm 1}{2};
daraus wird entweder x = 3, oder x = 2.
Will man aber ſetzen p = 7 ſo wird q =
√(25 + 14 - 35) = 2 und r = \frac{- 70 + 50}{4} = - 5 woraus
dieſe zwey Quadrat-Gleichungen, entſtehen
I.) xx = 7x - 12 II.) xx = 3x - 2; deren erſtere giebt
x = \frac{7}{2} ± ¼, alſo x = \frac{7 \pm 1}{2} dahero x = 4 und
x = 3: die andere giebt dieſe Wurzel x = \frac{3}{2} ± √¼,
alſo x = \frac{3 \pm 1}{2}, dahero x = 2 und x = 1, welches eben
die vier Wurzeln ſind, die ſchon vorher gefunden worden.
Und eben dieſelben folgen auch aus dem dritten Werth
p = \frac{11}{2}. Dann da wird q = √(25 + 11 - 35) = 1 und
r = \frac{- 55 + 50}{2} = - \frac{5}{2}, woraus die beyden Quadrati-
ſchen Gleichungen ſeyn werden.
I.) xx = 6 x - 8, II.) xx = 4x - 3:
aus der erſteren bekommt man x = 3 ± √1, alſo x = 4
und x = 2; aus der andern aber x = 2 ± √1, alſo
x = 3 und x = 1, welche die ſchon gefundene vier
Wurzeln ſind.
210.
[181]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
210.
Es ſey ferner dieſe Gleichung vorgegeben x4 - 16x
— 12 = 0, in welcher iſt a = 0, b = 0, c = - 16,
d = - 12; dahero unſere Cubiſche Gleichung ſeyn wird
8p3 + 96p - 256 = 0, das iſt p3 + 12p - 32 = 0,
welche Gleichung noch einfacher wird, wann man ſetzt
p = 2t; da wird nemlich 8 t3 + 24 t - 32 = 0 oder
t3 + 3t - 4 = 0 Die Theiler des letzten Glieds ſind 1, 2, 4,
a[u]s welchen t = 1 eine Wurzel iſt, daraus wird p = 2
und ferner q = √4 = 2 und r = \frac{16}{4} = 4. Dahero ſind
die beyden Quadrat-Gleichungen xx = 2x + 2 und
xx = - 2x - 6, daher die Wurzeln ſeyn werden
x = 1 ± √3, und x = - 1 ± √ - 5.
211.
Um die bisherige Aufloͤſung noch deutlicher zu
machen, ſo wollen wir dieſelbe bey dem folgenden
Exempel gantz wiederhohlen:
Es ſey demnach dieſe Gleichung gegeben x4 —
6 x3 + 12 xx - 12 x + 4 = 0, welche in dieſer Formel
enthalten ſeyn ſoll (xx - 3 x + p)2 - (q x + r)2 = 0,
wo im erſten Theil - 3 x geſetzt worden, weil - 3 die
Haͤlfte iſt der Zahl - 6 im zweyten Glied der Gleichung;
Dieſe Form aber entwickelt giebt x4 - 6x3 + (2p + 9
— qq) xx - (6 p + 2 q r) x + p p - r r = 0, mit
M 3die-
[182]Erſter Abſchnitt
dieſer Form vergleicht man nun unſere Gleichung ſo
bekommt man:
I.) 2 p + 9 - qq = 12, II.) 6 p + 2 q r = 12, III.
pp - rr = 4; aus der erſten erhalten wir qq = 2 p —
3, aus der zweyten 2 q r = 12 - 6 p oder q r = 6 - 3p,
aus der dritten rr = pp - 4: nun multiplicire man rr
und qq mit einander ſo bekommt man q q r r = 2 p3
— 3 pp - 8 p + 12. Quadrirt man aber den Werth
von qr, ſo kommt qq rr = 36 - 36 p + 9 pp: dahero
erhalten wir dieſe Gleichung: 2 p3 - 3 pp - 8 p + 12
= 9 pp - 36 p + 36, oder 2 p3 - 12 pp + 28 p - 24 = 0,
oder durch 2 dividirt dieſe p3 - 6 pp + 14 p - 12 = 0, wo-
von die Wurzel iſt p = 2; daraus wird qq = 1, q = 1
und q r = r = 0. Unſere Gleichung wird alſo ſeyn:
(xx - 3x + 2)2 = xx, daraus die Quadrat-Wur-
zel xx - 3x + 2 = ± x: gilt das obere Zeichen, ſo
hat man xx = 4x - 2, fuͤr das untere Zeichen aber
xx = 2x - 2: woraus dieſe vier Wurzelngefunden wer-
den x = 2 ± √2, und x = 1 ± √ - 1.
Capi-
[183]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Capitel 15.
Von einer neuen Aufloͤſung der Biquadra-
tiſchen Gleichungen.
212.
Wie durch die obige Regel des Pombelli die Bi-
quadratiſchen Gleichungen durch Huͤlfe einer
Cubiſchen aufgeloͤſt werden, ſo iſt ſeit dem noch ein
anderer Weg gefunden worden eben dieſes zu leiſten,
welcher von dem vorigen gaͤnzlich unterſchieden iſt
und eine beſondere Erklaͤrung verdienet.
213.
Man ſetze nemlich, die Wurzel einer Biquadrati-
ſchen Gleichung habe dieſe Form x = √p + √q + √r,
wo die Buchſtaben p, q und r die drey Wurzeln einer
ſolchen Cubiſchen Gleichung andeuten
z3 - f z z + g z - h = o, alſo daß ſeyn wird p + q
+ r = f, p q + p r + q r = g und p q r = h:
dieſes voraus geſetzt ſo quadrire man die angenom-
mene Form der Wurzel x = √p + √q + √r, da
M 4kommt
[184]Erſter Abſchnitt
kommt heraus xx = p + q + r + 2 √pq +
2 √pr + 2 √qr. Da nun p + q + r = f ſo wird xx
— f = 2 √pq + 2 √pr + 2 √qr: nun nehme man noch-
mals die Quadrate, ſo wird x4 - 2 f xx + ff = 4 pq
+ 4pr + 4qr + 8 √ppqr + 8 √pqqr + 8 √pq rr.
Da nun 4pq + 4pr + 4qr = 4g ſo wird x4 - 2f xx
+ f f - 4g = 8 √pqr. (√p + √q + √r); da
aber √p + √q + √r = x und pqr = h, alſo √pqr
= √h, ſo gelangen wir zu dieſer Biquadratiſchen
Gleichung x4 - 2fxx - 8x √h + ff - 4g = 0 wovon
die Wurzel gewis iſt x = √p + √q + √r, und wo
p, q und r die drey Wurzeln ſind der obigen Cubiſchen
Gleichung.
z3 - fzz + gz - h = 0
214.
Die herausgebrachte Biquadratiſche Gleichung
kann als allgemein angeſehen werden, obgleich
das zweyte Glied x3 darin mangelt. Dann man kann
immer eine jede vollſtaͤndige Gleichung in eine andere
verwandeln, wo das zweyte Glied fehlt, wie wir hernach
zeigen wollen.
Es ſey demnach dieſe Biquadratiſche Gleichung
gegeben: x4 - a x x - b x - c = 0, wovon eine Wur-
zel gefunden werden ſoll. Man vergleiche dieſelbe da-
hero
[185]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
hero mit der gefundenen Form um dadurch die Buch-
ſtaben f,g, und h zu beſtimmen. Darzu wird erfordert,
daß I.) 2 f = a alſo f = \frac{a}{2}, II.) 8 √h = b alſo h = \frac{bb}{64}
III.) ff - 4g = - c oder, \frac{aa}{4} - 4g + c = 0, oder ¼ aa
+ c = 4 g, folglich g = \frac{1}{16}a a + ¼ c.
215.
Aus der vorgegebenen Gleichung x4 - a x x
— bx - c = 0 findet man demnach die Buchſtaben f, g
und h alſo beſtimmt f = ½ a, g = \frac{1}{10}aa + ¼ c, und h
= \frac{1}{64}b b oder √h = ⅛ b; daraus formire man dieſe
Cubiſche Gleichung: z3 - f z z + g z - h = 0, wo-
von man nach der obigen Regel die drey Wurzeln ſuchen
muß. Dieſelben ſeyen nun I.) z = p, II.) z = q, III.)
z = r: aus welchen, wann ſie gefunden worden, eine
Wurzel unſerer Biquadratiſchen Gleichung ſeyn wird
x = √p + √q + √r.
216.
Solcher Geſtalt ſcheint es zwar, daß nur eine
Wurzel unſerer Gleichung gefunden werde, allein
da ein jedes Quadrat-Wurzel-Zeichen ſo wohl ne-
gativ als poſitiv genommen werden kann, ſo enthaͤlt
dieſe Form ſo gar alle vier Wurzeln.
M 5Woll-
[186]Erſter Abſchnitt
Wollte man zwar alle Veraͤnderungen der Zeichen
gelten laßen ſo kaͤmen 8 verſchiedene Werthe fuͤr x her-
aus, wovon doch nur 4 gelten koͤnnen. Es iſt aber zu
bemercken, daß das Product dieſer drey Glieder, nemlich
√pqr gleich ſeyn muͤße den √h = ⅛ b; dahero wann ⅛ b
poſitiv iſt ſo muß das Product der Theile auch poſitiv
ſeyn, in welchem Fall nur dieſe vier Aenderungen gelten.
- I.) x = √p + √q + √r,
- II.) x = √p - √q - √r,
- III.) x = - √p + √q - √r,
- IV.) x = - √p - √q + √r,
iſt aber ⅛ b negativ, ſo ſind die 4 Werthe von x folgende:
- I.) x = √p + √q - √r,
- II.) x = √p - √q + √r,
- III.) x = - √p + √q + √r,
- IV.) x = - √p - √q - √r.
Durch Huͤlfe dieſer Anmerckung koͤnnen in jeglichem
Fall alle vier Wurzeln beſtimmt werden, wie aus folgen-
dem Exempel zu erſehen.
217.
Es ſey dieſe Biquadratiſche Gleichung vor-
gegeben in welcher das zweyte Glied fehlt x4 —
25xx + 60x - 36 = 0, welche mit der obigen Formel
verglichen giebt a = 25, b = - 60 und c = 36, wor-
aus
[187]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
aus man ferner erhaͤlt f = \frac{25}{2}, g = \frac{625}{16} + 9 = \frac{769}{16} und
h = \frac{225}{4}: alſo iſt unſere Cubiſche Gleichung
z3 - \frac{25}{2}z z + \frac{769}{16}z - \frac{225}{4} = 0.
Um hier die Bruͤche weg zubringen, ſo ſetze man z = \frac{u}{4}, ſo
wird \frac{u^{3}}{64} - \frac{25}{2} · \frac{uu}{16} + \frac{769}{16} · \frac{u}{4} - \frac{225}{4} = 0, welche mit 64 multipli-
cirt giebt u3 - 50uu + 769u - 3600 = 0, wovon die
drey Wurzeln gefunden werden ſollen, welche alle drey
poſitiv ſind, und wovon eine Wurzel iſt u = 9, um die an-
dere zu finden ſo theile man u3 - 50uu + 769u - 3600
durch u - 9, und da kommt dieſe neue Gleichung uu - 41u
+ 400 = 0 oder uu = 41u - 400, woraus gefunden wird
u = \frac{41}{2} ± √(\frac{1681}{4} - \frac{1600}{4}) = \frac{41 \pm 9}{2}: alſo ſind die drey
Wurzeln u = 9, u = 16, u = 25, dahero wir erhalten;
I.) z = \frac{9}{4}, II.) z = 4, III.) z = \frac{25}{4}.
Dieſes ſind nun die Werthe der Buchſtaben p, q und r,
alſo daß p = \frac{9}{4}, q = 4, r = \frac{25}{4}; weil nun √pqr = √h = - \frac{15}{2}
und dieſer Werth = ½ b negativ iſt, ſo muß man ſich mit
den Zeichen der Wurzeln √p, √q, √r, darnach
richten: es muß nemlich entweder nur ein minus
oder drey minus vorhanden ſeyn: da nun √p = \frac{3}{2}
√q = 2 und √r = \frac{5}{2}, ſo werden die vier Wurzeln un-
ſerer vorgegebenen Gleichung ſeyn:
I.)
[188]Erſter Abſchnitt
- I.) x = \frac{3}{2} + 2 - \frac{5}{2} = 1,
- II.) x = \frac{3}{2} - 2 + \frac{5}{2} = 2,
- III.) x = - \frac{3}{2} + 2 + \frac{5}{2} = 3,
- IV.) x = - \frac{3}{2} - 2 - \frac{5}{2} = - 6,
aus welchen dieſe vier Factoren der Gleichung ent-
ſtehen (x - 1) (x - 2) (x - 3) (x + 6) = 0, wovon
die beyde erſten geben xx - 3x + 2 die beyden letztern
aber xx + 3x - 18, und dieſe zwey Producte mit einander
multiplicirt bringen juſt unſere Gleichung hervor.
218.
Nun iſt noch uͤbrig zu zeigen wie eine Biqua-
dratiſche Gleichung, in der das zweyte Glied vor-
handen iſt, in eine andere verwandelt werden koͤnne,
darin das zweyte Glied fehlt, worzu folgende Regel
dienet.
Es ſey dieſe allgemeine Gleichung gegeben
y4 + ay3 + byy + cy + d = 0. Hier ſetze man zu
y den vierten Theil der Zahl des andern Glieds, nem-
lich ¼ a und ſchreibe dafuͤr einen neuen Buchſtaben x,
alſo daß y + ¼ a = x folglich y = x - ¼ a; daraus
wird yy = xx - ½ ax + \frac{1}{16}aa, ferner y3 = x3 - ¾ axx
+ \frac{3}{16}aax - \frac{1}{64}a3, und daraus endlich:
y4
[189]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
y^{4}=x^{4}-ax^{3}+\frac{3}{8}aaxx-\frac{1}{18}a^{3}x+\frac{1}{256}a^{4}\\ +ay^{3}=+ax^{3}-\frac{3}{4}aaxx+\frac{3}{10}a^{3}x-\frac{1}{64}a^{4}\\ +byy=+bxx-\frac{1}{2}abx+\frac{1}{16}aab\\ +cy=+cx-\frac{1}{4}ac\\ +d=+d \\\rule[5]{280}{.5}\\ \left.\begin{matrix} x^{4}+0-\frac{3}{8}aaxx+\frac{1}{8}a^{3}x-\frac{3}{256}a^{4}\\ +bxx-\frac{1}{2}abx+\frac{1}{10}aab\\ +cx-\frac{1}{4}ac\\ +d \end{matrix}\right\} =0
in welcher Gleichung, wie man ſieht, das zweyte Glied
weggefallen iſt, alſo daß man jetzt die gegebene Re-
gel darauf anwenden und daraus die vier Wurzeln von
x beſtimmen kann, aus welchen hernach die vier Wer-
the von y von ſelbſten ſich ergeben, weil y = x - ¼ a.
219.
So weit iſt man bisher in Aufloͤſung der Alge-
braiſchen Gleichungen gekommen, nemlich bis auf
den vierten Grad, und alle Bemuͤhungen die Glei-
chungen von fuͤnften und den hoͤhern Graden auf glei-
che Art aufzuloͤſen, oder zum wenigſten auf die nie-
drigſten Grade zu bringen ſind fruchtloß geweſen, alſo
daß
[190]Erſter Abſchnitt
daß man nicht im Stand iſt allgemeine Regeln zu ge-
ben, wodurch die Wurzeln von hoͤhern Gleichungen
ausfindig gemacht werden koͤnnten.
Alles was darinnen geleiſtet worden, geht nur auf
gantz beſondere Faͤlle, worunter derjenige der vornehm-
ſte iſt, wann irgend eine Rational-Wurzel ſtatt fin-
det, als welche durch Probiren leicht heraus gebracht
werden kann, weil man weiß, daß dieſelbe immer ein
Theiler des letzten Glieds ſeyn muß: und hier mit iſt es
eben ſo beſchaffen wie wir ſchon bey den Gleichungen
vom dritten und vierten Grad gelehret haben.
220.
Es wird doch noch noͤthig ſeyn dieſe Regel auch
auf eine ſolche Gleichung anzuwenden, deren Wur-
zeln nicht rational ſind:
Eine ſolche Gleichung ſey nun dieſe y4 - 8y2
+ 14yy + 4y - 8 = 0. Hier muß man vor allen Dingen
das zweyte Glied wegſchaffen, dahero ſetze man zu
der Wurzel y noch den vierten Theil der Zahl des
zweyten Glieds nemlich y - 2 = x, ſo wird
y = x
[191]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
y=x+2 und yy=xx+4x+4, ferner y^{3}=x^{3}
+6xx+12x+8.
und y^{4}=x^{4}+8x^{3}+24xx+32x+16\\ -8y^{3}=-8x^{3}-48xx-96x-64\\ +14yy=+14xx+56x+56\\ +4y=+4x+8\\ -8=-8 \\\rule[5]{220}{.5}\\ x^{4}+0-10xx-4x+8=0,
welche mit unſerer allgemeinen Form verglichen, giebt
a = 10, b = 4, c = - 8; woraus wir demnach ſchließen f = 5,
g = \frac{17}{4}, h = ¼ und √h = ½. Daraus wir ſehen, daß
das Product √pqr, poſitiv ſeyn wird. Die Cu-
biſche Gleichung wird demnach ſeyn z3 - 5zz + \frac{17}{4}z
— ¼ = 0, von welcher Cubiſchen Gleichung die drey
Wurzeln p, q und r geſucht werden muͤßen.
221.
Hier muͤßen nun erſtlich die Bruͤche weggeſchaft
werden, deswegen ſetze man z = \frac{u}{2} ſo wird \frac{u^{3}}{3} - \frac{5uu}{4}
+ \frac{17}{4} · \frac{u}{2} - ¼ = 0, mit 8 multiplicirt giebt u3 - 10 uu
+ 17u - 2 = 0, wo alle Wurzeln poſitiv ſind. Da nun
die Theiler des letzten Glieds ſind 1 und 2, ſo ſey erſt-
lich
[192]Erſter Abſchnitt.
lich u = 1 da wird 1 - 10 + 17 - 2 = 6 und alſo
nicht 0, ſetzt man aber u = 2 ſo wird 8 - 40 + 34
— 2 = 0 welches ein Genuͤge leiſtet. Dahero iſt eine
Wurzel u = 2: um die andere zu finden ſo theile man
durch u - 2 wie folget:
u-2)u^{3}-10uu+17u-2(uu-8u+1\\ u^{3}-2uu \\\rule[5]{270}{.5}\\ -8uu+17u\\ -8uu+16u \\\rule[5]{80}{.5}\\ u-2\\ u-2 \\\rule[5]{40}{.5}\\ 0
und da bekommt man uu - 8u + 1 = 0, oder uu = 8u
— 1, woraus die beyden uͤbrigen Wurzeln ſind u = 4
± √15. Da nun z = ½ u, ſo ſind die drey Wurzeln
der Cubiſchen Gleichung:
I.)z = p = 1, II.) z = q = \frac{4 + \sqrt{19}}{2}, III.) z = r
= \frac{4 - \sqrt{15}}{2}.
222.
Da wir nun p, q und r gefunden, ſo werden
ihre Quadrat-Wurzeln ſeyn √p = 1, √q = \frac{\sqrt{(8 + 2 \sqrt{15})}}{2}
√r = \frac{\sqrt{(8 - 2 \sqrt{15})}}{2}.
Aus
[193]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
Aus demjenigen aber was oben iſt gezeigt wor-
den, da die Quadrat-Wurzel aus (a ± √b), wann
√(aa - b) = c, alſo ausgedruͤckt worden √(a + b) =
√\frac{a + c}{2} ± √\frac{a - c}{2}, ſo iſt fuͤr unſern Fall a = 8 und
√b = 2 √15 folglich b = 60 dahero c = 2, hieraus
bekommen wir √(8 + 2 √15) = √5 + √3, und
√(8 - 2 √15) = √5 - √3. Da wir nun ge-
funden haben √p = 1, \sqrt{q} = \frac{\sqrt{5} + \sqrt{3}}{2} und \sqrt{r} = \frac{\sqrt{5} - \sqrt{3}}{2}, ſo werden die vier Werthe fuͤr x, da wir
wißen daß derſelben Product poſitiv ſeyn muß, fol-
gender Geſtalt beſchaffen ſeyn.
- I.)x = \sqrt{p} + \sqrt{q} + \sqrt{r} = 1 + \frac{\sqrt5+\sqrt3+\sqrt5-\sqrt3}2
= 1 + √5 - II.) x = \sqrt{p} - \sqrt{q} - \sqrt{r} = 1 - \frac{\sqrt5-\sqrt3-\sqrt5+\sqrt3}2
= 1 - √5 - III.) x = - \sqrt{p} + \sqrt{q} - \sqrt{r} = - 1 + \frac{\sqrt5+\sqrt3-\sqrt5+\sqrt3}2
= - 1 + √3 - IV.) x = - \sqrt{p} - \sqrt{q} + \sqrt{r} = - 1 - \frac{\sqrt5-\sqrt3+\sqrt5-\sqrt3}2
= - 1 - √3.
II.Theil NDa
[194]Erſter Abſchnitt.
Da nun fuͤr die gegebene Gleichung y = x + 2
war, ſo ſind die vier Wurzeln derſelben
- I.) y = 3 + √5,
- II.) y = 3 - √5,
- III.) y = 1 + √3,
- IV.) y = 1 - √3,
Capitel 16.
Von der Aufloͤſung der Gleichungen durch
die Naͤherung.
223.
Wann die Wurzeln einer Gleichung nicht ratio-
nal ſind, dieſelben moͤgen nun durch Wur-
zel-Zeichen ausgedruͤckt werden koͤnnen oder nicht,
wie bey den hoͤhern Gleichungen geſchiehet, ſo muß
man ſich begnuͤgen den Werth derſelben durch Naͤ-
herungen zu beſtimmeu, dergeſtalt, daß man dem wah-
ren
[195]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
ren Werth derſelben immer naͤher komme, bis der Feh-
ler endlich vor nichts zn achten. Es ſind zu dieſem
Ende verſchiedene Mittel erfunden worden, wovon
wir die vornehmſten hier erklaͤren wollen.
224.
Das erſte Mittel beſteht darinn, daß man den
Werth einer Wurzel ſchon ziemlich genau erforſcht ha-
be, alſo daß man wiße daß derſelbe z. E. groͤßer ſey
als 4, und doch kleiner als 5. Alsdann ſetze man
den Werth der Wurzel = 4 + p, da dann p gewis
einen Bruch bedeuten wird; iſt aber p ein Bruch und
alſo kleiner als 1, ſo iſt das Quadrat von p, der Cubus
und eine jegliche hoͤhere Poteſtaͤt noch weit kleiner, dahe-
ro man dieſelbe aus der Rechnung weglaßen kann, weil
es doch nur auf eine Naͤherung ankommt. Hat man nun
weiter dieſen Bruch p nur beynahe beſtimmt, ſo er-
kennt man die Wurzel 4 + p ſchon genauer: hieraus er-
forſcht man gleicher geſtalt einen noch genauern Werth,
und geht ſolchergeſtalt ſo weit fort, bis man der Wahr-
heit ſo nahe gekommen als man wuͤnſchet.
225.
Wir wollen dieſes zuerſt durch ein leichtes Exem-
N 2pel
[196]Erſter Abſchnitt
pel erlaͤutern, und die Wurzel dieſer Gleichung
xx = 20 durch Naͤherungen beſtimmen.
Hier ſieht man nun daß x groͤßer iſt als 4 und
doch kleiner als 5, dahero ſetze man x = 4 + p, ſo
wird xx = 16 + 8p + pp = 20; weil aber pp ſehr
klein iſt, ſo laße man dieſes Glied weg, um dieſe
Gleichung zu haben 16 + 8p = 20, oder 8p = 4,
daraus wird p = ½ und x = 4½ welches der Wahr-
heit ſchon weit naͤher kommt: man ſetze dahero ferner
x = 4½ + p ſo iſt man gewis, daß p ein noch weit
kleinerer Bruch ſeyn werde, als vorher; dahero pp
jetzt mit groͤßerm Recht weggelaßen werden koͤnne.
Man wird alſo haben xx = 20 ¼ + 9 p = 20, oder
9 p = - ¼, und alſo p = - \frac{1}{35}, folglich x = 4 ½ - \frac{1}{36}
= 4 \frac{17}{36}. Wollte man der Wahrheit nach naͤher kom-
men, ſo ſetze man x = 4\frac{17}{36} + p, ſo bekommt man
xx = 20\frac{1}{1296} + 8 \frac{34}{36}p = 20; dahero 8 \frac{34}{36}p = - \frac{1}{1296}
mit 36 multiplicirt kommt 322 p = - \frac{36}{1256} = - \frac{1}{36} und
daraus wird p = - \frac{1}{36 · 322} = - \frac{1}{11592}, folglich x =
4\frac{17}{36} - \frac{1}{11502} = 4\frac{4473}{11592}, welcher Werth der Wahrheit ſo
nahe kommt, daß der Fehler ſicher als nichts angeſehen
werden kann.
226.
[197]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
226.
Um dieſes allgemeiner zu machen, ſo ſey gegeben
dieſe Gleichung xx = a und man wiße ſchon daß x
groͤßer iſt als n, doch aber kleiner als n + 1; man ſetze
allſo x = n + p, alſo daß p ein Bruch ſeyn muß, und
dahero p p als ſehr klein verworfen werden kann,
daraus bekommt man xx = nn + 2np = a, alſo 2 n p
= a - n n und p = \frac{a - nn}{2 a}, folglich x = n + \frac{a - nn}{2 n}
= \frac{n n + a}{2 n}. Kam nun n der Wahrheit ſchon nahe, ſo kommt
dieſer neue Werth \frac{nn + a}{2 n} der Wahrheit noch weit
naͤher. Dieſen ſetze man von neuem fuͤr n, ſo wird man
der Wahrheit noch naͤher kommen, und wann man
dieſen neuern Werth nochmahl fuͤr n ſetzet, ſo wird
man noch naͤher zutreffen; und ſolchergeſtalt kann
man fortgehen ſo weit man will.
Es ſey zE: a = 2, oder man verlangt die Qua-
drat-Wurzel aus 2 zu wißen: hat man nun dafuͤr
ſchon einen ziemlich nahen Werth gefunden welcher
n geſetzt werde, ſo wird \frac{n n + 2}{2 n} einen noch naͤheren
Werth geben. Es ſey dahero.
- I.) n = 1 ſo wird x = \frac{3}{2}
- II.) n = \frac{3}{2} ſo wird x = \frac{17}{12}
- III.) n = \frac{17}{12} ſo wird x = \frac{577}{408}
N 3wel-
[198]Erſter Abſchnitt.
welcher letztere Werth dem √2 ſchon ſo nahe kommt,
daß das Quadrat davon = \frac{332929}{166464} nur um \frac{1}{166464}
groͤßer iſt als 2.
227.
Eben ſo kan man verfahren, wann die Cubic-Wur-
zel oder eine noch hoͤhere Wurzel durch die Naͤherung
gefunden werden ſoll.
Es ſey gegeben dieſe Cubiſche Gleichung x3 = a
oder man verlange √a zu finden; dieſelbe ſey nun bey
nahem = n und man ſetze x = n + p; ſo wird, wann
man p p und die hoͤheren Poteſtaͤten davon weglaͤßt,
x3 = n3 + 3 nn p = a: dahero 3 nn p = a - n3 und
p = \frac{a - n^{3}}{3 nn}: folglich x = \frac{2 n^{3} + a}{3nn}. Kommt alſo n dem
∛ a ſchon nahe, ſo kommt dieſe Form noch weit naͤher.
Setzt man nun dieſen neuen Werth wiederum fuͤr n ſo
wird dieſe Formel der Wahrheit noch weit naͤher kom-
men, und ſo kann man fortgehen ſo weit als man will.
Es ſey z. E. x3 = 2 oder man verlange ∛ 2 zu finden,
welchen die Zahl n ſchon ziemlich nahe komme, ſo
wird dieſe Formel x = \frac{2 n^{3} + 2}{3nn} noch naͤher kommen;
alſo ſetze man.
I.)
[199]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
- I.) n = 1 ſo wird x = \frac{4}{3}
- II.) n = \frac{4}{3} ſo wird x = \frac{91}{72}
- III.) n = \frac{91}{72} ſo wird x = \frac{162130895}{128634294}
228.
Dieſe Methode kann mit gleichem Fortgang ge-
braucht werden um die Wurzel aus allen Gleichun-
gen durch Naͤherungen zu finden. Es ſey zu dieſem
Ende die folgende allgemeine Cubiſche Gleichung ge-
geben x3 + a xx + b x + c = 0, wo n einer Wur-
zel derſelben ſchon ziemlich nahe kommt; man ſetze da-
her x = n - p und da p ein Bruch ſeyn wird, ſo laße
man pp und die hoͤhern Poteſtaͤten davon weg; ſolcher
geſtalt bekommt man xx = nn - 2 n p und x3 = n3
— 3 n n p, woraus dieſe Gleichung entſteht:
n3 - 3 n n p + a n n - 2 a n p + b n - b p + c = 0,
oder n3 + a n n + b n + c = 3 n n p + 2 a n p + b p
= (3 n n + 2 a n + b) p: dahero p = \frac{n^{3} + ann + bn + c}{3n n + 2 a n + b}
und folglich bekommen wir fuͤr x folgenden genaueren
Werth x = n - \left(\frac{n^{3} + ann + bn + c}{3 n n + 2 a n + b}\right) = \frac{2n^{3} + ann - c}{3nn + 2an + b}.
Setzt man nun dieſen neuen Werth wiederum fuͤr n,
ſo erhaͤlt man dadurch einen, der der Wahrheit noch
naͤher kommt.
N 4229.
[200]Erſter Abſchnitt
229.
Es ſey z. E. x3 + 2 x x + 3 x - 50 = 0, wo a
= 2, b = 3 und c = - 50, dahero wann n einer Wurzel
ſchon nahe kommt, ſo wird ein noch naͤherer Werth ſeyn
x = \frac{2 n^{3} + 2nn + 50}{3nn + 4n + 3}. Nun aber kommt der Werth x = 3
der Wahrheit ſchon ziemlich nahe; dahero ſetze man
n = 3 ſo bekommt man x = \frac{62}{21}. Wollte man nun dieſen
Werth wiederum fuͤr n ſchreiben, ſo wuͤrde man einen
neuen Werth bekommen, der der Wahrheit noch weit
naͤher kaͤme.
230.
Von hoͤheren Gleichungen wollen wir nur dieſes
Exempel beyfuͤgen x5 = 6x + 10 oder x5 - 6x - 10 = 0, wo
leicht zu erſehen, daß 1 zu klein und 2 zu groß ſey. Es
ſey aber x = n ein ſchon naher Werth und man ſetze
x = n + p, ſo wird x5 = n5 + 5 n4 p und alſo n5 + 5n4 p
= 6 n + 6 p + 10, oder 5 n4 p - 6 p = 6 n + 10 - n5
und folglich p = \frac{6n + 10 - n^{5}}{5n - 6} und dahero x = \frac{4n^{5} + 10}{5n^{4} - 6}.
Man ſetze nun n = 1 ſo wird x = \frac{14}{-1} = - 14, welcher
Werth gantz ungeſchickt iſt, ſo daher ruͤhrt daß der
nahe Werth n gar zu klein war, man ſetze dahero n = 2
ſo wird x = \frac{138}{74} = \frac{69}{77}, welcher der Wahrheit ſchon
weit
[201]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
weit naͤher kommt. Wollte man ſich nun die Muͤhe
geben, und fuͤr n dieſen Bruch \frac{69}{37} ſchreiben, ſo wuͤrde
man zu einem noch weit genauern Werth der Wurzel
x gelangen.
231.
Dieſes iſt nun die bekanteſte Art die Wurzeln
der Gleichung durch Naͤherungen zu finden, welche
auch in allen Faͤllen mit Nutzen kann angebracht wer-
den.
Jedoch wollen wir noch eine andere Art anzeigen
welche wegen der Leichtigkeit der Rechnung unſere
Aufmerckſamkeit verdienet. Der Grund derſelben be-
ruhet darauf, daß man fuͤr eine jede Gleichung eine
Reihe von Zahlen ſuche, als a, b, c, etc. die ſo be-
ſchaffen ſind, daß ein jedes Glied durch das vorher-
gehende dividirt den Werth der Wurzel um ſo viel ge-
nauer anzeige, je weiter man dieſe Reihe Zahlen fort-
ſetzet.
Laßt uns ſetzen, wir ſeyen damit ſchon gekommen
bis zu den Gliedern p, q, r, s, t, etc. ſo muß \frac{q}{p} die
Wurzel x ſchon ziemlich genau anzeigen, oder es wird
ſeyn \frac{q}{p} = x beylaͤufig.
N 5Eben
[202]Erſter Abſchnitt
Eben ſo wird man auch haben \frac{r}{q} = x, woraus wir
durch die Multiplication erhalten \frac{r}{p} = xx. Da ferner auch
\frac{s}{r} = x ſo wird ebenfals \frac{s}{p} = x3, und da weiter \frac{t}{s} = x
ſo wird \frac{t}{p} = x4, und ſo weiter.
232.
Um dieſes zu erlaͤutern, wollen wir mit dieſer
Quadratiſchen Gleichung anfangen xx = x + 1, und
in der obgedachten Reihe von Zahlen kaͤmen nun dieſe
Glieder vor p, q. r, s, t, etc. Da nun \frac{q}{p} = x und
\frac{r}{p} = xx, ſo erhalten wir daraus dieſe Gleichung:
\frac{r}{p} = \frac{q}{p} + 1 oder q + p = r. Eben ſo wird auch ſeyn
s = r + q und t = s + r; woraus wir erkennen, daß
ein iedes Glied unſerer Reihe Zahlen die Summe iſt
der beyden vorhergehenden, wodurch die Reihe ſo weit
man will leicht kann fortgeſetzt werden, wann man
nur einmahl die zwey erſten Glieder hat; dieſelben aber
kann man nach Belieben annehmen. Dahero ſetze man
dafuͤr 0, 1, ſo wird unſere Reihe alſo herauskommen:
0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, etc.
wo von den entfernteren Gliedern ein jedes durch das
vorhergehende dividirt den Werth fuͤr x ſo viel ge-
nauer anzeigen wird, als man die Reihe weiter
fort-
[203]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
fortgeſetzt. Von Anfang iſt zwar der Fehler ſehr groß,
wird aber je weiter man geht geringer. Dieſe der
Wahrheit immer naͤher kommende Werthe fuͤr x ge-
hen demnach fort wie folget:
x = \frac{1}{0}, \frac{1}{1}, \frac{2}{1}, \frac{3}{2}, \frac{5}{3}, \frac{8}{5}, \frac{13}{8}, \frac{21}{13}, \frac{34}{21}, \frac{55}{34}, \frac{89}{55}, \frac{144}{89} etc.
wovon z. E. x = \frac{21}{13} giebt \frac{441}{169} = \frac{21}{13} + 1 = \frac{442}{169}, wo der
Fehler nur \frac{1}{169} betraͤgt, die folgende Bruͤche aber
kommen der Wahrheit immer naͤher.
233.
Laßt uns nun auch dieſe Gleichung betrachten
xx = 2x + 1, und weil allezeit x = \frac{q}{p} und xx = \frac{r}{p},
ſo erhalten wir \frac{r}{p} = \frac{2q}{p} + 1, oder r = 2q + p; woraus
wir erkennen, daß ein jedes Glied doppelt genommen
nebſt dem vorhergehenden das folgende giebt. Wann
wir alſo wiederum mit 0, 1 anfangen ſo bekommen
wir folgende Reihe:
0, 1, 2, 5, 12, 29, 70, 169, 408, etc.
daher der geſuchte Werth von x immer genauer durch
folgende Bruͤche ausgedruͤckt wird,
x = \frac{1}{0}, \frac{2}{1}, \frac{5}{2}, \frac{12}{5}, \frac{29}{12}, \frac{70}{29}, \frac{169}{70}, \frac{402}{169}, etc. welche
folglich dem wahren Werth x = 1 + √2 immer naͤ-
her
[204]Erſter Abſchnitt
her kommen. Nimmt man nun 1 weg ſo geben folgen-
de Bruͤche den Werth von √2 immer genauer
\frac{1}{0}, \frac{1}{1}, \frac{3}{2}, \frac{7}{5}, \frac{17}{12}, \frac{41}{29}, \frac{99}{70}, \frac{239}{169} etc. von welchen \frac{99}{70}
zum Quadrat hat \frac{9801}{4900}, ſo nur um \frac{1}{4900} groͤßer iſt
als 2.
234.
Bey hoͤhern Gleichungen findet dieſe Methode
ebenfalls ſtatt, als wann dieſe Cubiſche Gleichung ge-
geben waͤre:
x3 = xx + 2x + 1 ſo ſetze man x = \frac{q}{p}, xx = \frac{r}{p} und
x3 = \frac{s}{p}, und da bekommt man s = r + 2q + p, wor-
aus man ſieht wie man aus drey Gliedern p, q und r
das folgende s finden ſoll, wo man wiederum den An-
fang nach Belieben machen kann, eine ſolche Reihe
wird demnach ſeyn.
0, 0, 1, 1, 3, 6, 13, 28, 60, 129, etc.
woraus folgende Bruͤche den Werth fuͤr x immer ge-
nauer geben werden.
x = \frac{0}{0}, \frac{1}{0}, \frac{1}{1}, \frac{3}{1}, \frac{6}{3}, \frac{13}{6}, \frac{28}{13}, \frac{60}{28}, \frac{129}{60}, etc.
wovon die erſten graͤulich fehlen, dieſer aber x = \frac{60}{28}
= \frac{15}{7} in der Gleichung giebt \frac{3375}{343} = \frac{225}{49} + \frac{30}{7} + 1 = \frac{3388}{348}
wo der Fehler \frac{13}{343} iſt.
235.
[205]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
235.
Es iſt aber hier wohl zu bemercken, daß nicht alle
Gleichungen ſo beſchaffen ſind, daß man darauf die-
ſe Methode anwenden koͤnne; inſonderheit wo das zwey-
te Glied fehlt, kann dieſelbe nicht gebraucht werden.
Dann es ſey z. E. x x = 2 und man wollte ſetzen
x = \frac{q}{p} und x x = \frac{r}{p} ſo wuͤrde man bekommen \frac{r}{p} = 2 oder
r = 2p das iſt r = 0 q + 2 p, woraus dieſe Reihe
Zahlen entſtuͤnde:
1, 1, 2, 2, 4, 4, 8, 8, 16, 16, 32, 32, etc.
daraus nichts geſchloßen werden kann, indem ein je-
des Glied durch das vorhergehende dividirt, entweder
x = 1 oder x = 2 giebt. Es kann aber dieſem gehol-
fen werden, wann man ſetzt x = y - 1: dann bekommt
man yy + 2y - 1 = 2, und wann man hier ſetzt y = \frac{q}{p} und
yy = \frac{r}{p} ſo erhaͤlt man die ſchon oben gegebene Naͤhe-
rung.
236.
Eben ſo verhaͤlt es ſich auch mit dieſer Gleichung
x3 = 2, aus welcher eine ſolche Reihe Zahlen nicht
gefunden wird, die uns den Werth von ∛ 2 anzeigte.
Man
[206]Erſter Abſchnitt
Man darf aber nur ſetzen x = y - 1 um dieſe Gleichung
zu bekommen y3 - 3yy + 3y - 1 = 2, oder y3 = 3yy
— 3y + 3. Setzt man nun fuͤr die Reihe Zahlen y = \frac{q}{p},
y y = \frac{r}{p} und y3 = \frac{s}{p}; ſo wird ſeyn s = 3 r - 3 q
+ 3p; woraus man ſieht, wie aus drey Gliedern das fol-
gende zu beſtimmen. Man nimmt alſo die drey erſten
Glieder nach Belieben an: als z. E. 0, 0, 1, ſo
bekommt man dieſe Reihe:
0, 0, 1, 3, 6, 12, 27, 63, 144, 324, etc.
wovon die zwey letzten Glieder geben y = \frac{324}{144} und x = \frac{5}{4},
welcher Bruch auch der Cubic-Wurzel aus 2 ziem-
lich nahe kommt, denn der Cubus von \frac{5}{4} iſt \frac{125}{64} dage-
gen iſt 2 = \frac{128}{64}.
237.
Bey dieſer Methode iſt noch ferner zu bemercken,
daß wann die Gleichung eine Rational-Wurzel hat,
und der Anfang der Reihe alſo angenommen wird,
daß daraus dieſe Wurzel herauskomme, ſo wird
auch ein jegliches Glied derſelben, durch das vorher-
gehende dividirt, eben dieſelbe Wurzel genau geben.
Um dieſes zu zeigen, ſo ſey dieſe Gleichung ge-
geben xx = x + 2, worinn eine Wurzel iſt x = 2; da
man
[207]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
man nun fuͤr die Reihe dieſe Formel hat r = q + 2 p,
wann man den Anfang ſetzt 1, 2, ſo erhaͤlt man dieſe
Reihe 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, etc. welches
eine Geometriſche Progreſſion iſt, deren Nenner = 2.
Eben dieſes erhellet auch aus dieſer Cubiſchen
Gleichung x3 = x x + 3 x + 9, wovon eine Wurzel
iſt x = 3. Setzt man nun fuͤr den Anfang der Reihe
1, 3, 9, ſo findet man aus der Formel s = r + 3 q
+ 9 p dieſe Reihe 1, 3, 9, 27, 81, 243, 729, etc.
welches wieder eine Geometriſche Progreſſion iſt, de-
ren Nenner = 3.
238.
Weicht aber der Anfang der Reihe von dieſer
Wurzel ab, ſo folgt daraus nicht, daß man dadurch
immer genauer zu derſelben Wurzel kommen werde:
dann wann die Gleichung mehr Wurzeln hat, ſo naͤhert
ſich dieſe Reihe immer nur der groͤßten Wurzel, und
die kleinere erhaͤlt man nicht anders, als wann juſt
der Anfang nach derſelben eingerichtet wird. Dieſes
wird durch ein Exempel deutlich werden. Es ſey die
Gleichung xx = 4x - 3, deren zwey Wurzeln ſind x = 1
und x = 3. Nun iſt die Formel fuͤr die Reihe Zahlen
r = 4q - 3p und ſetzt man fuͤr den Anfang derſelben 1, 1,
nem-
[208]Erſter Abſchnitt
nemlich fuͤr die kleinere Wurzel, ſo wird die gantze
Reihe 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, etc. Setzt
man aber den Anfang 1, 3, worinn die groͤßere Wur-
zel enthalten, ſo wird die Reihe:
1, 3, 9, 27, 81, 243, 729, etc. wo alle Glie-
der die Wurzel 3 genau angeben. Setzt man aber
den Anfang anders, wie man will, nur daß da-
rin die kleinere Wurzel nicht genau enthalten iſt, ſo naͤ-
hert ſich die Reihe immer der groͤßern Wurzel 3, wie
aus folgenden Reihen zu ſehen:
- der Anfang ſey 0, 1, 4, 13, 40, 121, 364, etc.
- ferner 1, 2, 5, 14, 41, 122, 365, etc.
- ferner 2, 3, 6, 15, 42, 123, 366,
1095, etc. - ferner 2, 1, - 2, - 11, - 38, - 118, - 362,
— 1091, - 3278, etc.
wo die letzten Glieder durch die vorhergehenden divi-
dirt immer der groͤßern Wurzel 3 naͤher kommen, nie-
mals aber der kleinern.
239.
[209]Von den Algebraiſchen Gleichungen.
239.
Dieſe Methode kann auch ſo gar auf Gleichun-
gen, die in das unendliche fortlaufen, angewendet wer-
den, zum Exempel diene dieſe Gleichung
x∞ = x∞—1 + x∞—2 + x∞—3 + x∞—4 + etc.
fuͤr welche die Reihe Zahlen ſo beſchaffen ſeyn muß,
daß eine jede gleich ſey der Summe aller vorhergehen-
den, woraus dieſe Reihe entſteht
1, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, etc.
woraus man ſieht, daß die groͤßte Wurzel dieſer Glei-
chung ſey x = 2, gantz genau; welches auch auf die-
ſe Art gezeigt werden kann. Man theile die Glei-
chung durch x∞, ſo bekommt man
1 = \frac{1}{x} + \frac{1}{x^{2}} + \frac{1}{x^{3}} + \frac{1}{x^{4}} etc. welches eine Geome-
triſche Progreſſion iſt, davon die Summe geſunden
wird = \frac{1}{x - 1} alſo daß 1 = \frac{1}{x - 1}; multiplicire mit x - 1,
ſo wird x - 1 = 1 und x = 2.
240.
Außer dieſen zwey Methoden die Wurzel der Glei-
chung durch Naͤherung zu finden, trift man hin und
wieder noch andere an, welche aber entweder zu muͤh-
ſam, oder nicht allgemein ſind. Vor allen aber ver-
IITheil Odie-
[210]Erſter Abſchnitt
dienet die hier zuerſt erklaͤrte Methode den Vorzug,
als welche auf alle Arten von Gleichungen mit er-
wuͤnſchtem Erfolg kann angewendet werden, dahinge-
gen die andere oͤfters eine gewiße Vorbereitung in
der Gleichung erfordert, ohne welche dieſelbe nicht ein-
mahl gebraucht werden kann, wie wir hier bey ver-
ſchiedenen Exempeln dargethan haben.
Ende des erſten Abſchnits von den Alge-
braiſchen Gleichungen, und derſelben
Aufloͤſung.
[[211]]
des
Zweyten Theils
Zweyter Abſchnitt
Von der unbeſtimmten Analytic.
O 2
[[212]][[213]]
Capitel 1.
Von der Aufloͤſung der einfachen Gleichun-
gen, worinnen mehr als eine unbekannte Zahl
vorkommt.
1
Aus dem obigen iſt zu erſehen, wie eine unbe-
kante Zahl durch eine Gleichung: zwey unbekante
Zahlen aber durch zwey Gleichungen; 3 durch 3; 4 durch
4 und ſo fort beſtimmt werden koͤnnen; alſo daß alle-
zeit eben ſo viel Gleichungen erfordert werden, als un-
bekante Zahlen beſtimmt werden ſollen, wann anders
die Frage ſelbſt beſtimmt iſt.
O 3Wann
[214]Zweyter Abſchnitt
Wann aber weniger Gleichungen aus der Frage
gezogen werden koͤnnen, als unbekante Zahlen ange-
nommen worden, ſo bleiben einige unbeſtimmt und
werden unſerer Willkuͤhr uͤberlaßen; dahero ſolche
Fragen unbeſtimmt genennt werden, und welche einen
eigenen Theil der Analytic ausmachen, ſo die unbe-
ſtimmte Analytic genennt zu werden pflegt.
2.
Da in dieſen Faͤllen eine oder mehr unbekante
Zahlen nach unſerm Belieben angenommen werden
koͤnnen, ſo finden in der That viele Aufloͤſungen ſtatt.
Allein es wird gemeiniglich dieſe Bedingung hin-
zu gefuͤgt, daß die geſuchten Zahlen, gantze und ſo
gar poſitiv, oder zum wenigſten Rational-Zahlen
ſeyn ſollen; wodurch die Anzahl aller moͤglichen Auf-
loͤſungen ungemein eingeſchraͤnckt wird, alſo daß
oͤfters nur etliche wenige oͤfters zwar auch unendlich
viele, welche aber nicht ſo leicht in die Augen fallen, Platz
finden, bisweilen auch ſo gar keine einzige moͤglich
iſt. Daher dieſer Theil der Analytic oͤfters gantz
beſondere Kunſt-Griffe erfordert, und nicht wenig
dienet den Verſtand der Anfaͤnger aufzuklaͤren,
und
[215]Von der unbeſtimmten Analytic.
und denſelben eine groͤßere Fertigkeit im Rechnen bey-
zubringen.
3.
Wir wollen mit einer der leichteſten Fragen den
Anfang machen, und zwey Zahlen ſuchen, deren
Summe 10 ſeyn ſoll, wobey es ſich verſteht, daß die-
ſe Zahlen gantz und Poſitiv ſeyn ſollen.
Dieſelben Zahlen ſeyen nun x und y, alſo daß
ſeyn ſoll x + y = 10, woraus gefunden wird x = 10
— y, alſo daß y nicht anders beſtimmt wird, als daß
es eine gantze und poſitive Zahl ſeyn ſoll; man koͤnnte
dahero fuͤr y alle gantze Zahlen, von 1 bis ins unend-
liche annehmen, da aber x auch poſitiv ſeyn muß, ſo
kann y nicht groͤßer als 10 angenommen werden, weil
ſonſten x negativ ſeyn wuͤrde; und wann auch 0
nicht gelten ſoll, ſo kann y hoͤchſtens 9 geſetzt werden,
weil ſonſten x = 0 wuͤrde; woher nur die folgenden
Aufloͤſungen Platz haben:
wann y = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ſo wird x = 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1.
Von dieſen neun Aufloͤſungen aber ſind die vier letztern
mit den vier erſtern einerley, dahero in allen nur fuͤnf
verſchiedene Aufloͤſungen ſtatt finden.
O 4Solten
[216]Zweyter Abſchnitt
Sollten drey Zahlen verlangt werden, deren Summe
10 waͤre, ſo [d]uͤrfte man nur die eine von den hier
gefundenen beyden Zahlen noch in zwey Theile zerthei-
len, woraus man eine groͤßere Menge Aufloͤſungen er-
halten wuͤrde.
4.
Da dieſes gar keine Schwierigkeit hat, ſo wollen
wir zu etwas ſchwereren Fragen fortſchreiten.
I. Frage: Man ſoll 25 in zwey Theile zertheilen,
wovon der eine ſich durch 2 der andere aber durch 3
theilen laße?
Es ſey der eine Theil 2x, der andere 3y, ſo muß
ſeyn 2x + 3y = 25. Alſo 2x = 25 - 3y. Man theile
durch 2 ſo kommt x = \frac{2s - 3y}{2}, woraus wir zuerſt
ſehen, daß 3y kleiner ſeyn muß als 25 und dahero y
nicht groͤßer als 8. Man ziehe ſo viel gantze daraus als
moͤglich, das iſt man theile den Zehler 25 - 3y durch den
Nenner 2, ſo wird x = 12 - y + \frac{1 - y}{2}; alſo muß ſich 1 - y
oder auch y—1 durch 2 theilen laßen. Man ſetze dahero
y - 1 = 2z und alſo y = 2z + 1, ſo wird x = 12 - 2z - 1 - z
= 11 - 3z; weil nun y nicht groͤßer ſeyn kann als 8, ſo koͤn-
nen auch fuͤr z keine andere Zahlen angenommen werden
als ſolche, die 2z + 1 nicht groͤßer geben als 8. Folglich
muß
[217]Von der unbeſtimmten Analytic.
muß z kleiner ſeyn als 4, dahero z nicht groͤßer als 3 ge-
nommen werden kann, woraus dieſe Aufloͤſungen
folgen:
Setzt man
ſo wird
und
z = 0,
y = 1,
x = 11,
z = 1,
y = 3,
x = 8,
z = 2,
y = 5,
x = 5,
z = 3.
y = 7.
x = 2.
dahero die geſuchten zwey Theile von 25 ſeyn wer-
den:
I.) 22 + 3, II.) 16 + 9, III.) 10 + 15, IV.) 4 + 21.
5.
II. Frage: Man theile 100 in zwey Theile, ſo
daß der erſte ſich durch 7, der andere aber durch 11
theilen laße?
Der erſte Theil ſey demnach 7x der andere aber
11 y, ſo muß ſeyn 7x + 11 y = 100; dahero
x = \frac{100 - 11 y}{ 7} = \frac{98 + 2 - 7y - 4 y}{7}, alſo wird x = 14 - y
+·\frac{2 - 4 y}{7}; alſo muß 2 - 4y oder 4y - 2 ſich durch 7
theilen laßen. Laͤßt ſich aber 4y - 2 durch 7 theilen, ſo
muß ſich auch die Haͤlfte davon 2y - 1 durch 7 theilen
laßen, man ſetze dahero 2y - 1 = 7z, oder 2y = 7z
+ 1, ſo wird x = 14 - y + 2z; da aber ſeyn muß
O 52y
[218]Zweyter Abſchnitt
2 y = 7 z + 1 = 6 z + z + 1, ſo hat man y = 3 z
+ \frac{z + 1}{2}. Nun ſetze man z + 1 = 2 u oder z = 2 u
— 1, ſo wird y = 3z + u. Folglich kann man fuͤr u eine
jede gantze Zahl nehmen, daraus weder x noch y
negativ wird, und alsdann bekommt man:
y = 7u - 3 und x = 19 - 11u.
Nach der erſten Formel muß 7u groͤßer ſeyn als 3,
nach der andern aber muß 11u kleiner ſeyn als 19, oder
u kleiner als \frac{19}{11}, alſo daß u nicht einmahl 2 ſeyn kann,
da nun u unmoͤglich nicht 0 ſeyn kann, ſo bleibt nur
ein einiger Werth uͤbrig nemlich u = 1, daraus bekom-
men wir x = 8 und y = 4; dahero die beyden geſuch-
ten Theile von 100 ſeyn werden I. 56 und II. 44.
6.
III. Frage: Man theile 100 in zwey ſolche Theile,
wann man den erſten theilt durch 5, daß 2 uͤbrig blei-
ben, und wann man den zweyten theilt durch 7 daß
4 uͤbrig bleiben?
Da der erſte Theil durch 5 dividirt 2 uͤbrig
laͤßt, ſo ſetze man denſelben 5x + 2, und weil der an-
dere durch 7 dividirt 4 uͤbrig laͤßt, ſo ſetze man denſel-
ben 7y + 4; alſo wird 5x + 7y + 6 = 100 oder
5x = 94 - 7y = 90 + 4 - 5y - 2y, hieraus x = 18
— y
[219]Von der unbeſtimmten Analytic.
— y - \frac{2y + 4}{5}; alſo muß 4 - 2y, oder 2y - 4, oder auch
die Haͤlfte davon y - 2 durch 5 theilbahr ſeyn. Man
ſetze dahero y - 2 = 5 z oder y = 5 z + 2, ſo wird
x = 16 - 7z; woraus erhellet daß 7 z kleiner ſeyn
muß als 16, folglich z kleiner als \frac{16}{7} und alſo nicht
groͤßer als 2. Wir haben alſo hier drey Aufloͤſungen.
- I. z = 0, giebt x = 16, und y = 2; woraus die
beyden geſuchten Theile von 100 ſeyn werden 82 + 18. - II. z = 1, giebt x = 9, und y = 7; woraus die
beyden Theile ſeyn werden 47 + 53. - III. z = 2, giebt x = 2, und y = 12; woraus die
beyden Theile ſind 12 + 88.
7.
IV. Frage; Zwey Baͤuerinnen haben zuſam-
men 100 Eyer, die erſte ſpricht; wann ich die mei-
nigen je zu 8 uͤberzaͤhle, ſo bleiben 7 uͤbrig, die an-
dere ſpricht: wann ich die meinigen zu 10 uͤberzaͤhle
ſo bleiben mir auch 7 uͤbrig; wie viel hat jede Eyer
gehabt?
Weil die Zahl der erſten durch 8 dividirt 7 uͤbrig
laͤßt, die Zahl der andern aber durch 10 dividirt
auch 7 uͤbrig laͤßt, ſo ſetze man die Zahl der erſten
8 x
[220]Zweyter Abſchnitt
8 x + 7, der andern aber 10 y + 7, alſo daß 8 x + 10 y
+ 14 = 100, oder 8 x = 86 - 10 y, oder 4x = 43
— 5y = 40 + 3 - 4y - y; dahero ſetze man y - 3 = 4z
ſo wird y = 4z + 3 und x = 10 - 4z - 3 - z = 7 - 5z,
folglich muß 5z kleiner ſeyn als 7 und alſo z kleiner
als 2, woraus dieſe zwey Aufloͤſungen entſpringen:
- I. z = 0, giebt x = 7, und y = 3: dahero die
erſte Baͤuerin gehabt hat 63 Eyer, die andere aber 37. - II. z = 1, geibt x = 2, und y = 7; dahero die
erſte Baͤuerin gehabt hat 23 Eyer die andere aber 77.
8.
V. Frage: Eine Geſellſchaft von Maͤnnern und
Weibern haben zuſammen verzehrt 1000 Copeken. Ein
Mann hat bezahlt 19 Cop. eine Frau aber 13 Cop.
wie viel ſind es Maͤnner und Weiber geweſen?
Die Zahl die Maͤnner ſey = x der Weiber aber
= y, ſo bekommt man dieſe Gleichung 19x + 13y
= 1000. Daraus wird 13 y = 1000 - 19x oder
13y = 988 + 12 - 13x - 6x, alſo wird y = 76 - x
+ \frac{12 - 6 x}{13}; alſo muß ſich 12 - 6x oder 6x - 12, und
auch der ſechſte Theil davon x - 2 durch 13 theilen
laße. Man ſetze alſo x - 2 = 13z, ſo wird x = 13z + 2
und
[221]Von der unbeſtimmten Analytic.
und y = 76 - 13z - 2 - 6z oder y = 74 - 19 z; alſo
muß z kleiner ſeyn als \frac{74}{19} und folglich kleiner als 4,
dahero folgende vier Aufloͤſungen Platz finden:
- I.) z = 0, giebt x = 2 und y = 74. Alſo waren
2 Maͤnner und 74 Weiber; jene haben bezahlt 38 Cop.
dieſe aber 962 Cop. - II.) z = 1, giebt die Zahl der Maͤnner x = 15
und die Zahl der Weiber y = 55; jene haben verzehrt
285 Cop. dieſe aber 715 Cop. - III.) z = 2, giebt die Zahl der Maͤnner x = 28 und
die Zahl der Weiber y = 36; jene haben verzehrt 532
Cop. dieſe aber 468 Cop. - IV.) z = 3, giebt die Zahl der Maͤnner x = 41,
und die Zahl der Weiber y = 17; jene haben verzehrt
779 Cop. dieſe aber 221 Cop.
9.
VI. Frage: Ein Amtman kauft Pferde und Och-
ſen zuſammen fuͤr 1770 Rthl. Zahlt fuͤr ein Pferd 31
Rthl. fuͤr einen Ochſen aber 21 Rthl. wie viel ſind es
Pferde und Ochſen geweſen?
Die Zahl der Pferde ſey = x der Ochſen aber
= y, ſo muß ſeyn: 31x + 21y = 1770 oder 21y = 1770
— 31x
[222]Zweyter Abſchnitt
— 31x = 1764 + 6 - 21x - 10 x, und alſo y = 84
— x + \frac{6 - 10x}{21}; dahero muß 10x - 6 und alſo auch die
Haͤlfte 5x - 3 durch 21 theilbahr ſeyn: man ſetze alſo
5x - 3 = 21z, dahero 5x = 21z + 3 alſo daß y = 84
— x - 2z. Da nun x = \frac{21 z + 3}{5} oder x = 4z + \frac{z + 3}{5}, ſo
ſetze man z + 3 = 5u, ſo wird z = 5u - 3, x = 21u
— 12 und y = 84 - 21u + 12 - 10u + 6 = 102 - 31u;
dahero u groͤßer ſeyn muß als 0 und doch kleiner als
4, woraus wir dieſe drey Aufloͤſungen erhalten:
- I.) u = 1 giebt die Zahl der Pferde x = 9 und
der Ochſen y = 71; jene haben gekoſt 279 Rthl. dieſe
aber 1491, zuſammen 1770 Rthl. - II.) u = 2 giebt die Zahl der Pferde x = 30 und
der Ochſen y = 40; jene haben gekoſt 930 Rthl.
dieſe aber 840, zuſammen 1770 Rthl. - III.) u = 3 giebt die Zahl der Pferde x = 51
und der Ochſen y = 9; jene haben gekoſt 1581 Rthl.
dieſe aber 189 Rthl. zuſammen 1770 Rthl.
10.
Die bisherigen Fragen leiten auf eine ſolche
Gleichung ax + by = c, wo a, b, und c gantze und
po-
[223]Von der unbeſtimmten Analytic.
poſitive Zahlen bedeuten, und fuͤr x und y auch gan-
tze und poſitive Zahlen gefordert werden.
Wann aber b negativ iſt, und die Gleichung
eine ſolche Form erhaͤlt ax = by + c, ſo ſind die Fra-
gen von einer gantz andern Art, und laßen eine unend-
liche Menge Aufloͤfungen zu, wovon die Methode noch
in dieſem Capitel erklaͤret werden ſoll. Die leichteſten
Fragen von dieſer Art ſind dergleichen. Wann man z. E.
zwey Zahlen ſucht, deren Differenz ſeyn ſoll 6: ſo ſetze
man die kleinere = x die groͤßere = y, und da muß ſeyn
y - x = 6, folglich y = 6 + x. Hier hindert nun
nicht, daß nicht vor x alle moͤgliche gantze Zahlen
ſollten genommen werden koͤnnen, und was man im-
mer vor eine nimmt, ſo wird y allezeit um 6 groͤßer.
Nehme man z. E. x = 100 ſo waͤre y = 106; woraus
gantz klar iſt, daß unendlich viel Auffloͤſungen ſtatt fin-
den.
11.
Hernach folgen die Fragen, wo c = 0 und ax
ſchlecht weg dem by gleich ſeyn ſoll. Man ſuche nem-
lich eine Zahl, die ſich ſo wohl durch 5 als auch durch
7 theilen laße, und ſetze dieſe Zahl = N, ſo muß erſt-
lich ſeyn N = 5x, weil die Zahl N durch 5 theilbahr
ſeyn ſoll; hernach muß auch ſeyn N = 7y, weil ſich
die-
[224]Zweyter Abſchnitt
dieſe Zahl auch durch 7 ſoll theilen laßen: dahero be-
kommt man 5x = 7y und alſo x = \frac{7y}{5}; da ſich nun
7 nicht theilen laͤßt durch 5, ſo muß ſich y dadurch
theilen laßen. Man ſetze demnach y = 5z, ſo wird x
= 7z, dahero die geſuchte Zahl N = 35 z, wo
man fuͤr z eine jede gantze Zahl annehmen kann, alſo
daß fuͤr N unendlich viel Zahlen angegeben werden koͤn-
nen, welche ſind:
35, 70, 105, 140, 175, 910, etc.
Wollte man, daß ſich die Zahl N noch uͤber
dieſes durch 9 theilen ließe, ſo waͤre erſtlich N = 35 z, her-
nach muͤßte auch ſeyn N = 9 u allſo 35 z = 9u und dar-
aus u = \frac{35 z}{9}: woraus klar iſt, daß ſich z durch 9 muß
theilen laßen. Es ſey demnach z = 9 s, ſo wird u = 35s
und die geſuchte Zahl N = 315s.
12.
Mehr Schwierigkeit hat es, wann die Zahl c nicht
0 iſt, als wann ſeyn ſoll 5x = 7y + 3, welche Glei-
chung herauskommt, wann eine ſolche Zahl N gefun-
den werden ſoll, welche ſich erſtlich durch 5 theilen
laße; wann aber dieſelbe durch 7 dividirt wird 3 uͤbrig
bleiben, dann alsdann muß ſeyn N = 5x, hernach aber
N = 7y
[225]Von der unbeſtimmten Analytic.
N = 7y + 3 und deswegen wird 5x = 7y + 3 folg-
lich x = \frac{7y + 3}{5} = \frac{5y + 2 y + 3}{5} = y + \frac{2y + 3}{5}. Man ſetze
2 y + 3 = 5 z, ſo wird x = y + z; da aber 2 y + 3
= 5 z, oder 2 y = 5 z - 3, ſo wird y = \frac{5z - 1}{2}, oder y = 2 z
+ \frac{z - 3}{2}. Man ſetze nun z - 3 = 2 u ſo wird z = 2 u
+ 3 und y = 5u + 6, und x = y + z = 7u + 9;
folglich die geſuchte Zahl N = 35 u + 45, wo fuͤr u
alle gantze Zahlen koͤnnen angenommen werden, auch
ſo gar negative, wann nur N poſitiv wird, welches hier
geſchiehet wann u = - 1, dann da wird N = 10; die fol-
genden erhaͤlt man, wann man dazu immer 35 addirt,
dahero die geſuchte Zahlen ſind 10, 45, 80, 115,
150, 185, 220, etc.
13.
Die Aufloͤſung ſolcher Fragen beruhet auf die
Verhaͤltniß der beyden Zahlen, wodurch getheilt wer-
den ſoll, und nach der Beſchaffenheit derſelben wird
die Aufloͤſung bald kuͤrtzer bald weitlaͤuffiger: fol-
gende Frage leidet eine kurtze Aufloͤſung.
VII. Frage: Man ſuche eine Zahl, welche durch
6 dividirt, 2 uͤbrig laße, durch 13 aber dividirt 3 uͤbrig
laße?
IITheil PDie-
[226]Zweyter Abſchnitt
Dieſe Zahl ſey N, ſo muß erſtlich ſeyn N = 6x + 2
hernach aber N = 13 y + 3; alſo wird 6 x + 2 = 13 y
+ 3 und 6 x = 13 y + 1, daher x = \frac{13 y + 1}{6} = 2 y
+ \frac{y + 1}{6}. Man ſetze alſo y + 1 = 6 z, ſo wird y = 6z - 1
und x = 2 y + z = 13 z - 2; folglich wird die geſuchte
Zahl N = 78 z - 10. Solche Zahlen ſind demnach fol-
gende 68, 146, 224, 302, 380, etc. welche
nach einer Arithmetiſchen Progreſſion fortgehen, deren
Differenz iſt 78 = 6. 13. Wann man alſo nur eine
von dieſen Zahlen weis, ſo laßen ſich alle uͤbrigen
leicht finden, indem man nur noͤthig hat 78 immer
dazu zu addiren, oder auch davon zu ſubtrahiren, ſo
lange es angeht.
14.
Ein Exempel, wo es ſchwerer wird, mag folgendes
ſeyn.
VIII. Frage: Man ſuche eine Zahl N welche
durch 39 dividirt, 16 uͤbrig laße und durch 56 dividirt,
27 uͤbrig laße?
Erſtlich muß alſo ſeyn N = 39 p + 16 hernach aber
N = 56 q + 27; dahero wird 39 p + 16 = 56q + 27,
oder 39 p = 56q + 11 und p = \frac{56q + 11}{39}, oder p = q
+
[227]Von der unbeſtimmten Analytic.
+ \frac{17q + 11}{39} = q + r; alſo daß r = \frac{17q + 11}{39}: daher wird
39r = 17q + 11 und q = \frac{39r - 11}{17} = 2 r + \frac{5r - 11}{17} = 2r
+ s; alſo daß s = \frac{5r - 11}{17} oder 17 s = 5 r - 11, daher
wird r = \frac{17s + 11}{5} = 3s + \frac{2s + 11}{5} = 3 s + t; alſo daß
t = \frac{2s + 11}{5}, oder 5 t = 2s + 11 und ſo wird s = \frac{5t - 11}{2}
= 2 t + \frac{t - 11}{2} = 2 t + u; alſo daß u = \frac{t - 11}{2} und
t = 2u + 11. Da nun kein Bruch mehr vorhanden, ſo
kann man u nach Belieben annehmen und daraus er-
halten wir ruͤckwaͤrts folgende Beſtimmungen
- t = 2u + 11
- s = 2t + u = 5u + 22
- r = 3s + t = 17u + 77
- q = 2r + s = 39u + 176
- p = q + r = 56u + 253
und endlich N = 39.56 u + 9883. Um die kleinſte
Zahl fuͤr N zu finden, ſetze man u = - 4, ſo wird
N = 1147: ſetzt man u = x - 4, ſo wird N = 2184x
— 8736 + 9883, oder N = 2184x + 1147. Dieſe Zah-
len machen demnach eine Arithmetiſche Progreſſion,
deren erſtes Glied iſt 1147 und die Differenz = 2184.
Dieſe Zahlen ſind demnach
1147, 3331, 5515, 7699, 9883, etc.
P 215.
[228]Zweyter Abſchnitt.
15.
Zur Uebung wollen wir noch einige Fragen bey-
fuͤgen:
IX. Frage: Eine Geſellſchaft von Maͤnnern
und Weibern ſind in einem Wirtshaus: ein Mann
verzehrt 25 Cop. ein Weib aber 16 Cop. und es fin-
det ſich, daß die Weiber insgeſammt einen Cop. mehr
verzehrt haben, als die Maͤnner; wie viel ſind es
Maͤnner und Weiber geweſen?
Die Zahl der Weiber ſey geweſen = p, der Maͤn-
ner aber = q, ſo haben die Weiber verzehrt 16p, die
Maͤnner aber 25 q; dahero muß ſeyn 16p = 25q + 1
und da wird p = \frac{25q + 1}{16} = q + \frac{9q + 1}{16} = q + r;
alſo daß r = \frac{9q + 1}{16} oder 9 q = 16 r - 1; dahero wird
q = \frac{16r - 1}{9} = r + \frac{7r - 1}{9} = r + s, alſo daß s = \frac{7r - 1}{9}, oder
9 s = 7 r - 1; dahero wird r = \frac{9s + 1}{7} = s + \frac{2s + 1}{7}
= s + t, alſo daß t = \frac{2s + 1}{7} oder 7 t = 2 s + 1;
dahero wird s = \frac{7t - 1}{2} = 3 t + \frac{t - 1}{2} = 3 t + u,
alſo daß u = \frac{t - 1}{2} oder 2u = t - 1, dahero t = 2u + 1.
Hieraus erhalten wir nun ruͤckwaͤrts:
- t = 2u + 1
- s = 3t + u = 7u + 3
r = s
[229]Von der unbeſtimmten Analytic.
- r = s + t = 9u + 4
- q = r + s = 16u + 7
- p = q + r = 25u + 11
dahero war die Anzahl der Weiber 25u + 11, der
Maͤnner aber 16u + 7, wo man fuͤr u in gantzen Zahlen
anehmen kann was man will. Die kleinere Zahlen ſind
demnach nebſt den folgenden wie hier ſtehet.
Anzahl der Weiber: = 11, 36, 61, 86, 111, etc.
der Maͤnner: = 7, 23, 39, 55, 71, etc.
Nach der erſten Aufloͤſung in die kleinſte Zahlen haben
die Weiber verzehrt 176 Cop. die Maͤnner aber 175;
alſo die Weiber einen Cop. mehr als die Maͤnner.
16.
X. Frage: Einer kauft Pferde und Ochſen, zahlt
fuͤr ein Pferd 31 Rthl. fuͤr einen Ochſen aber 20 Rthl.
und es findet ſich daß die Ochſen insgeſammt 7 Rthl.
mehr gekoſtet haben als die Pferde: wie viel ſind es
Ochſen und Pferde geweſen?
Es ſey die Anzahl der Ochſen = p, der Pferde
aber = q, ſo muß 20p = 31q + 7 dahero p = \frac{31q + 7}{20}
P 3= q
[230]Zweyter Abſchnitt
= q + \frac{11q + 7}{20} = q + r, dahero 20r = 11q + 7, und
q = \frac{20r - 7}{11} = r + \frac{9r - 7}{11} = r + s; dahero 11s = 9r - 7
und r = \frac{11s + 7}{9} = s + \frac{2s + 7}{9} = s + t, dahero 9t = 2s + 7,
und s = \frac{9 t - 7}{2} = 4t + \frac{t - 7}{2} = 4t + u, dahero 2u = t - 7,
und t = 2u + 7
- s = 4t + u = 9u + 28
- r = s + t = 11u + 35
- q = r + s = 20u + 63 Zahl der Pferde
- p = q + r = 31u + 98 Zahl der Ochſen.
Hieraus findet man die kleinſten poſitiven Zah-
len fuͤr p und q, wann man ſetzt u = - 3; die groͤßere
ſteigen nach Arithmetiſchen Progreſſionen wie folgt.
- Zahl der Ochſen p = 5, 36, 67, 98, 129, 160,
191, 222, 253, etc. - Zahl der Pferde q = 3, 23, 43, 63, 83, 103,
123, 143, 163, etc.
17.
Wann wir bey dieſem Exempel erwegen, wie die
Buchſtaben p und q durch die folgende beſtimmt
werden, ſo iſt leicht einzuſehen, daß ſolches auf
der
[231]Von der unbeſtimmten Analytic.
der Verhaͤltniß der Zahlen 31 und 20 beruhet, und zwar
auf derjenigen, nach welcher der groͤßte gemeine Thei-
ler dieſer beyden Zahlen gefunden zu werden pflegt,
wie aus folgendem erhellet:
Dann hier iſt klar, daß die Quotienten in der
auf einander folgenden Beſtimmung der Buchſtaben
p, q, r, s, etc. vorkommen und mit dem erſten
Buchſtaben auf der rechten Hand verbunden ſind,
indem der letztere immer einfach bleibt; bey der letzten
Gleichung aber kommt allererſt die Zahl 7 zum Vor-
ſchein und zwar mit dem Zeichen plus, weil die letz-
P 4te
[232]Zweyter Abſchnitt
te Beſtimmung die fuͤnfte iſt, waͤre aber die Zahl der-
ſelben gerad geweſen, ſo haͤtte - 7 geſetzt werden muͤ-
ßen. Solches wird deutlicher erhellen aus der folgenden
Tabelle, wo erſtlich die Zergliederung der Zahlen 31 und
20, und hernach die Beſtimmung der Buchſtaben
p, q, r, etc. vorkommt.
31 = 1. 20 + 11.
20 = 1. 11 + 9.
11 = 1. 9 + 2.
9 = 4. 2 + 1.
2 = 2. 1 + 0.
p = 1. q + r
q = 1. r + s
r = 1. s + t
s = 4. t + u
t = 2. u + 7
18.
Auf dieſe Art kann auch das vorhergehende Exem-
pel im 14 ten §. vorgeſtellt werden, wie folget:
56 = 1. 39 + 17
39 = 2. 17 + 5
17 = 3. 5 + 2
5 = 2. 2 + 1
2 = 2. 1 + 0
p = 1. q + r
q = 2. r + s
r = 3. s + t
s = 2. t + u
t = 2. u + 11
19
[233]Von der unbeſtimmten Analytic.
19.
Solcher Geſtalt ſind wir im Stande alle derglei-
chen Exempel auf eine allgemeine Art aufzuloͤſen:
Es ſey nemlich gegeben dieſe Gleichung bp = aq
+ n, wo a, b und n bekante Zahlen ſind. Hier muß
man nur eben die Operation anſtellen, als wann man
zwiſchen den Zahlen a und b den groͤßten gemeinen
Theiler ſuchen wollte, aus welchen ſo gleich p, und
q durch die folgende Buchſtaben beſtimmt werden,
wie folget.
Es ſey a = Ab + c
b = Bc + d
c = Cd + e
d = De + f
e = Ef + g
f = Fg + o
ſo wird p = Aq + r
q = Br + s
r = Cs + t
s = Dt + u
t = Eu + v
u = Fv ± n
Hier wird in der letzten Beſtimmung + n ge-
nommen, wann die Anzahl der Beſtimmungen unge-
rad iſt, hingegen aber - n; wann dieſelbe Zahl gerade
iſt. Solcher Geſtalt koͤnnen nun alle dergleichen
Fragen ziemlich geſchwind aufgeloͤſet werden, wovon
wir einige Exempel geben wollen.
P 5XI.
[234]Zweyter Abſchnitt.
20.
XI. Frage: Es werde eine Zahl geſucht, welche
durch 11 dividirt 3 uͤbrig laße, durch 19 aber 5?
Dieſe Zahl ſey N dahero muß erſtlich ſeyn N = 11p
+ 3 hernach auch N = 19q + 5, dahero wird 11 p + 3
= 19q + 5 oder 11p = 19 [q] + 2, woraus die folgende
Tabelle verfertiget wird.
19 = 1. 11 + 8
11 = 1. 8 + 3
8 = 2. 3 + 2
3 = 1. 2 + 1
2 = 2. 1 + 0.
p = q + r
q = r + s
r = 2 s + t
s = t + u
t = 2u + 2
Wo man u nach Belieben annehmen kann, und dar-
aus die vorhergehenden Buchſtaben der Ordnung
nach ruͤckwaͤrts beſtimmen, wie folget.
- t = 2u + 2
- s = t + u = 3u + 2
- r = 2s + t = 8u + 6
- q = r + s = 11u + 8
- p = q + r = 19u + 14
hier-
[235]Von der unbeſtimmten Analytic.
hieraus bekommt man die geſuchte Zahl N = 209 u
+ 157, dahero iſt die kleinſte Zahl fuͤr N, 157.
21.
XII. Frage: Man ſuche eine Zahl N welche
wie vorher durch 11 dividirt 3, und durch 19 dividirt
5 uͤbrig laße; wann dieſelbe aber durch 29 dividirt
wird, daß 10 uͤbrig bleiben?
Nach der letzten Bedingung muß ſeyn N = 29p
+ 10, und da die zwey erſten Bedingungen ſchon berech-
net worden, ſo muß zufolge derſelben ſeyn wie oben
gefunden worden N = 209u + 157, wofuͤr wir ſchrei-
ben wollen N = 209q + 157, dahero wird 29p + 10
= 209q + 157 oder 29p = 209q + 147; woraus die
folgende Operation angeſtellet wird
- 209 = 7. 29 + 6; alſo p = 7q + r
- 29 = 4. 6 + 5; q = 4r + s
- 6 = 1. 5 + 1; r = s + t
- 5 = 5. 1 + 0; s = 5t - 147
von wannen wir folgender Geſtalt zuruͤck gehen
s =
[236]Zweyter Abſchnitt
- s = 5 t - 147
- r = s + t = 6 t - 147
- q = 4 r + s = 29 t - 735
- p = 7 q + r = 209t - 5292
dahero N = 6061t - 153458. Die kleinſte Zahl kommt
heraus, wann man ſetzt t = 26, da wird N = 4128.
22.
Es iſt aber hier wohl zu bemercken daß wann
eine ſolche Gleichung b p = a q + n aufgeloͤßt werden
ſoll, die beyden Zahlen a und b keinen gemeinen Theiler
außer 1 haben muͤßen, dann ſonſten waͤre die Frage
unmoͤglich, wann nicht die Zahl n eben denſelben ge-
meinen Theiler haͤtte.
Dann wann z. E. ſeyn ſollte 9p = 15q + 2, wo
9 und 15 den gemeinen Theiler 3 haben, wodurch ſich
2 nicht theilen laͤßt, ſo iſt es unmoͤglich dieſe Frage
aufzuloͤſen, weil 9 p - 15 q allezeit durch 3 theilbar
iſt und alſo niemahls 2 werden kann, waͤre aber in
dieſem Fall n = 3 oder n = 6 etc. ſo waͤre die Frage wohl
moͤglich, man muͤßte aber die Gleichung durch 3 thei-
len, da dann herauskaͤme 3p = 5q + 1 welche nach
der
[237]Von der unbeſtimmten Analytic.
der obigen Regel leicht aufgeloͤſet wird. Alſo ſieht man
deutlich, daß die beyden Zahlen a und b keinen gemei-
nen Theiler außer 1 haben muͤßen, und daß die vor-
gegebene Regel in keinen andern Faͤllen Platz haben
kann.
23.
Um dieſes deutlicher zu zeigen, wollen wir die
Gleichung 9p = 15q + 2 nach dem natuͤrlichen Weg
behandeln. Da wird nun p = \frac{15q + 2}{9} = q + \frac{6q + 2}{9}
= q + r, alſo daß 9 r = 6 q + 2 oder 6 q = 9 r - 2; da-
hero q = \frac{9r - 2}{6} = r + \frac{3r - 2}{6} = r + s, alſo daß 3 r - 2
= 6s oder 3r = 6s + 2; dahero r = \frac{6s + 2}{3} = 2s + ⅔, welches
offenbar niemahls eine gantze Zahl werden kann,
weil s nothwendig eine gantze Zahl ſeyn muß, woraus
offenbar zu erſehen, daß dergleichen Fragen ihrer Na-
tur nach unmoͤglich ſind.
Capi-
[238]Zweyter Abſchnitt
Capitel 2.
Von der ſogenannten Regel-Coeci, wo aus
zwey Gleichungen drey oder mehr unbekante
Zahlen beſtimmt werden ſollen.
24.
In dem vorhergehenden Capitel haben wir geſehen,
wie aus einer Gleichung zwey unbekante Zahlen
beſtimmt werden ſollen, dergeſtalt daß dafuͤr gantze und
poſitive Zahlen gefunden werden. Sind aber zwey Glei-
chungen vorgegeben und die Frage ſoll unbeſtimmt ſeyn,
ſo muͤßten mehr als zwey unbekante Zahlen vorkom-
men. Dergleichen Fragen kommen in den gemeinen
Rechen-Buͤchern vor und pflegen nach der ſo genanten
Regel-Coeci aufgeloͤſt zu werden, von welcher wir hier
den Grund anzeigen wollen.
25.
Wir wollen mit einem Exempel den Anfang
machen:
I. Frage: 30 Perſonen, Maͤnner, Weiber und
Kinder verzehren in einem Wirths-Hauß 50 Rthl.
daran
[239]Von der unbeſtimmten Analytic.
daran zahlt ein Mann 3 Rthl. ein Weib 2 Rthl. und
ein Kind 1 Rthl. wie viel Perſonen ſind von jeder
Gattung geweſen?
Es ſey die Zahl der Maͤnner = p, der Weiber = q,
und der Kinder = r, ſo erhaͤlt man die zwey folgende
Gleichungen I.) p + q + r = 30. II.) 3p + 2q + r = 50;
aus welchen die drey Buchſtaben p, q, und r in gantzen
und poſitiven Zahlen beſtimmt werden ſollen. Aus der
erſten wird nun r = 30 - p - q, und beswegen muß
p + q kleiner ſeyn als 30: dieſer Werth in der andern
fuͤr r geſchrieben giebt 2p + q + 30 = 50, alſo
q = 20 - 2p und p + q = 20 - p, welches von ſelbſten
kleiner iſt als 30. Nun kann man fuͤr p alle Zahlen
annehmen, die nicht groͤßer ſind als 10, woraus fol-
gende Aufloͤſungen entſpringen.
- Zahl der Maͤnner p = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9, 10, - der Weiber q = 20, 18, 16, 14, 12, 10,
8, 6, 4, 2, 0, - der Kinder r = 10, 11, 12, 13, 14, 15,
16, 17, 18, 19, 20,
laͤßt
[240]Zweyter Abſchnitt
laͤßt man die erſten und letzten weg, ſo bleiben noch 9
wahre Aufloͤſungen uͤbrig.
26.
II. Frage: Einer kauft 100 Stuͤck Vieh,
Schweine, Ziegen und Schaafe, fuͤr 100 Rthl.
koſtet ein Schwein 3½ Rthl. eine Ziege 1⅓ Rthl. ein
Schaaf ½ Rthl. wie viel waren es von jeder Gat-
tung?
Die Zahl der Schweine ſey = p, der Ziegen = q,
der Schaafe = r, ſo hat man folgende zwey Gleichun-
gen I.) p + q + r = 100, II.) 3½p + 1⅓q + ½r = 100;
dieſe letztere multiplicirt man mit 6 um die Bruͤche
wegzubringen, ſo kommt 21p + 8q + 3r = 600.
Aus der erſten hat man r = 100 - p - q, welcher
Werth in der andern geſetzt giebt 18p + 5q = 300
oder 5q = 300 - 18p und q = 60 - \frac{18p}{5}; alſo muß 18p
durch 5 theilbahr ſeyn, oder 5 als einen Factor in
ſich ſchließen. Man ſetze alſo p = 5s, ſo wird q = 60
— 18s und r = 13s + 40, wo fuͤr s eine beliebige gan-
tze Zahl genommen werden kann, doch ſo daß q nicht
negativ werde, dahero s nicht groͤßer als 3 angenom-
men werden kann, und alſo wann 0 auch ausgeſchlo-
ßen wird, nur folgende drey Aufloͤſungen ſtatt finden.
nem-
[241]Von der unbeſtimmten Analytic.
- nemlich wann s = 1, 2, 3.
- ſo wird p = 5, 10, 15.
- q = 42, 24, 16.
- r = 53, 66, 79.
27.
Wann man dergleichen Exempel ſelbſten vorge-
geben will, ſo iſt vor allen Dingen darauf zu ſehen,
daß dieſelben moͤglich ſind: um nun davon zu urthei-
len, ſo iſt folgendes zu bemercken:
Es ſeyen die beyden Gleichungen, dergleichen
wir bisher gehabt, alſo vorgeſtellet I.) x + y + z = a,
II.) fx + gy + hz = b, wo f, g, h, nebſt a und
b gegebene Zahlen ſind: nun ſey unter den Zahlen
f, g und h die erſte f die groͤßte und h die kleinſte,
da x + y + z = a ſo wird fx + fy + fz = fa.
Nun iſt fx + fy + fz iſt groͤßer als fx + gy + hz
dahero muß fa groͤßer ſeyn als b, oder b muß kleiner
ſeyn als fa; und da ferner hx + hy + hz = ha
und hx + hy + hz gewis kleiner iſt als fx + gy
+ hz ſo muß auch ha kleiner ſeyn als b, oder b groͤ-
ßer als ha. Wofern demnach die Zahl b nicht klei-
ner als fa und zugleich groͤßer als ha, ſo iſt die
Frage immer unmoͤglich.
IITheil QDie-
[242]Zweyter Abſchnitt
Dieſe Bedingung pflegt auch alſo vorgetragen
zu werden, daß die Zahl b zwiſchen dieſen Graͤntzen
fa und ha enthalten ſeyn muß, ferner muß dieſelbe
auch nicht einem der beyden Graͤntzen gar zu nahe
kommen, weil ſonſten die uͤbrigen Buchſtaben nicht be-
ſtimmt werden koͤnnten.
In den vorigen Exempel, wo a = 100, f = 3½
und h = ½ waren die Graͤntzen 350 und 50 wollte man
nun ſetzen b = 51 anſtatt 100, ſo waͤren die Gleichungen
x + y + z = 100, und 3½x + 1⅓y + ½z = 51 und hier mit 6
multiplicirt 21x + 8y + 3z = 306; man nehme die erſte
dreymahl, ſo wird 3x + 3y + 3z = 300, ſo von jener
abgezogen laͤßt 18x + 5y = 6, welche gleich offenbar un-
moͤglich iſt, weil x und y gantze Zahlen ſeyn muͤßen.
28.
Dieſe Regel kommt auch den Muͤntz-Meiſtern und
Gold-Schmiden wohl zu ſtatten, wann ſie aus drey
oder mehrere Sorten von Silber eine Maße von
einem gegebenen Gehalt zuſammen ſchmeltzen wollen;
wie aus folgendem Exempel zu erſehen:
III. Frage: Ein Muͤntz-Meiſter hat dreyerley
Silber, das erſte iſt 14 loͤthig, das andere 11 loͤthig, das
dritte 9 loͤthig. Nun ſoll er eine Maße 30 Marck ſchwer
ma-
[243]Von der unbeſtimmten Analytic.
machen, welche 12 loͤthig ſeyn ſoll, wie viel Marck muß
er von jeder Sorte nehmen?
Er nehme von der erſten Sorte x Marck, von
der zweyten y M. und von der dritten z M. ſo muß ſeyn
x + y + z = 30 welches die erſte Gleichung iſt:
Da ferner ein Marck von der erſten Sorte 14
Loth fein Silber haͤlt, ſo werden die x Marck enthalten
14x Loth Silber; eben ſo werden die y Marck von der
zweyten Sorte enthalten 11y Loth; und die z Marck
von der dritten Sorte werden enthalten 9z Loth Sil-
ber; dahero die gantze Maße an Silber enthalten wird
14x + 11y + 9z Loth. Weil nun dieſelbe 30 Marck
wiegt, wovon ein Marck 12 Loth Silber enthalten ſoll,
ſo muß auch die Quantitaͤt Silber darinnen ſeyn, nem-
lich 360 Loth; woraus dieſe zweyte Gleichung ent-
ſpringt 14x + 11y + 9z = 360, hiervon ſubtrahire
man die erſte 9 mahl genommen, nemlich 9x + 9y
+ 9z = 270, ſo bleibt uͤbrig 5x + 2y = 90, woraus
x und y beſtimmt werden ſoll, und zwar in gantzen
Zahlen, alsdann aber wird z = 30 - x - y; aus jener
Gleichung bekommt man 2y = 90 - 5x und
y = 45 - \frac{5x}{2}. Es ſey demnach x = 2u ſo wird y = 45 - 5u
und z = 3u - 15, alſo muß u groͤßer als 4 und gleich
Q 2wohl
[244]Zweyter Abſchnitt
wohl kleiner als 10 ſeyn, woraus folgende Aufloͤſungen
gezogen werden.
| u=5, | 6, | 7, | 8, | 9, |
| x=10, | 12, | 14, | 16, | 18, |
| y=20, | 15, | 10, | 5, | 0, |
| z=0, | 3, | 6, | 9, | 12, |
29.
Bisweilen kommen mehr als drey unbekante Zah-
len vor, wo die Aufloͤſung auf eben dieſe Art geſchehen
kann, wie aus folgendem Exempel zu erſehen.
IV. Frage: Einer kauft 100 Stuͤck Vieh um
100 Rthl. 1 Ochſen fuͤr 10 Rthl. 1 Kuh fuͤr 5 Rthl.
1 Kalb fuͤr 2 Rthl. 1 Schaaf fuͤr ½ Rthl. Wie viel
Ochſen, Kuͤhe, Kaͤlber und Schaafe ſind es geweſen?
Die Zahl der Ochſen ſey = p, die Kuͤhe = q,
der Kaͤlber = r und der Schaafe = s, ſo iſt die erſte
Gleichung: p + q + r + s = 100, die zweyte Glei-
chung aber wird 10p + 5q + 2r + ½s = 100, wel-
che um die Bruͤche wegzubringen mit 2 multiplicirt
giebt 20p + 10q + 4r + s = 200, hievon ſubtrahire
man die erſte Gleichung ſo hat man, 19p + 9q
+ 3r = 100; hieraus bekommen wir 3r = 100 - 19p
— 9q
[245]Von der unbeſtimmten Analytic.
— 9q und r = 33 + ⅓ - 6p - ⅓p - 3q, oder r = 33
— 6p - 3q + \frac{1 - p}{3}, dahero muß 1 - p oder p - 1 durch
3 theilbar ſeyn. Man ſetze demnach
- p - 1 = 3t ſo wird:
- p = 3t + 1
- q = q
- r = 27 - 19t - 3q
- s = 72 + 2q + 16t
alſo muß 19t + 3q kleiner ſeyn als 27. Hier koͤnnen
nun q und t nach Belieben angenommen werden, wann
nur dieſe Bedingung beobachtet wird, daß 19t + 3q
nicht groͤßer werde als 27; daher wir folgende Faͤlle zu
erwegen haben.
| I. wann t=0, | II. wann t=1, | t, kann nicht 2 geſetzt werden, weil ſonſten r, negativ wuͤrde. |
| ſo wird p=1, q=q, r=27-3q s=72+2q | ſo wird p=4 q=q r=8-3q s=88+2q |
Im erſten Fall muß q nicht groͤßer ſeyn als 9 und
im zweyten Fall muß q nicht groͤßer ſeyn als 2. Aus
beyden Faͤllen erhalten wir alſo folgende Aufloͤſungen.
Q 3Aus
[246]Zweyter Abſchnitt
Aus dem erſten Fall erhalten wir dieſe 10 Auf-
loͤſungen
Aus dem zweyten Fall aber dieſe 3 Aufloͤſungen:
Dieſes ſind nun in allem 13 Aufloͤſungen; wann man
aber 0 nicht wollte gelten laßen, ſo waͤren es nur 10
Aufloͤſungen.
30.
Die Art der Aufloͤſung bleibt einerley, wann auch
in der erſten Gleichung die Buchſtaben mit gegeben
Zahlen multiplicirt ſind wie aus folgendem Exempel
zu erſehen:
V.
[247]Von der unbeſtimmten Analytic.
V. Frage: Man ſuche drey gantze Zahlen, wann
die erſte mit 3, die andere mit 5, und die dritte mit 7
multiplicirt wird, daß die Summe der Producte ſey
560; wann aber die erſte mit 9 die andere mit 25
und die dritte mit 49 multiplicirt wird, daß die
Summe der Producte ſey 2920?
Es ſey die erſte Zahl = x die zweyte = y, die
dritte = z, ſo hat man dieſe zwey Gleichungen
I.) 3x + 5y + 7z = 560, II.) 9x + 25y + 49z = 2920
von der zweyten ſubtrahirt man die erſte drey mal ge-
nommen nemlich 9x + 15y + 21z = 1680, ſo blei-
ben uͤbrig 10y + 38z = 1240, oder durch 2 dividirt
5y + 14z = 620, daraus wird y = 124 - \frac{14z}{5}; alſo
muß ſich z durch 5 theilen laßen; dahero ſetze man
z = 5u, ſo wird y = 124 - 14u; welche Werthe in der
erſten Gleichung fuͤr z und y geſchrieben, geben 3x - 35u
+ 620 = 560, oder 3x = 35u - 60 und x = \frac{35u}{3} - 20;
deswegen ſetze man u = 3t, ſo bekommen wir end-
lich dieſe Aufloͤſung: x = 35t - 20, y = 124 - 42t,
und z = 15t, wo man fuͤr t eine beliebige gantze Zahl
ſetzen kann, doch ſo daß t groͤßer ſey als 0 und doch
kleiner als 3, woraus man 2 Aufloͤſungen erhaͤlt:
Q 4I.
[248]Zweyter Abſchnitt
- I. wann t = 1 ſo wird x = 15, y = 82, z = 15
- II. wann t = 2 wird x = 50, y = 40, z = 30
Capitel 3.
Von den zuſammengeſetzten unbeſtimmten
Gleichungen, wo von der einen unbekanten
Zahl nur die erſte Poteſtaͤt vorkommt.
31.
Wir kommen nun zu ſolchen unbeſtimmten Glei-
chungen, wo zwey unbekante Zahlen geſucht
werden, und die eine nicht wie bisher allein ſteht,
ſondern entweder mit der andere multiplicirt oder in
einer hoͤhern Poteſtaͤt vorkommt, wann nur von
der andern blos die erſte Poteſtaͤt vorhanden iſt.
Auf eine allgemeine Art haben ſolche Gleichungen
folgende Form:
a+bx+cy+dxx+exy+fx^{3}+gxxy+hx^{4}+kx^{3}y+\mathfrak{etc.}=0in
[249]Von der unbeſtimmten Analytic.
in welcher nur y vorkommt, und alſo aus dieſer Glei-
chung leicht beſtimmt werden kann, die Beſtimmung
muß aber alſo geſchehen, daß fuͤr x und y gantze Zah-
len herauskommen. Dergleichen Faͤlle wollen wir nun
betrachten und von den leichtern den Anfang machen.
32.
I. Frage: Man ſuche zwey Zahlen, wann ihre
Summe zu ihrem Product addirt wird, das 79 heraus-
kommen?
Es ſeyen die zwey verlangten Zahlen x und y,
ſo muß ſeyn xy + x + y = 79, woraus wir bekom-
men xy + y = 79 - x und y = \frac{79 - x}{x + 1} = - 1 + \frac{80}{x + 1},
woraus erhellet daß x + 1 ein Theiler ſeyn muß von
80: da nun 80 viele Theiler hat ſo findet man aus
einem jeden einen Werth fuͤr x; wie aus folgenden zu
ſehen:
| die Theiler ſind 1, | 2, | 4, | 5, | 8, | 10, | 16, | 20, | 40, | 80, |
| daher wird x= 0, | 1 | 3 | 4 | 7 | 9 | 15 | 19 | 39 | 79 |
| und y = 79, | 39 | 19, | 15 | 9 | 7 | 4 | 3 | 1 | 0 |
weil nun hier die letztern Aufloͤſungen mit den erſtern
uͤbereinkommen, ſo hat man in allem folgende fuͤnf Auf-
loͤſungen:
Q 5I
[250]Zweyter Abſchnitt
| I | II | III | IV | V |
| 0 | 1 | 3 | 4 | 7 |
| 79 | 39 | 19 | 15 | 9 |
33.
Solcher Geſtalt kann auch dieſe allgemeine Glei-
chung aufgeloͤßt werden xy + ax + by = c wor-
aus kommt xy + by = c - ax und alſo y = \frac{c - ax}{x + b}
oder y = - a + \frac{ab + c}{x + b}; dahero muß x + b ein Thei-
ler ſeyn der bekanten Zahl ab + c und alſo kann aus
einem jeden Theiler derſelben ein Werth fuͤr x gefun-
den werden. Man ſetze dahero es ſey ab + c = fg
alſo daß y = - a + \frac{fg}{x + b}. Nun nehme man x + b = f
oder x = f - b, ſo wird y = - a + g oder y = g - a;
derohalben auf ſo viel verſchiedene Arten ſich die Zahl
ab + c durch zwey Factores, als f g, vorſtellen laͤßt, ſo
erhaͤlt man daher nicht nur eine, ſondern zwey Aufloͤſun-
gen: die erſte iſt nemlich x = f - b und y = g - a, die andere
aber kommt gleicher Geſtalt heraus, wann man x + b
= g ſetzt, da wird x = g - b und y = f - a.
Sollte dahero dieſe Gleichung vorgegeben ſeyn
xy + 2x + 3y = 42 ſo waͤre a = 2, b = 3, und
c = 42 folglich y = - 2 + \frac{48}{x + 3^{4}}. Nun kann die Zahl
48
[251]Von der unbeſtimmten Analytic.
48 auf vielerley Art durch 2 Factores als f g vorge-
ſtellt werden, da dann immer ſeyn wird x = f - 3 und
y = g - 2, oder auch x = g - 3 und y = f - 2. Der-
gleichen Factores ſind nun folgende:
34.
Noch allgemeiner kann die Gleichung alſo vor-
geſtellet werden: mxy = ax + by + c, wo a, b, c,
und m gegebene Zahlen ſind, fuͤr x und y aber gantze
Zahlen verlangt werden.
Man ſuche daher y ſo bekommt man y = \frac{ax + c}{mx - b},
damit hier x aus dem Zaͤhler weg gebracht werden
koͤnne, ſo multiplicirt man beyderſeis mit m, ſo hat
man m y = \frac{max + mc}{mx - b} = a + \frac{mc + ab}{mx - b}. Der Zaͤhler
dieſes Bruchs iſt nun eine bekante Zahl, wovon
der Nenner ein Theiler ſeyn muß, man ſtelle dahero
den Zaͤhler durch zwey Factores als fg vor, welches
oͤfters
[252]Zweyter Abſchnitt
oͤfters auf vielerley Art geſchehen kann, und ſehe ob
ſich einer davon mit mx - b vergleichen laße, alſo
daß mx - b = f: hierzu wird aber erfordert, weil x = \frac{f + b}{m},
daß f + b ſich durch m theilen laße, daher hier nur
ſolche Factores von mc + ab gebraucht werden koͤn-
nen, welche, wann dazu b addirt wird, ſich durch m
theilen laßen, welches durch ein Exempel erlaͤutert wer-
den ſoll:
Es ſey demnach 5xy = 2x + 3y + 18. Hieraus
bekommt man y = \frac{2x + 18}{5x - 3} und 5y = \frac{10x + 90}{5x - 3} = 2 +
\frac{96}{5x - 3}, hier muͤßen nun von 96 ſolche Theiler geſucht wer-
den, daß wann zu denſelben 3 addirt wird, die Summ
durch 5 theilbar werde. Man nehme daher alle Theiler
von 96 welche ſind 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12,
16, 24, 32, 48, 96, woraus erhellet daß nur
dieſe, nemlich 2, 12, 32 gebraucht werden koͤnnen.
Es ſey demnach
- I.) 5x - 3 = 2, ſo wird 5y = 50
und daher x = 1, und y = 10 - II.) 5x - 3 = 12, ſo wird 5y = 10
und dahero x = 3, und y = 2 - III.) 5x - 3 = 32, ſo wird 5y = 5
und dahero x = 7, und y = 1
35.
[253]Von der unbeſtimmten Analytic.
35.
Da hier in der allgemeinen Aufloͤſung wird my - a
= \frac{mc + ab}{mx - b}, ſo iſt dienlich dieſe Anmerckung zu machen,
daß wann eine in dieſer Form mc + ab enthaltene
Zahl einen Theiler hat, der in dieſer Form mx - b
enthalten iſt, alsdann der Quotient nothwendig dieſe
Form my - a haben muͤße, und daß alsdann
die Zahl mc + ab durch ein ſolches Product,
(mx - b) × (my - a) vorgeſtellt werden koͤnne:
Es ſey z. E. m = 12, a = 5, b = 7 und c = 15;
ſo bekommt man 12y - 5 = \frac{215}{12x - 7}; nun ſind von
215 die Theiler 1, 5, 43, 215, unter welchen die ge-
ſucht werden muͤßen, welche in der Form 12x - 7 ent-
halten ſind, oder wann man 7 darzu addirt, daß ſich
die Summe durch 12 thleilen laße, von welchen nur
5 dieſes leiſtet, alſo 12x - 7 = 5 und 12y - 5 = 43. Wie
nun aus der erſten wird x = 1 ſo findet man auch aus
der andern y in gantzen Zahlen, nemlich y = 4. Dieſe
Eigenſchaft iſt in Betrachtung der Natur der Zahlen
von der groͤßten Wichtigkeit, und verdienet deswe-
gen wohl bemercket zu werden.
36.
Wir wollen nun auch eine Gleichung von dieſer
Art
[254]Zweyter Abſchnitt
Art betrachten xy + xx = 2x + 3y + 29. Hieraus
findet man nun y = \frac{2x - xx + 29}{x - 3} oder y = - x - 1 + \frac{26}{x - 3};
alſo muß x - 3 ein Theiler ſeyn von der Zahl 26, und
alsdann wird der Quotient = y + x + 1. Da nun
die Theiler von 26 ſind 1, 2, 13, 26 ſo erhalten
wir dieſe Aufloͤſungen:
- I. x - 3 = 1 oder x = 4, ſo wird y + x + 1
= y + 5 = 26; und y = 21 - II. x - 3 = 2 oder x = 5, allſo y + x + 1
= y + 6 = 13; und y = 7 - III. x - 3 = 13 oder x = 16, ſo wird y + x + 1
= y + 17 = 2; und y = - 15
welcher negative Werth wegzulaßen iſt, und deswe-
gen auch der letzte Fall x - 3 = 26 nicht gerechnet
werden muß.
37.
Mehr Formeln von dieſer Art wo nur die erſte
Poteſtaͤt von y, noch hoͤhere aber von x vorkommen,
ſind nicht noͤthig allhier zu berechnen, weil dergleichen
Faͤlle ſich nur ſelten ereignen, und alsdann auch
nach
[255]Von der unbeſtimmten Analytic.
nach der hier erklaͤrten Art aufgeloͤſet werden koͤnnen.
Wann aber auch y zur zweyten oder einer noch hoͤhern
Poteſtaͤt anſteiget, und man den Werth davon nach
den gegebenen Regeln beſtimmen will, ſo kommt man
auf Wurzelzeichen, hinter welchen x in der zwey-
ten oder einer noch hoͤhern Poteſtaͤt befindlich iſt, und
alsdann kommt es darauf an ſolche Werthe fuͤr x
ausfindig zu machen, daß die Irrationalitaͤt, oder die
Wurzelzeichen wegfallen.
Und eben hierin beſtehet die groͤßte Kunſt der
unbeſtimmten Analytic, wie dergleichen Irrational-
Formeln zur Rationalitaͤt gebracht werden ſollen, wo-
zu wir die Anleitung in den folgenden Capiteln geben
wollen.
Capi-
[256]Zweyter Abſchnitt.
Capitel 4.
Von der Art dieſe irrationale Formeln
√ (a + bx + cxx) rational zu machen.
38.
Hier iſt alſo die Frage was fuͤr Werthe fuͤr x an-
genommen werden ſollen, daß dieſe Formel a + bx
+ cxx ein wirckliches Quadrat werde, und alſo
die Quadrat-Wurzel daraus rational angegeben
werden koͤnne. Es bedeuten aber die Buchſtaben a, b
und c gegebene Zahlen, und auf der Beſchaffenheit
derſelben beruhet hauptſaͤchlich die Beſtimmung der
unbekanten Zahl x, wobey zum voraus zu bemercken,
daß in vielen Faͤllen die Aufloͤſung davon unmoͤg-
lich werde: wann aber dieſelbe moͤglich iſt, ſo muß
man ſich zum wenigſten anfaͤnglich in Beſtimmung
des Buchſtabens x blos mit rational Werthen be-
gnuͤgen, und nicht fordern, daß dieſelben ſo gar gan-
tze Zahlen ſeyn ſollen, als welches eine gantz beſondere
Unterſuchung erfordert.
39.
[257]Von der unbeſtimmten Analytic.
39.
Wir nehmen hier an, daß dieſe Formel nur bis
zur zweyten Poteſtaͤt von x ſteige, indem hoͤhere Po-
teſtaͤten beſondere Methoden erfordern, wovon hernach
gehandelt werden ſoll.
Sollte hier nicht einmahl die zweyte Poteſtaͤt
vorkommen, und c = 0 ſeyn, ſo haͤtte die Frage gar
keine Schwierigkeit: dann wann dieſe Formel
√ (a + bx) gegeben waͤre, und man x ſo beſtimmen
ſollte, daß a + bx ein Quadrat wuͤrde, ſo duͤrfte man
nur ſetzen a + bx = yy, woraus man ſo gleich er-
hielte x = \frac{yy - a}{b}; und nun moͤchte man fuͤr y alle belie-
bige Zahlen annehmen, und aus einer jeden wuͤrde
man einen ſolchen Werth fuͤr x finden, daß a + bx ein
Quadrat und folglich √ (a + bx) rational her-
auskaͤme.
40.
Wir wollen demnach bey dieſer Formel anfan-
gen √ (1 + xx), wo ſolche Werthe fuͤr x gefunden
werden ſollen, daß wann zu ihrem Quadrat xx noch
1 addirt wird, die Summe wiederum ein Quadrat
werde welches offenbar in gantzen Zahlen nicht
IITheil Rge-
[258]Zweyter Abſchnitt
geſchehen kann, indem keine gantze Quadrat-Zahl
nur um 1 groͤßer iſt als die vorhergehende, dahero man
ſich nothwendig mit gebrochenen Zahlen fuͤr x begnuͤ-
gen muß.
41.
Weil 1 + xx ein Quadrat ſeyn ſoll, und man
ſetzen wollte 1 + xx = yy, ſo wuͤrde xx = yy - 1
und x = √ (yy - 1). Um alſo x zu finden, muͤßte man
ſolche Zahlen fuͤr y ſuchen, daß ihre Quadrate weni-
ger 1 wiederum Quadrate wuͤrden, welche Frage
eben ſo ſchwer iſt als die vorige und wuͤrde alſo hier-
durch nichts gewonnen.
Daß es aber wuͤrcklich ſolche Bruͤche gebe, wel-
che fuͤr x geſetzt 1 + xx zum Quadrat machen, kann
man aus folgenden Faͤllen erſehen:
I. wann x = ¾ ſo wird 1 + xx = \frac{25}{16}, folglich
√ (1 + xx) = \frac{5}{4}
II. Eben dieſes geſchieht wann x = \frac{4}{3} wo √ (1 + xx)
= \frac{5}{3} herauskommt.
III. Hernach wann man ſetzt x = \frac{5}{12} ſo erhaͤlt man
1 + xx = \frac{169}{144}, wovon die Quadrat-Wurzel iſt \frac{13}{12}.
Wie nunmehr dergleichen Zahlen und ſo gar alle moͤ-
gliche gefunden werden ſollen, muß hier gezeigt werden.
42.
[259]Von der unbeſtimmten Analytic.
42.
Solches kann auf zweyerley Art geſchehen.
Nach der erſten Art ſetze man √ (1 + xx) = x + p
ſo wird 1 + xx = xx + 2px + pp, wo ſich das
Quadrat xx aufhebt und folglich x ohne ein Wurzel-
zeichen beſtimmt werden kann. Dann in der gefun-
denen Gleichung ſubtrahirt man beyderſeits xx ſo
wird 2px + pp = 1, woraus gefunden wird x = \frac{1 - pp}{2p}
wo man fuͤr p eine jede Zahl anehmen kann, und
auch ſo gar dafuͤr Bruͤche geſetzt werden koͤnnen.
Man ſetze dahero p = \frac{m}{n} ſo wird x = \frac{1 - \frac{mm}{nn}}{\frac{2m}{n}}; dieſen
Bruch multiplicire man oben und unten mit nn, ſo
bekommt man x = \frac{nn - mm}{2mn}.
43.
Damit alſo 1 + xx ein Quadrat werde, ſo
kann man fuͤr m und n nach Belieben alle moͤgliche
gantze Zahlen annehmen, und alſo daraus unendlich
viel Werthe fuͤr x finden.
Setzt man auch uͤberhaupt x = \frac{nn - mm}{2mn}, ſo wird
1+xx=1+\frac{n^{4}-2nnmm+n^{4}}{4mmnn} oder 1+xx=1+\frac{n^{4}-2mmnn+m^{4}}{4mmnn}R 2wel-
[260]Zweyter Abſchnitt
welcher Bruch wuͤrcklich ein Quadrat iſt und daraus
gefunden wird √ (1 + xx) = \frac{nn + mm}{2mn}.
Hieraus koͤnnen nun folgende kleinere Werthe fuͤr x
bemercket werden
44.
Hieraus folget auf eine allgemeine Art, daß
1 + \frac{(nn - mm)^{2}}{(2mn)^{2}} = \frac{(nn + mm)^{2}}{(2mn)^{2}}. Nun multiplicire man
dieſe Gleichung mit (2mn)2, ſo wird (2mn)2
+ (nn - mm)2 = (nn + mm)2; wir haben alſo auf
eine allgemeine Art zwey Quadraten, deren Summe
wieder ein Quadrat iſt, hierdurch wird nun dieſe
Frage aufgeloͤßt.
Zwey Quadrat-Zahlen zu finden; deren Summe
wieder eine Quadrat-Zahlſey?
Alſo ſoll pp + qq = rr ſeyn: zu dieſem Ende
darf man nur ſetzen p = 2mn und q = nn - mm ſo
wird r = nn + mm; da hernach ferner
(nn + mm)2 - (2mn)2 = (nn - mm)2, ſo koͤn-
nen wir auch dieſe Frage aufloͤſen.
Zwey
[261]Von der unbeſtimmten Analytic.
Zwey Quadrat-Zahlen zu finden, deren Differenz
wieder eine Quadrat-Zahl ſey? alſo daß pp - qq = rr;
dann da darf man nur ſetzen p = nn + mm und
q = 2mn, ſo wird r = nn - mm.
oder man kann auch ſetzen p = nn + mm und
q = nn - mm, ſo wird alsdann r = 2mn.
45.
Wir haben aber zweyerley Arten verſprochen um
die Formel 1 + xx zu einem Quadrat zu machen; die
andere Art verhaͤlt ſich nun folgender Geſtalt:
Man ſetze √ (1 + xx) = 1 + \frac{mx}{n}; daher be-
kommt man 1 + xx = 1 + \frac{2mx}{n} + \frac{mm xx}{nn}; ſubtrahirt man
hier beyderſeits 1, ſo wird xx = \frac{2mx}{n} + \frac{mm xx}{nn}, wel-
che Gleichung ſich durch x theilen laͤßt, und folglich
giebt x = \frac{2m}{n} + \frac{mmx}{nn}, oder mit nn multiplicirt nnx = 2mn
+ mmx, woraus gefunden wird x = \frac{2mn}{nn - mm}: dann
ſetzt man dieſen Werth fuͤr x, ſo wird 1 + xx = 1
+ \frac{4mmnn}{n^{4} - 2 mmnn + m^{4}} oder = \frac{n^{4} + 2mmnn + m^{4}}{n^{4} - 2mmnn + m^{4}}, welcher
Bruch das Quadrat iſt von \frac{nn + mm}{nn - mm}. Da man nun daher
dieſe Gleichung bekommt 1 + \frac{(2mn)^{2}}{(nn - mm)^{2}} = \frac{(nn + mm)^{2}}{(nn - mm)^{2}}
ſo fließt daraus wie oben (nn - mm)2 + (2mn)2
R 3=
[262]Zweyter Abſchnitt
= (nn + mm)2 welches die vorigen zwey Qua-
drate ſind, deren Summe wieder ein Quadrat macht.
46.
Dieſer Fall, welchen wir hier ausfuͤhrlich abge-
handelt haben, giebt uns nun zwey Methoden an die
Hand um die allgemeine Formel a + bx + cxx zu einem
Quadrat zu machen. Die erſtere gehet auf alle Faͤlle,
wo c ein Quadrat iſt; der andere aber, wo a ein Quadrat
iſt; welche beyde Faͤlle wir hier durchgehen wollen.
I.) Es ſey demnach erſtlich c eine Quadrat-
Zahl oder die gegebene Formel ſey a + bx + ffxx,
welche ein Quadrat werden ſoll, zu dieſem Ende
ſetze man √ (a + bx + ffxx) = fx + \frac{m}{n} ſo wird
a + bx + ffxx = ffxx + \frac{2mfx}{n} + \frac{mm}{nn}, wo ſich die
xx beyderſeits aufheben, alſo daß a + bx = \frac{2mfx}{n}
+ \frac{mm}{nn}, welche mit nn multiplicirt, nna + nnbx
= 2mnfx+mm giebt; woraus gefunden wird
x = \frac{mm - nna}{nnb - 2mnf}, wird nun dieſer Werth fuͤr x geſchrieben,
ſo wird √ (a + bx + ffxx) = \frac{mmf - nnaf}{nnb - 2mnf} + \frac{m}{n} =
\frac{mnb - mmf - nnaf}{nnb - 2mnf}.
47.
Da fuͤr x ein Bruch gefunden worden, ſo ſetze man ſo-
gleich
[263]Von der unbeſtimmten Analytic.
gleich x = \frac{p}{q}, alſo daß p = mm - nna, und q = nnb
— 2mnf, und alsdann wird die Formel a + \frac{bp}{q} + \frac{ffpp}{qq}
ein Quadrat; folglich bleibt dieſelbe ein Quadrat
wann ſie mit dem Quadrat qq multiplicirt wird, da-
hero auch dieſe Formel aqq + bpq + ffpp ein
Quadrat wird, wann man ſetzt p = mm - nna und
q = nnb - 2mnf, woraus unendlich viel Aufloͤſun-
gen in gantzen Zahlen gefunden werden koͤnnen, weil
man die Buchſtaben m und n nach Belieben annehmen
kann.
48.
II. Der zweyte Fall findet ſtatt, wann der Buch-
ſtabe a ein Quadrat iſt. Es ſey demnach dieſe For-
mel gegeben ff + bx + cxx, welche zu einem Qua-
drat gemacht werden ſoll. Zu dieſem Ende ſetze man
√ (ff + bx + cxx) = f + \frac{mx}{n} ſo wird ff + bx
+ cxx = ff + \frac{2mfx}{n} + \frac{mmxx}{nn}, wo ſich die ff auf-
heben und die uͤbrigen Glieder ſich alle durch x thei-
len laßen, alſo daß b + cx = \frac{2mf}{n} + \frac{mmx}{nn}, oder nnb + nncx
= 2mnf + mmx, oder nncx - mmx = 2mnf
— nnb, und folglich x = \frac{2mnf - nnb}{nnc - mm}; ſetzt man nun
dieſen Werth fuͤr x, ſo wird √ (ff + bx + cxx) = f
R 4+
[264]Zweyter Abſchnitt.
+ \frac{2mmf - mnb}{nnc - mm} = \frac{nncf + mmf - mnb}{nnc - mm}: ſetzt man hier
x = \frac{p}{q}, ſo kann wie oben folgende Formel zu einem
Quadrat gemacht werden, ffqq + bpq + cpp,
als welches geſchiehet wann man ſetzt p = 2mnf
— nnb und q = nnc - mm.
49.
Hier iſt beſonders der Fall merckwuͤrdig wann
a = 0; oder wann dieſe Formel bx + cxx zu ei-
nem Quadrat gemacht werden ſoll; dann da darf
man nur ſetzen √ (bx + cxx) = \frac{mx}{n} ſo wird bx + cxx
= \frac{mmxx}{nn}, wo durch x dividirt und mit nn multiplicirt
herauskommt, bnn + cnnx = mmx, folglich x = \frac{nnb}{mm - cnn}.
Man ſuche zum Exempel alle dreyeckigte Zahlen wel-
che zugleich Quadrat-Zahlen ſind, ſo muß \frac{xx + x}{2},
und alſo auch 2xx + 2x, ein Quadrat ſeyn. Daſſelbe
ſey nun \frac{mmxx}{nn}, ſo wird 2nnx + 2nn = mmx und
x = \frac{2nn}{mm - 2nn}; wo man fuͤr m und n alle moͤgliche
Zahlen annehmen kann, alsdann aber wird mehren-
theils fuͤr x ein Bruch gefunden; doch koͤnnen auch
gantze Zahlen herauskommen, als wann man ſetzt m = 3
und
[265]Von der unbeſtimmten Analytic.
und n = 2 ſo bekommt man x = 8, wovon das Drey-
eck iſt 36, welches auch ein Quadrat iſt.
Man kann auch ſetzen m = 7, und n = 5, ſo
wird x = - 50 wovon das Dreyeck iſt 1225, wel-
ches zugleich das Dreyeck iſt von + 49 und auch das
Quadrat von 35; dieſes waͤre auch heraus gekommen,
wann man geſetzt haͤtte n = 7, und m = 10, dann
da wird x = 49.
Eben ſo kann man ſetzen m = 17, und n = 12,
da wird x = 288, wovon das Dreyeck iſt \frac{x (x + 1)}{2}
= \frac{288 × 289 289}{2} = 144.289, welches eine Quadrat-Zahliſt,
deren Wurzel = 12.17 = 204.
50.
Bey dieſem letzten Fall iſt zu erwegen, daß die
Formel bx + cxx aus dieſem Grund zum Quadrat
gemacht worden, weil dieſelbe einen Factor hatte, nem-
lich x, welches uns auf neue Faͤlle fuͤhret, in wel-
chen auch die Formel a + bx + cxx ein Quadrat
werden kann, wann weder a noch c ein Quadrat
iſt.
Dieſe Faͤlle finden ſtatt wann ſich a + bx + cxx
in zwey Factores vertheilen laͤßt, welches geſchiehet
R 5wann
[266]Zweyter Abſchnitt
wann bb - 4ac ein Quadrat iſt. Um dieſes zu zei-
gen ſo iſt zu mercken, daß die Factoren immer von den
Wurzeln einer Gleichung abhaͤngen. Man ſetze alſo
a + bx + cxx = 0, ſo wird cxx = - bx - a und
xx = - \frac{bx}{c} - \frac{a}{c}, woraus gefunden wird x = - \frac{b}{2c}
± √ (\frac{bb}{4cc} - \frac{a}{c}), oder x = - \frac{b}{2c}, ± \frac{\sqrt{(bb - 4ac)}}{2c}, woraus
erhellet daß wann bb - 4ac ein Quadrat iſt, dieſe Wur-
zel rational angegeben werden koͤnnen;
Es ſey demnach bb - 4ac = dd, ſo ſind die Wurzeln
\frac{- b \pm d}{2c}, oder es iſt x = \frac{- b \pm d}{2c}, alſo werden
von der [Formel]a + bx + cxx die Diviſores ſeyn
x + \frac{b - d}{2c} und x + \frac{b + d}{2c}, welche mit einander multi-
plicirt dieſelbe Formel nur durch c dividirt hervor-
bringen, man findet nemlich xx + \frac{bx}{c} + \frac{bb}{4cc} - \frac{dd}{4cc}
da nun dd = bb - 4ac ſo hat man xx + \frac{bx}{c} + \frac{bb}{4cc}
— \frac{bb}{4cc} + \frac{4ac}{4cc} = xx + \frac{bx}{c} + \frac{a}{c}, welche mit c multipli-
cirt giebt cxx + bx + a. Man darf alſo nur den einen
Factor mit c multipliciren, ſo wird unſere Formel die-
ſem Product gleich ſeyn:
(cx + \frac{b}{2} - \frac{d}{2}) ( x + \frac{b}{2c} + \frac{d}{2c})
und man ſieht, daß dieſe Aufloͤſung immer ſtatt findet,
ſo oft bb + 4ac ein Quadrat iſt.
51.
[267]Von der unbeſtimmten Analytic.
51.
Hieraus fließt der dritte Fall, in welchem unſere
Formel a + bx + cxx zu einem Quadrat gemacht
werden kann; welchen wir alſo zu den obigen beyden
hinzufuͤgen wollen.
III. Dieſer Fall ereignet ſich nun, wann unſere
Formel durch ein ſolches Product vorgeſtellet werden
kann (f + gx). (h + kx). Um dieſes zu einem Qua-
drat zu machen, ſo ſetze man die Wurzel davon:
√ (f + gx). (h + kx) = \frac{m. (f + gx)}{n}, ſo bekommt
man (f + gx) (h + kx) = \frac{mm. (f + gx)^{2}}{nn} welche
Gleichung durch f + gx dividirt, giebt h + kx
= \frac{mm. (f + gx)}{nn}, das iſt hnn + knnx = fmm + gmmx,
woraus gefunden wird x = \frac{fmm - bnn}{knn - gmm}.
52.
Um dieſes zu erlaͤutern, ſo ſey dieſe Frage vor-
gegeben:
I. Frage: Man ſuche die Zahlen x, daß wann
man von ihrem doppelten Quadrat 2 ſubtrahirt, der
Reſt wieder ein Quadrat ſey?
Da
[268]Zweyter Abſchnitt
Da nun ſeyn muß 2xx - 2 ein Quadrat, ſo iſt zu er-
wegen, daß ſich dieſe Formel durch folgende Facto-
res vorſtellen laͤßt 2. (x + 1) (x - 1): man ſetze alſo
die Wurzel davon \frac{m. (x + 1)}{n}, ſo wird 2. (x + 1) (x - 1)
= \frac{mm. (x + 1)^{2}}{nn}; man dividire durch x + 1, und multipli-
cire mit nn, ſo bekommt man 2nn x - 2nn = mmx
+ mm und dahero x = \frac{mm + 2nn}{2nn - mm}. Nimmt man
hier m = 1 und n = 1, ſo wird x = 3, und 2xx - 2
= 16 = 42.
Nimmt man m = 3 und n = 2, ſo wird x = - 17:
da aber nur das Quadrat von x vorkommt, ſo iſt es
gleich viel ob man nimmt x = - 17 oder x = + 17
aus beyden wird 2xx - 2 = 576 = 242.
53.
II. Frage: Es ſey dieſe Formel gegeben 6 + 13x + 6xx,
welche zu einem Quadrat gemacht werden ſoll. Hier
iſt nun a = 6, b = 13 und c = 6, wo alſo weder a
noch c ein Quadrat iſt. Man ſehe alſo ob bb - 4ac ein
Quadrat werde; da nun kommt 25, ſo weis man daß
dieſe Formel durch zwey Factores vorgeſtellt werden
kann, welche ſind (2 + 3x). (3 + 2x); davon ſey nun die
Wurzel \frac{m (2 + 3x)}{n}, ſo bekommt man (2 + 3x). (3 + 2x)
=
[269]Von der unbeſtimmten Analytic.
= \frac{mm(2 + 3x)^{2}}{nn}, daraus wird 3nn + 2nnx = 2mm
+ 3mmx und daher wird x = \frac{2mm - 3nn}{2nn - 3mm} = \frac{3nn - 2mm}{3mm - 2nn}.
Da mit nun der Zaͤhler poſitiv werde, ſo muß 3nn groͤ-
ßer ſeyn als 2mm, und alſo 2mm kleiner als
3nn; folglich muß \frac{mm}{nn} kleiner ſeyn als \frac{3}{2}, damit der
Zaͤhler poſitiv werde. Damit aber der Nenner poſitiv
werde, ſo muß 3mm groͤßer ſeyn als 2nn und alſo \frac{mm}{nn}
groͤßer ſeyn als ⅔. Um dahero fuͤr x poſitive Zahlen zu
finden, ſo muͤßen fuͤr m und n ſolche Zahlen angenom-
men werden, daß \frac{mm}{nn} kleiner ſey als \frac{3}{2} und doch groͤßer
als ⅔.
Setzt man nun m = 6 und n = 5, ſo wird \frac{mm}{nn} = \frac{36}{25},
welches kleiner iſt als \frac{3}{2} und offenbar groͤßer als ⅔; da-
her bekommt man x = \frac{3}{58}.
54.
IV. Dieſer dritte Fall leitet uns noch auf einen
vierten, welcher Platz findet, wann die Formel a + bx
+ cxx dergeſtalt in zwey Theile zertheilt werden
kann, daß der erſte ein Quadrat ſey, der andere aber
ſich in zwey Factores aufloͤſen laße, alſo daß eine ſolche
Form herauskomme pp + qr, wo die Buchſtaben
p, q
[270]Zweyter Abſchnitt
p, q und r Formeln von dieſer Art f + g x bedeuten.
Dann da darf man nur ſetzen √ (pp + qr) = p + \frac{mq}{n},
ſo wird pp + qr = pp + \frac{2mpq}{n} + \frac{mmqq}{nn}, wo ſich die
pp aufheben und die uͤbrigen Glieder durch q theilen
laßen, alſo daß r = \frac{2mp}{n} + \frac{mmq}{nn} oder nnr = 2mnp
+ mmq, woraus ſich leicht beſtimmen laͤßt, und
dieſes iſt der vierte Fall, in welchem unſere Formel zu
einem Quadrat gemacht werden kann, welchen wir
nun durch einige Exempel erlaͤutern wollen.
55.
III. Frage: Man ſuche ſolche Zahlen x, daß ihr
Quadrat doppelt genommen um 1 groͤßer werde als
ein anderes Quadrat? oder wann man davon 1 ſubtra-
hirt ein Quadrat uͤbrig bleibe? wie bey der Zahl 5
geſchieht deren Quadrat 25 doppelt genommen iſt
50, wovon 1 ſubtrahirt das Quadrat 49 uͤbrig bleibt.
Alſo muß 2xx - 1 ein Quadrat ſeyn, wo nach
unſerer Formel a = - 1, b = 0, und c = 2, und allſo we-
der a noch c ein Quadrat iſt, auch laͤßt ſich dieſelbe
nicht in zwey Factores aufloͤſen, weil bb - 4ac = 8 kein
Quadrat iſt, und dahero keiner von den drey erſten
Faͤllen ſtatt findet.
Nach
[271]Von der unbeſtimmten Analytic.
Nach dem vierten Fall aber kann dieſe Formel
alſo vorgeſtellt werden xx + (xx - 1) = xx + (x - 1)(x + 1)
Hievon werde nun die Wurzel geſetzt x + \frac{m(x + 1)}{n},
dahero wird xx + (x + 1). (x - 1) = xx + \frac{2mx(x + 1)}{n}
+ \frac{mm(x + 1)^2}{nn}, wo ſich die xx aufheben und die uͤbri-
gen Glieder durch x + 1 theilen laßen, da dann
kommt nnx - nn = 2 mnx + mmx + mm und
x = \frac{mm + nn}{nn - 2mn - mm}; und weil in unſerer Formel 2xx - 1
nur das Quadrat xx vorkommt, ſo iſt es gleich viel
ob die Werthe von x poſitiv oder negativ heraus-
kommen Man kann auch ſo gleich - m anſtatt + m
ſchreiben damit man bekomme x = \frac{mm + nn}{nn + 2mn - mm}.
Nimmt man hier m = 1 und n = 1, ſo hat man x = 1
und 2xx - 1 = 1. Es ſey ferner m = 1 und n = 2,
ſo wird x = \frac{5}{7} und 2xx - 1 = \frac{1}{49}. Setzt man aber
m = 1 und n = - 2, ſo wird x = - 5, oder x = + 5
und 2xx - 1 = 49.
56.
IV. Frage: Man ſuche ſolche Zahlen, deren
Quadrat doppelt genommen, wann dazu 2 addirt wird,
wieder ein Quadrat mache? dergleichen iſt 7, wovon
das Quadrat doppelt genommen iſt 98, und 2 addirt,
kommt das Quadrat 100?
Es
[272]Zweyter Abſchnitt
Es muß alſo dieſe Formel 2xx + 2 ein Qua-
drat ſeyn, wo a = 2, b = 0 und c = 2, alſo wieder
weder a noch c ein Quadrat iſt, auch iſt bb - 4ac oder
— 16 kein Quadrat, und kann die dritte Regel hier
nicht ſtatt finden.
Nach der vierten Regel aber laͤßt ſich unſere
Formel alſo vorſtellen.
Man ſetze den erſten Theil = 4, ſo wird der an-
dere ſeyn 2xx - 2 = 2(x + 1).(x - 1), und daher
unſere Formel 4 + 2(x + 1).(x - 1). Davon ſey
die Wurzel 2 + \frac{m.(x + 1)}{n}, woher dieſe Gleichung ent-
ſpringt 4 + 2(x + 1).(x - 1) = 4 + \frac{4m(x + 1)}{n}
+ \frac{mm(x + 1){2}}{nn} wo ſich die 4 aufheben, die uͤbrigen
Glieder ſich aber durch x + 1 theilen laßen, alſo daß
2nnx - 2nn = 4mn + mmx + mm und daher
x = \frac{4mn + mm + 2nn}{2nn - mm}. Setzt man m = 1 und n = 1
ſo wird x = 7, und 2xx + 2 = 100.
Nimmt man m = 0 und n = 1 ſo wird x = 1 und
2xx + 2 = 4.
57.
Oefters geſchiehet es auch daß wann weder die
erſte, noch zweyte, noch dritte Regel Platz findet,
man
[273]Von der unbeſtimmten Analytic.
man nicht finden kan, wie zufolge der vierten Regel die
Formel in zwey ſolche Theile zergliedert werden koͤnne,
dergleichen erfordert werden. Als wann dieſe Formel
vorkaͤme 7 + 15x + 13xx, ſo iſt zwar eine ſolche Zerglie-
derung moͤglich, faͤlt aber nicht ſo leicht in die Augen.
Dann der erſte Theil iſt (1 - x)2 oder 1 - 2x + xx, und
daher wird der andere ſeyn 6 + 17x + 12xx, welcher des-
wegen Factoren hat weil 172 - 4. 6. 12 = 1 und alſo ein
Quadrat iſt. Die zwey Factores davon ſind auch wuͤrck-
lich (2 + 3x).(3 + 4x); alſo daß dieſe Formel ſeyn
wird (1 - x)2 + (2 + 3x) (3 + 4x), welche jetzo
nach der vierten Regel aufgeloͤſt werden kann.
Es iſt aber nicht wohl zu fordern, daß jemand
dieſe Zergliederung errathen ſoll; Dahero wir noch
einen allgemeinen Weg anzeigen wollen, um erſtlich
zu erkennen, ob es moͤglich ſey eine ſolche Formel auf-
zuloͤſen? weil es unendlich viel dergleichen giebt, de-
ren Aufloͤſungen ſchlechterdings unmoͤglich ſind, wie
z. E. bey dieſer geſchiehet 3xx + 2, welche nimmer-
mehr zu einem Quadrat gemacht werden kann.
Findet ſich aber eine Formel in einem einigen Fall
moͤglich, ſo iſt es leicht alle Aufloͤſungen derſelben zu
finden, welches wir noch allhier eroͤrtern wollen.
IITheil S58.
[274]Zweyter Abſchnitt
58.
Der gantze Vortheil, welcher in ſolchen Faͤllen zu
ſtatten kommen kann, beſtehet darin, daß man ſuche,
ob man keinen Fall finden, oder gleichſam errathen
kann, in welchem eine ſolche Formel a + bx + cxx
ein Quadrat wird? indem man fuͤr x einige kleinere
Zahlen nach und nach ſetzt, um zu ſehen ob in keinem
Fall ein Quadrat herauskomme?
Um dieſe Arbeit zu erlaͤutern, wann etwann eine
gebrochene Zahl fuͤr x geſetzt dieſes leiſten ſollte, kann
man ſogleich fuͤr x einen Bruch als \frac{t}{u} ſchreiben, wor-
aus dieſe Formel erwaͤchſt a + \frac{bt}{u} + \frac{ctt}{uu}, welche wann
ſie ein Quadrat iſt, auch mit dem Quadrat uu mul-
tiplicirt ein Quadrat bleibt. Man hat alſo nur noͤthig
zu probiren, ob man fuͤr t und u ſolche Werthe in gan-
tzen Zahlen errathen kann, daß dieſe Formel auu
+ btu + ctt ein Quadrat werde? dann alsdann wann
man ſetzt x = \frac{t}{u} ſo wird auch dieſe Formel a + bx
+ cxx gewiß ein Quadrat ſeyn.
Kann man aber aller Muͤhe ungeachtet keinen ſolchen
Fall finden, ſo hat man großen Grund zu vermuthen,
daß es gantz und gar unmoͤglich ſey, die Formel zu
einem
[275]Von der unbeſtimmten Analytic.
einem Quadrat zu machen, als dergleichen es unend-
lich viele giebt.
59.
Hat man aber einen Fall errathen, in welchem
eine ſolche Formel ein Quadrat wird, ſo iſt es gantz
leicht alle moͤgliche Faͤlle zu finden, darinn dieſelbe
ebenfalls ein Quadrat wird; und die Anzahl derſelben
iſt immer unendlich groß. Um dieſes zu zeigen, ſo wol-
len wir erſtlich dieſe Formel betrachten 2 + 7xx, wo
a = 2, b = 0, und c = 7: dieſelbe wird nun offen-
bar ein Quadrat, wann x = 1; dahero ſetze man
x = 1 + y, ſo wird xx = 1 + 2y + yy, und unſe-
re Formel wird ſeyn 9 + 14y + 7yy, in welcher das
erſte Glied ein Quadrat iſt: alſo ſetzen wir nach der
zweyten Regel die Quadrat-Wurzel davon = 3 + \frac{my}{n},
da bekommen wir dieſe Gleichung 9 + 14y + 7yy
= 9 + \frac{6my}{n} + \frac{mmy}{nn}, wo ſich die 9 aufheben, die uͤbri-
gen Glieder aber alle durch y theilen laßen; da be-
kommen wir 14nn + 7nny = 6mn + mmy und
daher y = \frac{6mn - 14nn}{7nn - mm}; daraus finden wir
x = \frac{6mn - 7nn - mm}{7nn - mm}, wo man fuͤr m und n alle be-
liebige Zahlen annehmen kann.
S 2Setzt
[276]Zweyter Abſchnitt.
Setzt man nun m = 1 und n = 1, ſo wird x = - ⅓,
oder auch weil nur xx vorkommt, x = + ⅓, dahero
wird 2 + 7xx = \frac{25}{9}.
Man ſetze ferner m = 3 und n = 1, ſo wird
x = - 1 oder x = + 1
Setzt man aber m = 3 und n = - 1, ſo wird x = 17;
daraus wird 2 + 7xx = 2025, welches das Qua-
drat iſt von 45.
Laßt uns auch ſetzen m = 8 und n = 3, ſo wird
x = - 17 wie zuvor.
Setzen wir aber m = 8 und n = - 3, ſo wird
x = 271, daraus wird 2 + 7xx = 514089 = 7172.
60.
Wir wollen ferner dieſe Formel betrachten 5xx + 3x
+ 7, welche ein Quadrat wird, wann x = - 1. Des-
wegen ſetze man x = y - 1 ſo wird unſere Formel in
dieſe verwandelt
- 5yy - 10y + 5
- + 3y - 3
- + 7
- 5yy - 7y + 9
davon
[277]Von der unbeſtimmten Analytic.
davon ſetze man die Quadrat-Wurzel = 3 - \frac{my}{n}, ſo
wird 5yy - 7y + 9 = 9 - \frac{6my}{n} + \frac{mmyy}{nn}; daher wir
bekommen 5nny - 7nn = - 6mn + mmy, und
y = \frac{7nn - 6mn}{5nn - mm}, folglich x = \frac{2nn - 6mn + mm}{5nn - mm}.
Es ſey m = 2 und n = 1, ſo wird x = - 6 und
alſo 5xx + 3x + 7 = 169 = 132.
Setzt man aber m = - 2 und n = 1, ſo wird
x = 18 und 5xx + 3x + 7 = 1681 = 412.
61.
Laßt uns nun auch dieſe Formel betrachten
7xx + 15x + 13, und ſo gleich ſetzen x = \frac{t}{u}, alſo daß
dieſe Formel 7tt + 15tu + 13uu ein Quadrat ſeyn
ſoll. Nun probire man fuͤr t und u einige kleinere
Zahlen wie folget:
- Es ſey t = 1 und u = 1, ſo wird unſere Formel = 35
- t = 2 und u = 1 = 71
- t = 2 und u = —1 = 11
- t = 3 und u = 1 = 121
Da nun 121 ein Quadrat iſt, und alſo der Werth
x = 3 ein Genuͤge leiſtet, ſo ſetze man x = y + 3 und ſo
S 3wird
[278]Zweyter Abſchnitt
wird unſere Formel 7yy + 42y + 63 + 15y + 45
+ 13 oder 7yy + 57y + 121; davon ſetze man die
Wurzel = 11 + \frac{my}{n}, ſo bekommt man 7yy + 57y
+ 121 = 121 + \frac{22my}{n} + \frac{mmyy}{nn}, oder 7nny + 57nn
= 22mn + mmy, und daher y = \frac{57nn - 22mn}{mm - 7nn}
und x = \frac{36nn - 22mn + 3mm}{mm - 7nn}.
Man ſetze z. E. m = 3 und n = 1, ſo wird x = - \frac{3}{2}
und unſere Formel 7xx + 15y + 13 = \frac{25}{4} = (\frac{5}{2})2.
Es ſey ferner m = 1 und n = 1, ſo wird x = - \frac{17}{6}.
Nimmt man m = 3 und n = - 1, ſo wird x = \frac{129}{2}
und unſere Formel 7xx + 15x + 13 = \frac{120409}{4} = (\frac{347}{2})2.
62.
Bisweilen aber iſt alle Muͤhe umſonſt einen Fall
zu errathen, in welchem die vorgegebene Formel ein
Quadrat wird, wie z. E. bey dieſer geſchiehet 3xx + 2,
oder wann man fuͤr x ſchreibt \frac{f}{u}, dieſer 3tt + 2uu,
welche man mag auch fuͤr t und u Zahlen anneh-
men die man will, niemahls ein Quadrat wird.
Dergleichen Formeln, welche auf keinerley Weiſe zu ei-
nem Quadrat gemacht werden koͤnnen, giebt es unend-
lich viel, und deswegen wird es der Muͤhe werth
ſeyn
[279]Von der unbeſtimmten Analytic.
ſeyn einige Kennzeichen anzugeben, woraus die Un-
moͤglichkeit erkennt werden kann, damit man oͤfters
der Muͤhe uͤberhoben ſeyn moͤge, durch Rathen ſolche
Faͤlle zu finden wo ein Quadrat herauskommt, wo-
zu das folgende Capitel beſtimmt iſt.
Capitel 5.
Von den Faͤllen, da die Formel a + bx + cxx
niemahls ein Quadrat werden kann.
63.
Da unſere allgemeine Formel aus drey Gliedern be-
ſteht, ſo iſt zu bemercken, daß dieſelbe immer in
eine andere verwandelt werden kann, in welcher das
mittlere Glied mangelt. Dieſes geſchiehet wann
man ſetzt x = \frac{y - b}{2c}, dadurch bekommt unſere Formel
dieſe Geſtalt a + \frac{by - bb}{2c} + \frac{yy - 2by + bb}{4c}, oder \frac{4ac - bb + yy}{4c}.
Soll dieſe ein Quadrat werden, ſo ſetze man
daſſelbe = \frac{zz}{4}, ſo wird 4ac - bb + yy = czz
folglich yy = czz + bb - 4ac. Wann alſo
S 4un-
[280]Zweyter Abſchnitt
unſere Formel ein Quadrat ſeyn ſoll, ſo wird auch
dieſe czz + bb - 4ac ein Quadrat und umgekehrt,
wann dieſe ein Quadrat wird, ſo wird auch die obige
ein Quadrat; folglich wann man fuͤr bb - 4ac
ſchreibt t, ſo kommt es darauf an ob eine ſolche For-
mel czz + t ein Quadrat werden koͤnne oder nicht?
und da dieſe Formel nur aus zwey Gliedern beſteht, ſo
iſt es ohnſtreitig weit leichter die Moͤglichkeit oder Un-
moͤglichkeit derſelben zu beurtheilen, welches aus der
Beſchaffenheit der beyden gegebenen Zahlen c und t
geſchehen muß.
64.
Wann t = 0 iſt, ſo iſt offenbar, daß die For-
mel czz nur alsdann ein Quadrat werde, wann die
Zah c ein Quadrat iſt. Dann da ein Quadrat durch
ein ander Quadrat dividirt, wieder ein Quadrat
wird, ſo kann czz kein Quadrat ſeyn, wofern nicht \frac{czz}{zz},
das iſt c, ein Quadrat iſt. Alſo wann die Zahl c kein
Quadrat iſt, ſo kann auch die Formel czz auf keiner-
ley Weiſe ein Quadrat werden: Iſt aber c vor ſich
eine Quadrat Zahl, ſo iſt auch czz ein Quadrat, man
mag fuͤr z annehmen was man will.
65.
[281]Von der unbeſtimmten Analytic.
65.
Um andere Faͤlle beurtheilen zu koͤnnen, ſo muͤ-
ßen wir dasjenige zu Huͤlfe nehmen, was oben von
den verſchiedenen Arten der Zahlen in Anſehung
eines jeglichen Theilers angefuͤhrt worden.
Alſo in Anſehung des Theilers 3 ſind die Zahlen
von dreyerley Art: die erſte begreift diejenigen Zahlen,
welche ſich durch 3 theilen laßen und durch dieſe For-
mel 3n vorgeſtellt werden.
Zu der andern Art gehoͤren diejenigen, welche durch
3 dividirt 1 uͤbrig laßen, und in dieſer Formel 3n + 1
enthalten ſind.
Die dritte Art aber begreift die Zahlen in ſich,
welche durch 2 dividirt 2 uͤbrig laßen, und durch dieſe
Formel 3n + 2 vorgeſtelt werden.
Da nun alle Zahlen in einer von dieſen 3 For-
meln enthalten ſind, ſo wollen wir die Quadraten da-
von betrachten.
Iſt die Zahl in der Formel 3n enthalten, ſo iſt
ihr Quadrat 9nn, welches ſich alſo nicht nur durch 3
ſondern ſo gar durch 9 theilen laͤßt.
S 5Iſt
[282]Zweyter Abſchnitt
Iſt die Zahl in der Formel 3n + 1 enthalten, ſo
iſt ihr Quadrat 9nn + 6n + 1, welches durch 3 di-
vidirt giebt 3nn + 2n und 1 zum Reſt laͤßt, und
alſo auch zur zweyten Art 3n + 1 gehoͤret.
Iſt endlich die Zahl in dieſer Formel 3n + 2
enthalten, ſo iſt ihr Quadrat 9nn + 12n + 4, welches
durch 3 dividirt, giebt 3nn + 4n + 1, und 1 im Reſt
laͤßt, und alſo auch zu der zweyten Art 3n + 1 gehoͤret:
daher iſt klar, daß alle Quadrat-Zahlen in Anſehung
des Theilers 3, nur von zweyerley Arten ſind. Dann
entweder laßen ſich dieſelben durch 3 theilen, und als-
dann muͤßen ſie ſich auch nothwendig durch 9 theilen
laßen; oder wann ſie ſich nicht durch 3 theilen laßen,
ſo bleibt allezeit nur 1 im Reſt, niemals aber 2. Dahero
keine Zahl, die in der Form 3n + 2 enthalten iſt, ein
Quadrat ſeyn kann.
66.
Hieraus koͤnnen wir nun leicht zeigen, daß die
Formel 3xx + 2 niemals ein Quadrat werden kann,
man mag fuͤr x eine gantze Zahl oder einen Bruch
ſetzen. Dann wann x eine ganze Zahl iſt und man
theilt dieſe Formel 3xx + 2 durch 3 ſo bleiben 2 uͤbrig,
daher dieſe Formel kein Quadrat ſeyn kann. Wann
aber
[283]Von der unbeſtimmten Analytic.
aber x ein Bruch iſt, ſo ſetze man x = \frac{t}{u}, von welchem
Bruch wir annehmen koͤnnen, daß derſelbe ſchon in
ſeine kleinſte Form gebracht worden, und alſo t und u kei-
nengemeinen Theiler haben außer 1. Sollte nun \frac{3tt}{uu} + 2
ein Quadrat ſeyn, ſo muͤßte dieſelbe auch mit uu mul-
tiplicirt, das iſt dieſe 3tt + 2uu ein Quadrat ſeyn,
dieſes aber kann ebenfalls nicht geſchehen. Dann
entweder laͤßt ſich die Zahl u durch 3 theilen oder
nicht: laͤßt ſie ſich theilen, ſo laͤßt ſich t nicht thei-
len weil ſonſten t und u einen gemeinen Theiler haͤt-
ten.
Man ſetze dahero u = 3f, ſo wird unſere Formel
3tt + 18ff, welche durch 3 getheilt giebt tt + 6ff, ſo
ſich nicht weiter durch 3 theilen laͤßt, wie zu einem
Quadrat erfordert wird, weil ſich zwar 6ff theilen
laͤßt, tt aber durch 3 dividirt 1 uͤbrig laͤßt.
Laͤßt ſich aber u nicht durch 3 theilen, ſo ſehe man
was uͤbrig bleibt. Weil ſich das erſte Glied durch
3 theilen laͤßt, ſo kommt es mit dem Reſt blos auf
das zweyte Glied 2uu an. Nun aber uu durch 3 di-
vidirt 1 im Reſt hat, oder eine Zahl iſt von dieſer Art
3n + 1: ſo wird 2uu eine Zahl von dieſer Art
6n + 2 ſeyn, und alſo durch 3 dividirt 2 uͤbrig
laſſen
[284]Zweyter Abſchnitt
laſſen: dahero unſere Formel 3tt + 2uu durch 3 dividirt,
2 uͤbrig laͤßt, und alſo gewiß keine Quadrat-Zahl
ſeyn kann.
67.
Eben ſo kann man beweiſen, daß auch dieſe For-
mel 3tt + 5uu niemals ein Quadrat ſeyn kann, und
ſo gar auch keine von dieſen: 3tt + 8uu, 3tt + 11uu
3tt + 14uu etc. wo die Zahlen 3, 8, 11, 14 etc.
durch 3 dividirt 2 uͤbrig laſſen. Dann waͤre u durch 3
theilbar, folglich t nicht, und man ſetzte u = 3s, ſo
wuͤrde die Formel durch 3 nicht aber durch 9 theil-
bar ſeyn. Waͤre u nicht durch 3 theilbar und alſo
uu eine Zahl von dieſer Art 3n + 1, ſo waͤre zwar das
erſte Glied 3tt durch 3 theilbar, das andere aber 5uu
von dieſer Form 15n + 5, oder 8uu von dieſer Form
24n + 8, oder 11uu von dieſer 33n + 11 etc. wuͤrde
durch 3 divididirt 2 uͤbrig laßen, und alſo kein Qua-
drat ſeyn koͤnnen.
68.
Dieſes gilt alſo auch von dieſer allgemeinen Formel
3tt + (3n + 2).uu, welche nimmermehr ein Qua-
drat werden kann, und auch nicht wann fuͤr n ne-
ga-
[285]Von der unbeſtimmten Analytic.
gative Zahlen geſetzt wuͤrden. Alſo wann n = - 1, ſo
iſt es unmoͤglich, dieſe Formel 3tt - uu zu einem
Quadrat zu machen. Dann wann u durch 3 theilbar
iſt, ſo iſt die Sache offenbar, waͤre aber u nicht theil-
bar durch 3, ſo wuͤrde uu eine Zahl von dieſer Art
3n + 1, und alſo unſere Formel ſeyn 3tt - 3n - 1, wel-
che durch 3 dividirt uͤbrig laͤßt - 1, oder um 3 mehr,
+ 2 uͤbrig laͤßt. Man ſetze uͤberhaupt n = - m ſo
wird unſere Formel 3tt - (3m - 2) uu, welche auch
nimmermehr ein Quadrat werden kann.
69.
Hierzu hat uns nun die Betrachtung des Thei-
lers 3 gefuͤhret; wir wollen dahero auch 4 als einen
Theiler betrachten, da dann alle Zahlen in einer von
dieſen vier Formeln:
I. 4n, II. 4n + 1, III. 4n + 2, IV 4n + 3,
enthalten ſind. Von den Zahlen der erſten Art iſt
das Quadrat 16nn und laͤßt ſich alſo durch 16 thei-
len. Iſts eine Zahl von der zweyten Art 4n + 1, ſo
iſt ihr Quadrat 16nn + 8n + 1, welches durch 8 di-
vidirt 1 uͤbrig laͤßt und gehoͤrt alſo zu dieſer Formel
8n + 1.
Iſts
[286]Zweyter Abſchnitt
Iſts eine Zahl von der dritten Art 4n + 2 ſo
iſt ihr Quadrat 16nn + 16n + 4, welche durch 16
dividirt 4 uͤbrig laͤßt, und alſo in dieſer Form 16n + 4
enthalten iſt. Iſts endlich eine Zahl von der vierten
Art 4n + 3, ſo iſt ihr Quadrat 16nn + 24n + 9,
welches durch 8 dividirt 1 uͤbrig laͤßt.
70.
Hieraus lernen wir folgendes, erſtlich daß alle ge-
rade Quadrat-Zahlen in dieſer Form 16n oder in dieſer
16n + 4 enthalten ſind; folglich alle uͤbrige gerade
Formeln, nemlich 16n + 2; 16n + 6; 16n + 8;
16n + 10; 16n + 12; 16n + 14, koͤnnen niemals
Quadrat-Zahlen ſeyn.
Hernach von den ungeraden Quadraten erſehen
wir, daß alle in dieſer einzigen Formel 8n + 1 enthal-
ten ſind, oder durch 8 dividirt 1 im Reſt laßen. Dahero
alle uͤbrige ungerade Zahlen welche in einer von die-
ſer Formel 8n + 3; 8n + 5; 8n + 7, enthalten
ſind, koͤnnen niemals Quadrate werden.
71.
Aus dieſem Grund koͤnnen wir auch wiederum
zeigen, daß dieſe Formel 3tt + 2uu kein Quadrat ſeyn
kann
[287]Von der unbeſtimmten Analytic.
kann. Dann entweder ſind beyde Zahlen t und u un-
gerade, oder die eine iſt gerad und die andere iſt un-
gerad, weil beyde zugleich nicht gerad ſeyn koͤnnen,
indem ſonſt 2 ihr gemeiner Theiler ſeyn wuͤrde.
Waͤren beyde ungerad, und folglich ſo wohl tt als
uu in dieſer Form 8n + 1 enthalten, ſo wuͤrde das er-
ſte Glied 3tt durch 8 dividirt 3 uͤbrig laßen, das an-
dere Glied aber 2 uͤbrig laßen, beyde zuſammen aber
wuͤrden 5 uͤbrig laßen, und alſo kein Quadrat
ſeyn. Waͤre aber t eine gerade Zahl und u ungerade,
ſo wuͤrde ſich das erſte Glied 3tt durch 4 theilen laßen,
das andere aber 2uu wuͤrde durch 4 dividirt 2 uͤbrig
laßen, alſo beyde zuſammen wuͤrden 2 uͤbrig laßen
und alſo kein Quadrat ſeyn. Waͤre aber endlich u
gerad nemlich u = 2s, aber t ungerad und folglich tt
= 8n + 1, ſo wuͤrde unſere Formel ſeyn 24n + 3 + 8ss,
welche durch 8 dividirt 3 uͤbrig laͤßt, und alſo kein
Quadrat ſeyn kann.
Eben dieſer Beweis laͤßt ſich auch auf dieſe For-
mel ausdehnen 3tt + (8n + 2)uu; imgleichen auch
auf dieſe (8m + 3)tt + 2uu, und auch ſo gar
auf dieſe (8m + 3)tt + (8n + 2)uu, wo fuͤr m
und n alle gantze Zahlen ſo wohl poſitive als negative
genommen werden koͤnnen.
72.
[288]Zweyter Abſchnitt
72.
Wir gehen ſolcher Geſtalt weiter zum Theiler 5,
in Anſehung deſſen alle Zahlen in einer von dieſen
fuͤnf Formeln:
I. 5n, II. 5n + 1, III. 5n + 2, IV. 5n + 3, V. 5n + 4,
enthalten ſind. Iſt nun eine Zahl von der erſten
Art, ſo iſt ihr Quadrat 25nn, welches nicht nur durch
5 ſondern auch durch 25 theilbahr iſt.
Iſt eine Zahl von der zweyten Art, ſo iſt ihr
Quadrat 25nn + 10n + 1, welches durch 5 dividirt
1 uͤbrig laͤßt und alſo in dieſer Formel 5n + 1 enthal-
ten iſt.
Iſt eine Zahl von der dritten Art, ſo iſt ihr Qua-
drat 25nn + 20n + 4, welches durch 5 dividirt 4
uͤbrig laͤßt.
Iſt eine Zahl von der vierten Art, ſo iſt ihr Qua-
drat 25nn + 30n + 9, welches durch 5 dividirt 4
uͤbrig laͤßt.
Iſt endlich eine Zahl von der fuͤnften Art, ſo iſt
ihr Quadrat 25nn + 40n + 16, welches durch 5 di-
vidirt 1 uͤbrig laͤßt. Wann dahero eine Quadrat-
Zahl ſich nicht durch 5 theilen laͤßt, ſo iſt der Reſt
immer
[289]Von der unbeſtimmten Analytic.
immer entweder 1 oder 4, niemals aber 2 oder 3; dahe-
ro in dieſen Formeln 5n + 2 und 5n + 3 kein Qua-
drat enthalten ſeyn kann.
73.
Aus dieſem Grund koͤnnen wir auch beweiſen, daß
weder die Formel 5tt + 2uu noch dieſe 5tt + 3uu
ein Quadrat werden koͤnne. Dann entweder iſt u durch
5 theilbar oder nicht: im erſtern Fall wuͤrden ſich
dieſe Formeln durch 5, nicht aber durch 25 theilen la-
ßen, und alſo auch keine Quadrate ſeyn koͤnnen. Iſt
aber u nicht theilbar durch 5, ſo iſt uu entweder 5n + 1
oder 5n + 4, im erſtern Fall wird die erſte Formel
5tt + 10n + 2, welche durch 5 getheilt 2 uͤbrig laͤßt;
die andere aber wird 5tt + 15n + 3, welche durch 5
getheilt 3 uͤbrig laͤßt, und alſo keine ein Quadrat
ſeyn kann. Iſt aber uu = 5n + 4, ſo wird die erſte
Formel 5tt + 10n + 8, welche durch 5 dividirt 3
uͤbrig laͤßt; die andere aber wird 5tt + 15n + 12,
welche durch 3 dividirt 2 uͤbrig laͤßt, und alſo auch in
dieſem Fall kein Quadrat werden kann.
Aus eben dieſem Grund ſiehet man auch, daß we-
der dieſe Formel 3tt + (5n + 2)uu noch dieſe
5tt + (5n + 3)uu ein Quadrat ſeyn kann, weil
IITheil Teben
[290]Zweyter Abſchnitt
eben dieſelben Reſte als vorher uͤberbleiben, man
kann auch ſo gar im erſten Glied 5mtt anſtatt 5tt
ſchreiben, wann nur m nicht durch 5 theilbar iſt.
74.
Wie alle gerade Quadraten in dieſer Form 4n
alle ungerade aber in dieſer Form 4n + 1 enthalten
ſind, und alſo weder 4n + 2, noch 4n + 3, ein Qua-
drat ſeyn kann, ſo folgt daraus, daß dieſe allgemeine
Formel (4m + 3) tt + (4n + 3) uu niemals ein
Quadrat ſeyn kann. Dann waͤre t gerad ſo wuͤrde ſich
tt durch 4 theilen laßen, das andere Glied aber wuͤr-
de durch 4 dividirt 3 uͤbrig laſſen: waͤren aber beyde
Zahlen t und u ungerad, ſo wuͤrden die Reſte von tt
und uu, 1 ſeyn, alſo von der gantzen Formel wuͤrde
der Reſt ſeyn 2. Nun aber iſt keine Zahl welche durch
4 dividirt 2 uͤbrig laͤßt, ein Quadrat; hier iſt auch
zu mercken, daß ſo wohl m als n negativ, und auch = 0,
genommen werden kann, dahero weder dieſe For-
mel 3tt + 3uu noch dieſe 3tt - uu ein Quadrat ſeyn
kann.
75.
Wie wir von den bisherigen Theilern gefunden
haben, daß einige Arten der Zahlen niemals Quadra-
te
[291]Von der unbeſtimmten Analytic.
te ſeyn koͤnnen, ſo gilt dieſes auch bey allen andern
Theilern, daß ſich immer einige Arten finden die kei-
ne Quadrate ſeyn koͤnnen.
Es ſey der Theiler 7, ſo ſind alle Zahlen in einer
der felgenden ſieben Arten enthalten, von welchen wir
auch die Quadraten unterſuchen wollen.
Arten der Zahlen ihre Quadraten gehoͤren zu der Art
Da nun die Quadraten, die ſich nicht durch 7 thei-
len laſſen, in einer von dieſen drey Arten enthalten ſeyn
muͤſſen 7n + 1, 7n + 2, 7n + 4, ſo werden die
drey andern Arten von der Natur der Quadrate gaͤntz-
lich aus geſchloßen. Dieſe Arten ſind nun, 7n + 3,
7n + 5, 7n + 6, und der Grund davon iſt offenbahr,
weil ſich immer zwey Arten finden davon die Quadraten
zu einer Gattung gehoͤren.
T 276.
[292]Zweyter Abſchnitt
76.
Um dieſes deutlicher zu zeigen, ſo bemercke man
daß die letzte Art 7n + 6 auch alſo 7n - 1 ausge-
druͤckt werden kann; eben ſo iſt auch die Formel
7n + 5 mit dieſer 7n - 2 einerley, und 7n + 4 iſt eben-
ſo viel als 7n - 3. Nun aber iſt offenbar, daß von die-
ſen zwey Arten der Zahlen 7n + 1 und 7n - 1 die Qua-
drate durch 7 dividirt einerley uͤbrig laſſen nemlich 1;
eben ſo ſind auch die Quadraten dieſer beyden Arten
7n + 2 und 7n - 2 von einerley Gattung.
77.
Ueberhaupt alſo, wie auch immer der Theiler beſchaf-
fen ſeyn mag, welchen wir mit dem Buchſtaben d an-
deuten wollen, ſind die daher entſtehenden verſchiedene
Arten der Zahlen folgende
dn;
dn + 1, dn + 2, dn + 3. etc.
dn - 1, dn - 2, dn - 3. etc.
wo die Quadrate von dn + 1 und dn - 1 dieſes gemein
haben, daß ſie durch d dividirt 1 uͤbrig laßen, und alſo
beyde zu einer Art nemlich zu dn + 1 gehoͤren. Eben ſo ver-
haͤlt
[293]Von der unbeſtimmten Analytic.
haͤlt es ſich auch mit den beyden Arten dn + 2 und dn - 2,
deren Quadrate zu der Art dn + 4 gehoͤren.
Und alſo uͤberhaupt gilt es auch von dieſen zwey Ar-
ten dn + a und dn - a, deren Quadrate durch d di-
vidirt einerley uͤbrig laſſen nemlich aa; oder ſo viel als
uͤbrig bleibt, wann man aa durch d theilt.
78.
Auf dieſe Weiſe erhaͤlt man alſo eine unendliche
Menge ſolcher Formeln a tt + b uu welche auf kei-
nerley Weiſe Quadrate werden koͤnnen. Alſo aus
dem Theiler 7 erkennt man leicht, daß keine von dieſen
drey Formeln 7tt + 3uu, 7tt + 5uu und 7tt + 6uu
jemals ein Quadrat werden kann, weil u durch
7 dividirt entweder 1 oder 2 oder 4 uͤbrig laͤßt: fer-
ner weil bey der erſten entweder 3 oder 6 oder 5, bey
der zweyten entweder 5 oder 3 oder 6, bey der dritten
entweder 6 oder 5 oder 3 uͤbrig blieb, welches bey
keinem Quadrat geſchehen kann. Wann nun derglei-
chen Formeln vorkommen, ſo iſt alle Muͤhe verge-
bens, die man ſich geben wollte, um irgend einen Fall
zu errathen, wo ein Quadrat herauskommen moͤgte,
und deswegen iſt dieſe Betrachtung von großer Wich-
tigkeit.
T 3Iſt
[294]Zweyter Abſchnitt
Iſt aber eine vorgegebene Formel nicht von die-
ſer Beſchaffenheit, und man kann einen einigen Fall
errahten, wo dieſelbe ein Quadrat wird, ſo iſt in dem
vorigen Capitel ſchon gezeigt worden, wie daraus un-
endlich viel andere Faͤlle gefunden werden ſollen.
Die vorgegebene Formel war eigentlich axx
+ b, und weil gemeiniglich fuͤr x Bruͤche gefunden
werden, ſo haben wir geſetzt x = \frac{t}{u}, alſo daß dieſe For-
mel att + buu zu einem Quadrat gemacht werden
ſoll.
Es giebt aber auch oͤfters unendlich viel Faͤlle
wo ſo gar x in gantzen Zahlen gegeben werden kann,
wie nun dieſelben ausfindig zu machen, ſoll in dem fol-
gendem Capitel gezeigt werden.
Capi-
[295]Von der unbeſtimmten Analytic.
Capitel 6.
Von den Faͤllen in ganzen Zahlen, da die
Formel axx + b ein Quadrat wird.
79.
Wir haben ſchon oben gewieſen wie ſolche Formeln
a + bx + cxx verwandelt werden ſollen,
daß das mittlere Glied wegfalle, und dahero begnuͤ-
gen wir uns die gegenwaͤrtige Abhandlung nur auf
dieſe Form axx + b einzuſchraͤncken, wobey es darauf
ankommt, daß fuͤr x nur gantze Zahlen gefunden wer-
den ſollen aus welchen die Formel ein Quadrat wird.
Vor allen Dingen aber iſt noͤthig, daß eine ſolche For-
mel an ſich moͤglich ſey, dann waͤre ſie unmoͤglich ſo
koͤnnten nicht einmahl Bruͤche fuͤr x, geſchweige denn
gantze Zahlen, ſtatt finden.
80.
Man ſetze alſo dieſe Formel axx + b = yy, da
dann beyde Buchſtaben x und y gantze Zahlen ſeyn
ſollen, weil a und b dergleichen ſind.
T 4Zu
[296]Zweyter Abſchnitt
Zu dieſem Ende iſt unumgaͤnglich noͤthig, daß
man ſchon einen Fall in gantzen Zahlen wiße oder erra-
then habe, dann ſonſten wuͤrde alle Muͤhe uͤberfluͤ-
ßig ſeyn mehr dergleichen Faͤlle zu ſuchen, weil viel-
leicht die Formel ſelbſt unmoͤglich ſeyn moͤchte.
Wir wollen demnach annehmen daß dieſe Formel
ein Quadrat werde wann man ſetzt x = f, und wollen
das Quadrat durch gg andeuten, alſo daß aff + b = gg
wo demnach f und g bekante Zahlen ſind. Es kommt
alſo nur darauf an, wie aus dieſem Fall noch andere
Faͤlle hergeleitet werden koͤnnen; und dieſe Unterſu-
chung iſt um ſo viel wichtiger, je mehr Schwierig-
keiten dieſelbe unterworfen iſt, welche wir aber durch
folgende Kunſtgriffe uͤberwinden werden.
81.
Da nun ſchon gefunden worden aff + b = gg,
und uͤber dieſes auch ſeyn ſoll axx + b = yy, ſo ſub-
trahire man jene Gleichung von dieſer, um zu bekom-
men axx - aff = yy - gg, welche ſich alſo durch
Factoren ausdruͤcken laͤßt a(x + f)(x - f) =
(y + g)(y - g); man multiplicire beyderſeits mit pq, ſo
hat man apq(x + f)(x - f) = pq(y + g)(y - g):
um
[297]Von der unbeſtimmten Analytic.
um nun dieſe Gleichheit heraus zu bringen mache man
dieſe Vertheilung ap(x + f) = q(y + g) und
q(x - f) = p(y - g), und aus dieſen beyden Glei-
chungen ſuche man die beyden Buchſtaben x und y:
die erſte durch q dividirt giebt y + g = \frac{apx + apf}{q};
die andere durch p dividirt giebt y - g = \frac{ax - qf}{p}; die-
ſe von jener ſubtrahirt giebt 2g = \frac{(app - qq)x + (app + qq)f}{pq},
mit pq multiplicirt wird 2pqg = (app - qq) x
+ (app + qq)f, und dahero x = \frac{2gpq}{app - qq}
— \frac{(app + qq)f}{app - qq}, und hieraus findet man ferner y = g
+ \frac{2gqq}{app - qq} - \frac{(app + qq)fq}{(app - qq)p} - \frac{qf}{p}. Hier enthalten die zwey
erſtere Glieder den Buchſtaben g, welche zuſammen ge-
zogen geben \frac{g(app + qq)}{app - qq}; die beyden andern enthalten
den Buchſtaben f und geben unter einer Benennung
— \frac{2afpq}{app-qq}, dahero wir erhalten y = \frac{g(app + qq) - 2afpq}{app - qq}.
82.
Dieſe Arbeit ſcheinet unſerm Endzweck gar nicht
gemaͤß zu ſeyn, indem wir hier auf Bruͤche gerathen
ſind, da wir doch fuͤr x und y gantze Zahlen finden
ſollten, und es wuͤrde auf eine neue Frage ankom-
men was man fuͤr p und q fuͤr Zahlen annehmen
muͤßte damit die Bruͤche wegfallen? welche Frage
T 5noch
[298]Zweyter Abſchnitt
noch ſchwerer ſcheint als unſere Haupt-Frage. Allein
es kann hier ein beſonderer Kunſtgrif angewendet
werden, wodurch wir leicht zu unſerm Endzweck ge-
langen: dann da hier alles in gantzen Zahlen ausge-
druͤckt werden ſoll, ſo ſetze man \frac{app + qq}{app - qq} = m und
\frac{2pq}{app - qq} = n, damit man habe x = ng - mf und
y = mg - naf. Allein hier koͤnnen wir m und n nicht
nach Belieben nehmen, ſondern ſie muͤßen ſo beſtimmt
werden, daß den obigen Beſtimmungen ein Genuͤge ge-
ſchehe; zu dieſem Ende laßt uns ihre Quadrate be-
trachten, da wir dann haben werden
mm = \frac{aap^{4} + 2 appqq + q^{4}}{aap^{4} - 2 appqq + q^{4}} und nn = 4ppqq/aap^{4} - 2appqq + q^{4}
dahero bekommen wir:
mm - ann = \frac{aap^{4} + 2appqq + q^{4} - 4appqq}{aap^{4} - 2appqq + q^{4}}
= \frac{aap^{4} - 2appqq + q^{4}}{aap^{4} - 2appqq + q^{4}} = 1.
83.
Hieraus ſieht man, daß die beyden Zahlen m und
n alſo beſchaffen ſeyn muͤßen, daß mm = ann + 1. Da
nun a eine bekante Zahl iſt, ſo muß man vor allen
Dingen darauf bedacht ſeyn eine ſolche gantze Zahl
fuͤr n zu finden, daß ann + 1 ein Quadrat werde, von
welchem hernach m die Wurzel iſt, und ſo bald man eine
ſol-
[299]Von der unbeſtimmten Analytic.
ſolche gefunden, und uͤber dieſes auch die Zahl f ge-
funden, daß aff + b ein Quadrat werde nemlich gg,
ſo bekommt man vor x und y folgende Werthe in gan-
tzen Zahlen x = ng - mf, und y = mg - naf, und
dadurch wird axx + b = yy.
84.
Es iſt vor ſich klar, daß wann einmahl m und n
gefunden worden, man dafuͤr auch - m und - n ſchrei-
ben koͤnne, weil daß Quadrat nn doch einerley bleibt.
Um dahero x und y in gantzen Zahlen zu finden,
auf daß axx + b = yy werde, ſo muß man vor allen
Dingen einen ſolchen Fall ſchon haben, daß nemlich
ſey aff + b = gg, ſo bald dieſer Fall bekant iſt, ſo
muß man noch zu der Zahl a ſolche Zahlen m und n
ſuchen, daß ann + 1 = mm werde, wozu in folgen-
dem die Anleitung ſoll gegeben werden. Iſt nun die-
ſes geſchehen, ſo hat man ſogleich einen neuen Fall,
nemlich x = ng + mf und y = mg + naf, da dann
ſeyn wird axx + b = yy.
Setzt man dieſen neuen Fall an die Stelle des
vorigen der fuͤr bekant angenommen worden und
ſchreibt ng + mf, anſtatt f und mg + naf, anſtatt g, ſo
be-
[300]Zweyter Abſchnitt.
bekommen wir fuͤr x und y wiederum neue Werthe,
aus welchen weiter, wann ſie fuͤr f und g geſetzt wer-
den, andere neue heraus gebracht werden, und ſo im-
merfort, alſo daß wann man anfaͤnglich nur einen
ſolchen Fall gehabt, man daraus unendlich viel andere
ausfindig machen kann.
85.
Die Art wie wir zu dieſer Aufloͤſung gelanget ſind,
war ziemlich muͤhſam und ſchien anfaͤnglich von un-
ſerm Endzweck ſich zu entfernen, indem wir auf ziem-
lich verwirrte Bruͤche geriethen, die durch ein beſon-
ders Gluͤck haben weggeſchaft werden koͤnnen, es wird
dahero gut ſeyn noch einen andern kuͤrtzern Weg anzu-
zeigen, welcher uns zu eben dieſer Aufloͤſung fuͤhret.
86.
Da ſeyn ſoll axx + b = yy und man ſchon ge-
funden hat aff + b = gg, ſo giebt uns jene Gleichung
b = yy - axx, dieſe aber b = gg - aff, folglich muß auch
ſeyn yy - axx = gg - aff, und jetzt kommt alles dar-
auf an, daß man aus den bekanten Zahlen f und g
die unbekanten x und y finden ſoll: da dann ſo gleich
in die Augen faͤllt, daß dieſe Gleichung erhalten werde,
wann
[301]Von der unbeſtimmten Analytic.
wann man ſetzt x = f und y = g: allein hieraus er-
haͤlt man keinen neuen Fall außer den der ſchon fuͤr
bekant genommen wird.
Wir wollen demnach ſetzen, man habe fuͤr n ſchon
eine ſolche Zahl gefunden, daß ann + 1 ein Quadrat
werde, oder daß da ſey ann + 1 = mm, dahero wird
nun mm - ann = 1, damit multiplicire man in der
obigen Gleichung den Theil gg - aff ſo muß auch
ſeyn yy - axx = (gg - aff) (mm - ann) = ggmm
— affmm - aggnn + aaffnn. Laßt uns zu dieſem
Ende ſetzen y = gm + afn, ſo bekommen wir:
ggmm + 2afgmn + aaffnn - axx = ggmm
— affmm - aggnn + aaffnn, wo ſich die Glieder
ggmm und aaffnn einander aufheben und wir alſo
bekommen axx = affmm + aggnn + 2afgmn,
welche Gleichung durch a getheilt giebt xx = ffmm
+ ggnn + 2fgmn, welche Formel offenbar ein
Quadrat iſt, daraus wir erhalten x = fm + gn,
welches eben die Formeln ſind die wir vorher gefun-
den haben.
87.
Es wird nun noͤthig ſeyn dieſe Aufloͤſung durch
einige Exempel zu erlaͤutern.
I.
[302]Zweyter Abſchnitt
I. Frage: Man ſuche alle gantze Zahlen ’fuͤr x,
alſo daß 2xx - 1 ein Quadrat werde, oder daß ſey
2xx - 1 = yy?
Hier iſt a = 2 und b = - 1, der erſte Fall
ſo in die Augen faͤllt iſt nun wann man nimmt x = 1
und y = 1. Aus dieſem bekanten Falle haben wir nun
f = 1 und g = 1; es wird aber ferner erfordert eine
ſolche Zahl fuͤr n zu finden, daß 2nn + 1 ein Quadrat
werde nemlich mm, ſolches geſchiehet nun wann
n = 2 und m = 3, dahero wir aus einem jeden bekan-
ten Fall f und g dieſe neue finden x = 3f + 2g, und
y = 3g + 4f; da nun der erſte bekante Fall iſt f = 1
und g = 1, ſo finden wir daraus folgende neue Faͤlle.
88.
II. Frage: Man ſuche alle dreyeckigte Zahlen,
welche zu gleich Quadrat-Zahlen ſind?
Es ſey z die Drey Ecks-Wurzel, ſo iſt das Drey-
Eck \frac{zz + z}{2}, welches ein Quadrat ſeyn ſoll. Die Wur-
zel davon ſey x, ſo muß ſeyn \frac{zz + z}{2} = xx: Man
mul-
[303]Von der unbeſtimmten Analytic.
multiplicire mit 8 ſo wird 4zz + 4z = 8xx und bey-
derſeits 1 addirt, giebt 4zz + 4z + 1 = (2z + 1)2
= 8xx + 1. Es kommt alſo darauf an, daß 8 xx + 1
ein Quadrat werde, und wann man ſetzt 8 xx + 1
= yy, ſo wird y = 2z + 1, und alſo die geſetzte Drey-
Eck-Wurzel z = \frac{y - 1}{2}.
Hier iſt nun a = 8, und b = 1, und der bekannte
Fall faͤlt ſo gleich in die Augen, nemlich f = 0 und g = 1.
Damit ferner werde 8nn + 1 = mm, ſo iſt n = 1
und m = 3; dahero bekommt man x = 3f + g und y
= 3g + 8f, und z = \frac{y - 1}{2}; hieraus bekommen wir
alſo folgende Aufloͤſungen.
89.
III. Frage; Man ſuche alle Fuͤnf-Ecks-Zahlen
welche zu gleich Quadrat-Zahlen ſind?
Die Fuͤnf-Ecks-Wurzel ſey = z, ſo iſt das Fuͤnf-Eck
= \frac{3zz - z}{2}, ſo dem Quadrat xx gleich geſetzt werde;
dahero wird 3zz - z = 2xx; man multiplicire mit 12
und
[304]Zweyter Abſchnitt.
und addirte 1, ſo wird 36zz - 12z + 1 = 24xx + 1
= (6z - 1)2.
Setzt man nun 24xx + 1 = yy, ſo iſt y = 6z - 1 und
z = \frac{y + 1}{6}: da nun hier a = 24, b = 1, ſo iſt der
bekante Fall f = 0 und g = 1. Da hernach ſeyn muß
24nn + 1 = mm, ſo nehme man n = 1 und da wird
m = 5, dahero erhalten wir x = 5f + g und y = 5g
+ 24f, und z = \frac{y + 1}{6}; oder auch y = 1 - 6z, ſo wird eben-
falls z = \frac{1 - y}{6}, woraus folgende Aufloͤſungen ge-
funden werden.
90.
IV. Frage: Man ſuche alle Quadrate in gantzen
Zahlen, welche ſieben mal genommen und dazu 2 ad-
dirt wiederum Quadrate werden?
Hier wird alſo gefordert, daß ſeyn ſoll 7xx + 2
= yy, wo a = 7 und b = 2; der bekante Fall faͤllt ſo
gleich in die Augen, wann x = 1 und dann iſt x = f
= 1
[305]Von der unbeſtimmten Analytic.
= 1 und y = g = 3. Nun betrachte man die Gleichung
7nn + 1 = mm, und da findet man leicht n = 3
und m = 8; dahero erhalten wir x = 8f + 3g und
y = 8g + 21f, woraus die folgenden Werthe fuͤr x
gefunden werden.
91.
V. Frage: Man ſuche alle dreyeckigte Zahlen,
welche zugleich fuͤnfeckigte Zahlen ſind?
Es ſey die Drey-Ecks-Wurzel = p und die Fuͤnf-
Ecks-Wurzel = q, ſo muß ſeyn \frac{pp + p}{2} = \frac{3qq - q}{2}, oder
3qq - q = pp + p; hieraus ſuche man q, und da
qq = ⅓q + \frac{pp + p}{3}, ſo wird q = ⅙ ± √ (\frac{1}{36} + \frac{pp + p}{3}),
das iſt q = \frac{1 \pm \sqrt{(12 pp + 12p + 1)}}{6}. Es kommt alſo dar-
auf an, daß 12pp + 12p + 1 ein Quadrat werde,
und das in gantzen Zahlen. Da nun hier das mittlere
Glied 12p vorhanden iſt, ſo ſetze man p = \frac{x - 1}{2}; da-
durch bekommen wir 12pp = 3xx - 6x + 3 und
12p = 6x - 6, dahero 12pp + 12p + 1 = 3xx - 2,
welches ein Quadrat ſeyn muß.
IITheil USetze
[306]Zweyter Abſchnitt
Setzen wir demnach 3xx - 2 = yy, ſo haben wir
daraus p = \frac{x - 1}{2} und q = \frac{1 + y}{6}: da nun die gantze
Sache auf die Formel 3xx - 2 = yy ankommt, ſo iſt
a = 3 und b = - 2, und der bekante Fall x = f = 1
und y = g = 1: hernach haben wir fuͤr dieſe Glei-
chung mm = 3nn + 1: n = 1 und m = 2, daraus
wir folgende Werthe fuͤr x und y, und daher weiter
fuͤr p und q, erhalten.
Da alſo iſt x = 2f + g und y = 2g + 3f, ſo
wird:
92.
Bisher waren wir gezwungen aus der gegebenen
Formel das zweyte Glied wegzuſchaffen, wann ei-
nes vorhanden war: man kann aber auch die erſte
gegebene Methode auf ſolche Formel anwenden, wo
das mittlere Glied vorhanden iſt, welches wir hier
noch
[307]Von der unbeſtimmten Anaytlic.
noch anzeigen wollen. Es ſey demnach die vorgege-
bene Formel, die ein Quadrat ſeyn ſoll, dieſe axx
+ bx + c = yy, und hievon ſey ſchon dieſer Fall
bekant aff + bf + c = gg.
Nun ſubtrahire man dieſe Gleichung von der
obigen, ſo wird a (xx - ff) + b (x - f)
= yy - gg, welche alſo durch Factores ausgedruͤckt
werden kann (x - f) (axx + af + b) = (y - g)
(y + g). Man multiplicire beyderſeits mit pq, ſo wird
pq (x - f) (axx + af + b) = pq(y - g) (y + g),
welche in dieſe zwey zergliedert werden I.)p(x - f) =
q (y - g). II.)q(ax + af + b) = p (y + g). Man
multiplicire die erſte mit p, die andere mit q, und ſubtra-
hire jenes von dieſem, ſo kommt (aqq‒pp)x + (aqq + pp)
f + bqq = 2gpq, daraus finden wir x = \frac{agpq}{aqq - pp}
— \frac{(aqq + pp)f}{aqq - pp} - \frac{bqq}{aqq - pp}. Aus der erſten Gleichung
iſt q (y - g) = p (x - f) = p (\frac{2gpq}{aqq - pp} - \frac{2afqq}{aqq - pp} - \frac{bqq}{aqq - pp});
alſo y - g = \frac{2gpp}{aqq - pp} - \frac{2afpq}{aqq - pp} - \frac{bpq}{aqq - pp}, und dahero y =
g (\frac{aqq + pp}{aqq - pp}) - \frac{2afpq}{aqq - pp} - \frac{bpq}{aqq - pp}.
Um dieſe Bruͤche wegzubringen, ſo ſetze man wie
oben geſchehen \frac{aqq + pp}{aqq - pp} = m und \frac{2pq}{aqq - pp} = n, ſo wird
m + 1 = \frac{2aqq}{aqq - pp} und alſo \frac{qq}{aqq - pp} = \frac{m + 1}{2a}: alſo wird
U 2ſeyn
[308]Zweyter Abſchnitt.
ſeyn x = ng - mf - b\frac{(m + 1)}{2a} und y = mg - naf
— ½ bn, wo die Buchſtaben m und n eben ſo beſchaffen
ſeyn muͤſſen, wie oben, nemlich daß mm = ann + 1.
93.
Solcher Geſtalt ſind aber die fuͤr x und y ge-
fundenen Formeln noch mit Bruͤchen vermengt, weil
die den Buchſtaben b enthaltende Glieder Bruͤche ſind,
und alſo unſerm Endzweck kein Genuͤge leiſten. Allein
es iſt zu mercken, daß wann man von dieſen Werthen
zu den folgenden fortſchreitet, dieſelben immer gantze
Zahlen werden, welche man aber viel leichter aus
den anfaͤnglich eingefuͤhrten Zahlen p und q, finden
kann. Dann man nehme p und q dergeſtalt an, daß
pp = aqq + 1; da nun aqq - pp = - 1, ſo fallen daſelbſt
die Bruͤche von ſelbſten weg: und da wird
x = - 2gpq + f(aqq + pp) + bqq und y = —
g(aqq + pp) + 2afpq + bpq, weil aber in dem be-
kanten Fall aff + bf + c = gg nur das Quadrat gg
vorkommt, ſo iſt es gleich viel ob man dem Buchſtaben
g das Zeichen + oder - giebt; man ſchreibe alſo
— g anſtatt + g, ſo werden unſere Formeln ſeyn:
x = 2gpq + f (aqq + pp) + bqq; und y =
g (aqq
[309]Von der unbeſtimmten Analytic.
g (aqq + pp) + 2afpq + bpq, da dann gewis ſeyn
wird axx + bx + c = yy.
Man ſuche Z. E. diejenigen Sechs-Eck-Zahlen,
welche zu gleich Quadrate ſind?
Da muß dann ſeyn 2xx - x = yy, wo a = 2,
b = - 1, und c = 0; der bekante Fall iſt hier offen-
bar x = f = 1; und y = g = 1.
Da hernach ſeyn muß pp = 2qq + 1, ſo wird q = 2,
und p = 3; dahero wir erhalten x = 12g + 17f - 4
und y = 17g + 24f - 6; woraus folgende Werthe
gefunden werden:
94.
Wir wollen aber bey der erſtern Formel, wo das
mittlere Glied fehlt, noch etwas ſtehen bleiben und die
Faͤlle in Erwegung ziehen, wo die Formel axx + b
ein Quadrat wird in gantzen Zahlen.
Es ſey demnach axx + b = yy und hiezu wer-
den zwey Stuͤcke erfordert:
Erſtlich daß man einen Fall wiße, wo dieſes ge-
ſchiehet: derſelbe ſey nun aff + b = gg.
U 3Zwey-
[310]Zweyter Abſchnitt
Zweytens daß man ſolche Zahlen fuͤr m und n
wiße, daß mm = ann + 1, wozu in folgendem Capitel
die Anleitung gegeben werden ſoll.
Hieraus erhaͤlt man nun einen neuen Fall, nemlich
x = ng + mf und y = mg + anf, aus welchem
hernach gleicher Geſtallt neue Faͤlle gefunden werden
koͤnnen, welche wir folgender Geſtalt vorſtellen wol-
len:
welche beyde Reihen Zahlen man mit leichter Muͤhe
ſo weit fortſetzen kann als man will.
95.
Nach dieſer Art aber kann man weder die obere
Reihe fuͤr x fortſetzen ohne zugleich die untere zu wi-
ßen, noch die untere ohne die obere zu wißen. Man
kann aber leicht eine Regel angeben die obere Reihe
allein fortzuſetzen ohne die untere zu wißen, welche Re-
gel-
[311]Von der unbeſtimmten Analytic.
gel auch fuͤr die untere Reihe gilt ohne daß man noͤ-
thig haͤtte die obere zu wißen.
Die Zahlen nemlich, welche fuͤr x geſetzt
werden koͤnnen, ſchreiten nach einer gewißen Pro-
greſſion fort wovon man ein jedes Glied z. E. E
aus den zwey vorhergehenden C und D, beſtimmen
kann, ohne dazu die untern Glieder R und S noͤthig
zu haben. Dann da E = nS + mD = n (mR + anC)
+ m(nR + mC), das iſt E = 2mnR + annC + mmC,
ſo wird, weil nR = D - mC, gefunden E=2mD - mmC
+ annC oder E = 2mD - (mm - ann) C; da aber
mm = ann + 1 alſo mm - ann = 1, ſo haben wir
E = 2mD - C, woraus erhellet wie eine jede dieſer obern
Zahlen aus den zwey vorhergehenden beſtimmt wird.
Eben ſo verhaͤlt es ſich auch mit der untern
Reihe. Dann da T = mS + anD, und D = nR + mC,
ſo wird T = mS + annR + amnC. Da nun ferner
S = mR + anC, ſo iſt anC = S - mR, welcher
Werth fuͤr anC geſchrieben giebt, T = 2mS - R, alſo
daß die untere Reihe nach eben der Regel fortſchrei-
tet als die obere.
Man ſuche z. E. alle gantze Zahlen x, daß da
werde 2xx - 1 = yy. Da iſt nun f = 1 und
g = 1: ferner damit mm = 2nn + 1, ſo wird n = 2
U 4und
[312]Zweyter Abſchnitt
und m = 3. Da nun A = ng + mf = 5, ſo ſind die zwey
erſten Glieder 1 und 5, aus welchen die folgenden nach
dieſer Regel gefunden werden E = 6D - C, nemlich ein
jedes Glied ſechsmal genommen weniger den vorherge-
henden giebt das folgende; dahero die fuͤr x verlang-
te Zahlen nach dieſer Regel alſo fortgehen:
1, 5, 29, 169, 985, 5741 etc.
Woraus man ſieht daß dieſe Zahlen unendlich weit
fortgeſetzt werden koͤnnen. Wollte man aber auch Bruͤ-
che gelten laßen, ſo wuͤrde nach der oben gegebenen
Methode eine noch unendlich groͤßere Menge angege-
ben werden koͤnnen.
Capi-
[313]Von der unbeſtimmten Analytic.
Capitel 7.
Von einer beſondern Methode die For-
mel ann + 1 zu einem Quadrat in gantzen
Zahlen zu machen.
96.
Was in dem vorigen Cavitel vorgetragen wor-
den, kann nicht zur Ausfuͤhrung gebracht
werden, wann man nicht im Stande iſt fuͤr eine jegliche
Zahl a, eine ſolche gantze Zahl n zu finden, daß ann + 1
ein Quadrat werde, oder daß man bekomme
mm = ann + 1.
Wollte man ſich mit gebrochenen Zahlen begnuͤ-
gen, ſo wuͤrde dieſe Gleichung leicht aufzuloͤſen ſeyn,
indem man nur ſetzen duͤrfte m = 1 + \frac{np}{q}. Dann da wird
mm = 1 + \frac{2np}{q} + \frac{nnpp}{qq} = ann + 1, wo ſich bey-
derſeits das 1 aufhebt und die uͤbrigen Glieder durch n
theilen laßen, da dann mit qq multiplicirt kommt
2pq + npp = anqq, daraus gefunden wird
n = \frac{2pq}{aqq - pp}, woraus unendlich viel Werthe fuͤr n ge-
U 5fun-
[314]Zweyter Abſchnitt.
funden werden koͤnnen. Da aber n eine gantze Zahl
ſeyn ſoͤll, ſo hilft uns dieſes nichts, dahero eine gantz
andere Methode gebraucht werden muß, um dieſes
zu finden.
97.
Vor allen Dingen aber iſt zu mercken, daß wann
ann + 1 ein Quadrat in gantzen Zahlen werden ſoll,
a mag eine Zahl ſeyn was man vor eine will, ſolches
nicht allezeit moͤglich ſey.
Dann erſtlich werden alle Faͤlle ausgeſchloßen,
wo a eine negative Zahl iſt; hernach werden auch
alle die Faͤlle ausgeſchloßen, wo a ſelbſt eine Qua-
drat Zahl iſt, weil alsdann ann ein Quadrat ſeyn
wuͤrde, kein Quadrat aber + 1 in gantzen Zahlen ein
Quadrat ſeyn kann. Dahero muß unſere Formel alſo
eingeſchraͤnckt werden, daß der Buchſtabe a weder
eine negative noch eine Quadrat-Zahl ſey; ſo oft
aber a eine poſitive Zahl und kein Quadrat iſt, ſo kann
allezeit fuͤr n eine ſolche gantze Zahl gefunden werden,
daß ann + 1 ein Quadrat werde.
Hat man aber eine ſolche Zahl gefunden, ſo iſt
es leicht aus dem vorigen Capitel, unendlich viel an-
dere
[315]Von der unbeſtimmten Analytic.
dere herzuleiten. Zu unſerem Vorhaben aber iſt es ge-
nung, eine einige und zwar die kleinſte ausfuͤndig zu
machen.
98.
Hierzu hat vormals ein gelehrter Engelaͤnder,
Namens Pell, eine gantz ſinnreiche Methode erfunden,
welche wir hier erklaͤren wollen. Dieſelbe aber iſt
nicht ſo beſchaffen, daß ſie auf eine allgemeine Art fuͤr
eine jegliche Zahl a, ſondern nur fuͤr einen jeglichen Fall
beſonders gebraucht werden kann.
Wir wollen demnach von den leichteren Faͤllen
den Anfang machen, und fuͤr n eine Zahl ſuchen daß
2nn + 1 ein Quadrat werde, oder daß √ (2nn + 1)
rational werde.
Hier ſieht man nun leicht, daß dieſe Quadrat-
Wurzel groͤßer ſeyn werde als n, doch aber kleiner als
2n. Man ſetze dahero dieſelbe = n + p ſo wird p ge-
wis kleiner ſeyn als n. Alſo haben wir √ (2nn + 1) =
n + p und dahero 2nn + 1 = nn + 2np + pp,
woraus wir nun n ſuchen wollen. Da nun iſt nn = 2np
+ pp - 1 ſo wird n = p + √ (2pp - 1).
Es kommt alſo darauf an, daß 2pp - 1 ein Qua-
drat werde, welches geſchiehet wann p = 1 und hier-
aus
[316]Zweyter Abſchnitt
aus findet man n = 2 und √ (2nn + 1) = 3. Waͤ-
re dieſes letztere nicht ſo gleich in die Augen gefallen, ſo
haͤtte man weiter fortgehen koͤnnen, und da √ (2pp - 1)
groͤßer als p und dahero n groͤßer als 2p, ſo ſetze man
n = 2p + q, da dann wird 2p + q = p + √ (2pp - 1)
oder p + q = √ (2pp - 1), hievon die Quadrate ge-
nommen, kommt pp + 2pq + qq = 2pp - 1 oder
pp = 2pq + qq + 1 und daraus wird p = q
+ √ (2qq + 1), alſo muß 2qq + 1 ein [Quadrat]
ſeyn, welches geſchiehet wann q = 0 dahero p = 1 und
n = 2. Aus dieſem Exempel kann man ſich ſchon ei-
nen Begriff von dieſer Methode machen, welcher
aber durch das folgende noch weiter aufgeklaͤrt wird.
99.
Es ſey nun a = 3, ſo daß die Formel 3nn + 1 ein
Quadrat werden ſoll. Man ſetze √ (3nn + 1) = n + p,
da wird 3nn + 1 = nn + 2np + pp und 2nn = 2np
+ pp - 1 und daraus n = \frac{p + \sqrt{(3pp - 2)}}{2}: da nun
√ (3pp - 2) groͤßer als p und alſo n groͤßer als \frac{2p}{2}
oder als p, ſo ſetze man n = p + q, da wird 2p + 2q
= p + √ (3pp - 2) oder p + 2q = √ (3pp - 2):
hiervon die Quadrate genommen, wird pp + 4pq
+ 4qq = 3pp - 2 oder 2pp = 4pq + 4qq + 2,
das
[317]Von der unbeſtimmten Analytic.
das iſt pp = 2pq + 2qq + 1, dahero p = q + √ (3qq + 1).
Dieſe Formel iſt der gegebenen gleich und alſo q = 0
leiſtet ein Genuͤge, daraus wird p = 1 und n = 1, alſo
√ (3nn + 1) = 2.
100.
Nun ſey a = 5 um dieſe Formel 5nn + 1 zu ei-
nem Quadrat zu machen, davon die Wurzel groͤßer
iſt als 2n: dahero ſetze man √ (5nn + 1) = 2n + p
da wird 5nn + 1 = 4nn + 4np + pp und daraus
nn = 4np + pp - 1; dahero n = 2p + √ (5pp - 1).
Weil nun √ (5pp - 1) groͤßer iſt als 2p, ſo iſt auch n
groͤßer als 4p; deswegen ſetze man n = 4p + q, ſo
wird 2p + q = √ (5pp - 1) oder 4pp + 4pq + qq
= 5pp - 1; dahero pp = 4pq + qq + 1 und alſo p
= 2q + √ (5qq + 1); dieſer geſchieht ein Genuͤge wann
q = 0, folglich p = 1 und n = 4; dahero √ (5nn + 1) = 9.
101.
Es ſey ferner a = 6 um 6nn + 1 zu einem Quadrat zu
machen, wovon die Wurzel groͤßer iſt als 2n. Man ſetze
deswegen √ (6nn + 1) = 2n + p, ſo wird 6nn + 1
= 4nn + 4np + pp oder 2nn = 4np + pp - 1 und
dahero n = p + \frac{\sqrt{(6pp - 2)}}{2}, oder n = \frac{2p + \sqrt{(6pp - 2)}}2
alſo
[318]Zweyter Abſchnitt
alſo n groͤßer als 2p, man ſetze deswegen n = 2p + q,
ſo wird 4p + 2q = 2p + √ (6pp - 2) oder 2p + 2q
= √ (6pp - 2). Die Quadrate genommen, wird
4pp + 8pq + 4qq = 6pp - 2 oder 2pp = 8pq
+ 4qq + 2, das iſt pp = 4pq + 2qq + 1, woraus
gefunden wird p = 2q + √ (6qq + 1); welche For-
mel der erſten gleich iſt, und alſo q = 0 geſetzt werden
kann, daraus dann wird p = 1 und n = 2, alſo
√ (6nn + 1) = 5.
102.
Es ſey weiter a = 7 und 7nn + 1 = mm; es
iſt alſo m groͤßer als 2n, dahero ſetze man m = 2n
+ [7], ſo wird 7nn + 1 = 4nn + 4np + pp oder
3nn = 4np + pp - 1, daraus gefunden wird
n = \frac{2p + \sqrt{(7pp - 3)}}3. Da nun n groͤßer iſt als \frac{4}{3}p und
alſo groͤßer als p, ſo ſetze man n = p + q, ſo wird p + 3q
= √ (7pp - 2), die Quadrate genommen pp + 6pq
+ 9qq = 7pp - 3; 6pp = 6pq + 9qq + 3, oder 2pp = 2pq
+ 3qq + 1, daraus kommt p = \frac{q + \sqrt{(7qq + 2)}}{2}. Da nun
hier n groͤßer iſt als \frac{3q}{2}, alſo groͤßer als q, ſo ſetze man
p = q + r, ſo wird q + 2r = √ (7qq + 2), die Qua-
drate genommen qq + 4qr + 4rr = 7qq + 2 oder
6qq
[319]Von der unbeſtimmten Analytic.
6qq = 4qr + 4rr - 2 oder 3qq = 2qr + 2rr - 1
daraus gefunden wird q = \frac{r + \sqrt{(7rr - 3)}}{3}. Da nun q
groͤßer iſt als r, ſo ſetze man q = r + s, da wird 2r + 3s
= √ (7rr - 3). Die Quadrate genommen;
4rr + 12rs + 9ss = 7rr - 3, oder 3rr = 12rs + 9ss
+ 3 und rr = 4rs + 3ss + 1; alſo r = 2s + √ (7ss + 1).
Da nun dieſe Formel der erſtern gleich, ſo ſetze man
s = 0, und da bekommt man r = 1, q = 1, p = 2 und
n = 3, daraus m = 8.
Dieſe Rechnung kann folgender Geſtalt ſehr ab-
gekuͤrtzt werden, welches auch in andern Faͤllen ſtatt
findet.
Da 7nn + 1 = mm, ſo iſt m kleiner als 3n. Man
ſetze deswegen m = 3n - p, ſo wird 7nn + 1 = 9nn
— 6np + pp oder 2nn = 6np - pp + 1, und dar-
aus n = \frac{3p - \sqrt{(7pp + 2)}}{2}, alſo iſt n kleiner als 3p, des-
wegen ſetze man n = 3p - q, ſo wird 3p - 2q
= √ (7pp + 2) und die Quadrate genommen 9pp - 12pq
+ 4qq = 7pp + 2, oder 2pp = 12pq - 4qq + 2
und pp = 6pq - 2qq + 1, darans wird p = 3q
+ √ (7qq + 1). Hier kann man nun ſo gleich ſetzen
q = 0, da wird p = 1, n = 3, und m = 8 wie
vorher.
Neh-
[320]Zweyter Abſchnitt.
103.
Nehmen wir ferner a = 8, alſo daß 8nn + 1
= mm und dahero m kleiner als 3n, ſo ſetze
man m = 3n - p, ſo wird 8nn + 1 = 9nn - 6np
+ pp, oder nn = 6np - pp + 1, daraus n = 3p
+ √ (8pp + 1), welche Formel der erſten ſchon
gleich iſt, dahero man ſetzen kann p = 0, da kommt
n = 1 und m = 3.
104.
Gleicher Geſtalt verfaͤhrt man fuͤr eine jegliche
andere Zahl a, wann dieſelbe nur poſitiv und kein
Quadrat iſt, und man kommt immer endlich zu einem
ſolchen Wurzel-Zeichen, welches der gegebenen For-
mel aͤhnlich iſt, als z. E. zu dieſer √ (att + 1), da man
dann nur ſetzen darf t = 0, als in welchem Fall die
Irrationalitaͤt immer wegfaͤllt, und hierauf wann
man zuruͤck geht, erhaͤlt man einem Werth fuͤr n,
daß ann + 1 ein Quadrat wird.
Bisweilen gelangt man bald zu ſeinem Endzweck,
bisweilen aber werden dazu viele Operationen erfor-
dert, je nach Beſchaffenheit der Zahl a, wovon man
doch keine gewiße Kennzeichen angeben kann. Bis zu
der Zahl 13 geht es noch ziemlich geſchwind, kommt
man
[321]Von der unbeſtimmten Analytic.
man aber zu a = 13, ſo wird die Rechnung viel weit-
laͤuftiger und dahero wird es gut ſeyn dieſen Fall
allhier auszufuͤhren.
105.
Es ſey demnach a = 13 alſo daß ſeyn ſoll 13nn + 1
= mm. Weil nun mm groͤßer iſt als 9nn, und alſo m
groͤßer als 3n, ſo ſetze man m = 3n + p, da wird
13nn + 1 = 9nn + 6np + pp, oder 4nn = 6np
+ pp - 1, daraus n = \frac{3p + \sqrt{(13pp - 4)}}{4}, dahero n
groͤßer als \frac{6}{4}p und alſo groͤßer als p. Man ſetze allſo
n = p + q, ſo wird p + 4q = √ (13pp - 4); die Qua-
drate genommen 13 pp - 4 = pp + 8pq + 16qq, da-
hero 12pp = 8pq + 16qq + 4, oder durch 4 getheilt
3 pp = 2pq + 4qq + 1 und daraus p = \frac{q + \sqrt{(13qq + 3)}}{3}.
Hier iſt p groͤßer als \frac{q + 3q}{3}, alſo groͤßer als q: man
ſetze demnach p = q + r, ſo wird:
2q + 3r = √ (13qq + 3), das Quadrat genommen
13 qq + 3 = 4qq + 12qr + 9rr, das iſt 9qq =
12qr + 9rr - 3, durch 3 dividirt 3qq = 4qr + 3rr
— 1, daraus wird q = \frac{2r + \sqrt{(13rr - 3)}}{3}. Hier iſt q groͤßer
als \frac{2r + 3r}{3} und alſo q groͤßer als r; dahero ſetze man
q = r + s, ſo wird r + 3s = √ (13rr - 3): das Quadrat
IITheil Xge-
[322]Zweyter Abſchnitt
genommen 13rr - 3 = rr + 6rs + 9ss, oder 12rr
= 6rs + 9ss + 3, durch 3 dividirt wird 4rr = 2rs
+ 3ss + 1 und daraus r = \frac{s + \sqrt{(13ss + 4)}}{4}. Hier iſt r
groͤßer als \frac{s + 3s}{4} oder s, dahero ſetze man r = s + t, ſo
wird 3s + 4t = √ (13ss + 4): das Quadrat genommen
13ss + 4 = 9ss + 24st + 16tt und alſo 4ss =
24ts + 16tt - 4, durch 4 dividirt ss = 6ts + 4tt - 1,
daraus wird s = 3t + √ (13tt - 1). Alſo iſt s groͤßer
als 3t + 3t oder 6t; deswegen ſetze man s = 6t + u,
ſo wird 3t + u = √ (13tt - 1), das Quadrat genommen
13tt - 1 = 9tt + 6tu + uu und daraus 4tt = 6tu
+ uu + 1 und t = \frac{3u + \sqrt{(13uu + 4)}}{4}, wo t groͤßer als \frac{6u}{4}
und alſo groͤßer als u. Man ſetze deswegen t = u + v,
ſo wird u + 4v = √ (13uu + 4): das Quadrat ge-
nommen 13uu + 4 = uu + 8uv + 16vv und 12uu
= 8uv + 16vv - 4, durch 4 dividirt 3uu = 2uv +
4vv - 1, daraus u = \frac{v + \sqrt{(13vv - 3)}}{3}, wo u groͤßer als \frac{4v}{3}
und alſo groͤßer als v, deswegen ſetze man u = v + x,
ſo wird 2v + 3x = √ (13vv - 3); das Quadrat ge-
nommen 13vv - 3 = 4vv + 12vx + 9xx oder
9vv = 12vx + 9xx + 3, durch 3 dividirt 3vv = 4vx
+ 3xx + 1, daraus man findet v = \frac{2x + \sqrt{(13xx + 3)}}{3},
wo v groͤßer iſt als \frac{5}{3}x und allſo groͤßer als x, deswegen
ſetze
[323]Von der unbeſtimmten Analytic.
ſetze man v = x + y, ſo wird x + 3y = √ (13xx + 3),
die Quadrate genommen 13xx + 3 = xx + 6xy + 9yy
oder 12xx = 6xy + 9yy - 3, durch 3 dividirt 4xx
= 2xy + 3yy - 1 und x = \frac{y + \sqrt{(13yy - 4)}}{4}, wo x groͤ-
ßer iſt als y: deswegen ſetze man x = y + z, ſo wird
3y + 4z = √ (13yy - 4), die Quadrate genommen
13yy - 4 = 9yy + 24yz + 16zz oder 4yy = 24yz
+ 16zz + 4, durch 4 dividirt yy = 6yz + 4zz
+ 1, daraus y = 3z + √ (13zz + 1). Da dieſe For-
mel endlich der erſten gleich iſt ſo ſetze man z = 0, und
da bekommt man ruͤckwerts gehend, wie folget:
- z = 0
- y = 1
- x = y + z = 1
- v = x + y = 2
- u = v + x = 3
- t = u + v = 5
- s = 6t + u = 33
- r = s + t = 38
- q = r + s = 71
X 2p =
[324]Zweyter Abſchnitt
- p = q + r = 109
- n = p + q = 180
- m = 3n + p = 649
Alſo iſt 180 nach 0 die kleinſte gantze Zahl fuͤr n, daß
13nn + 1 ein Quadrat werde.
106.
Aus dieſem Exempel ſieht man zur Genuͤge, wie
langwierig bisweilen eine ſolche Rechnung werden
koͤnne. Dann unter den groͤßern Zahlen hat man oft
noͤthig wohl zehnmal mehr Operationen zu machen, als
hier bey der Zahl 13 vorgekommen ſind: man kann auch
nicht wohl voraus ſehen bey welchen Zahlen ſo gro-
ße Muͤhe erfordert wird, dahero es dienlich iſt, ſich
die Arbeit anderer zu Nutze zu machen und eine Ta-
belle beyzufuͤgen, wo zu allen Zahlen a bis auf 100
die Werthe der Buchſtaben m und n vorgeſtellt wer-
den, damit man bey vorkommenden Faͤllen daraus
fuͤr eine jede Zahl a die gehoͤrige Buchſtaben m und
n hernehmen koͤnne.
107.
Inzwiſchen iſt zu mercken, daß bey einigen
Arten von Zahlen die Werthe fuͤr m und n allgemein
ge-
[325]Von der unbeſtimmten Analytic.
gefunden werden koͤnnen; dieſes geſchiehet aber nur
bey denen Zahlen, welche um 1 oder 2 kleiner odergroͤ-
ßer ſind als eine Quadrat-Zahl, welches zu zeigen der
Muͤhe Werth ſeyn wird.
108.
Es ſey demnach a = ee - 2, oder um 2 kleiner
als eine Quadrat-Zahl, und da ſeyn ſoll (ee - 2)nn
+ 1 = mm, ſo iſt offenbar m kleiner als en, des-
wegen ſetze man m = en - p, ſo wird (ee - 2) nn
+ 1 = eenn - 2enp + pp oder 2nn = 2enp
— pp + 1 und daraus n = \frac{ep + \sqrt{(eepp - 2pp + 2)}}{2}, wo
ſo gleich in die Augen faͤllt, daß wann man nimmt
p = 1, das Wurzelzeichen wegfalle und da ſeyn werde
n = e und m = ee - 1.
Waͤre z. E. n = 23, wo e = 5, ſo wird 23nn + 1
= mm, wann n = 5 und m = 24. Dieſes iſt auch
an ſich offenbar; denn ſetzt man n = e, wann nemlich
a = ee - 2, ſo wird ann + 1 = e4 - 2ee + 1, welches
das Quadrat iſt von ee - 1.
109.
Es ſey nun auch a = ee - 1 nemlich um 1 weni-
ger als eine Quadrat-Zahl, alſo daß ſeyn ſoll (ee - 1) nn
X 3+ 1
[326]Zweyter Abſchnitt
+ 1 = mm. Da nun hier wieder m kleiner iſt als
en, ſo ſetze man m = en - p, ſo wird (ee - 1) nn + 1
= eenn - 2enp + pp, oder nn = 2enp - pp + 1
und daraus n = ep + √ (eepp - pp + 1): wo das
Wurzelzeichen wegfaͤlt, wann p = 1, und daraus be-
kommt man n = 2e, und m = 2ee - 1. Dieſes iſt
auch leicht zu ſehen: Dann da a = ee - 1 und n = 2e,
ſo wird ann + 1 = 4e4 - 4ee + 1 welches das Quadrat
iſt von 2ee - 1. Es ſey z. E. a = 24 alſo daß e = 5, ſo
wird n = 10 und 24nn + 1 = 2401 = (49)2.(*)
110.
Es ſey nun auch a = ee + 1, oder um 1 groͤßer
als eine Quadrat-Zahl, alſo daß ſeyn ſoll (ee + 1)nn
+ 1 = mm, wo m augenſcheinlich groͤßer iſt als
en, deswegen ſetze man m = en + p, ſo wird
(ee + 1)nn + 1 = eenn + 2enp + pp oder nn = 2enp
+ pp - 1, und daraus n = ep + √ (eepp + pp - 1)
wo p = 1 genommen werden kann, und da wird
n = 2e
[327]Von der unbeſtimmten Analytic.
n = 2e und m = 2ee + 1: dieſes iſt auch leicht ein
zuſehen, dann da a = ee + 1 und n = 2e, ſo iſt
ann + 1 = 4e4 + 4ee + 1 welches das Quadrat
iſt von 2ee + 1. Es ſey z. E. a = 17 alſo daß e = 4,
und da wird 17nn + 1 = mm, wann n = 8 und
m = 33.
111.
Es ſey endlich a = ee + 2, oder um 2 groͤßer als
eine Quadrat-Zahl, alſo ſoll ſeyn (ee + 2) nn + 1
= mm, wo m offenbar groͤßer iſt als en, dahero ſetze
man m = en + p, ſo wird eenn + 2nn + 1 = eenn
+ 2enp + pp oder 2nn = 2enp + pp - 1 und dar-
aus n = \frac{ep + \sqrt{(eepp + 2pp - 2)}}{2}. Hier nehme man nun
p = 1, ſo wird n = e und m = ee + 1. Dieſes faͤllt
auch ſo gleich in die Augen, dann da a = ee + 2
und n = e, ſo iſt ann + 1 = e4 + 2ee + 1, welches
das Quadrat iſt von ee + 1. Es ſey z. E. a = 11
alſo daß e = 3, ſo wird ſeyn 11nn + 1 = mm, wann
n = 3 und m = 10. Wollte man ſetzen a = 83 ſo iſt
e = 9, und es wird 83nn + 1 = mm, wann man
nimmt n = 9 und m = 82.
X 4Tabelle
[328]Zweyter Abſchnitt
Tabelle
welche fuͤr einen jeglichen Werth von a die kleinſte
Zahlen m und n angiebt, allſo daß mm = ann + 1
[329]Von der unbeſtimmten Analytic
[330]Zweyter Abſchnitt
Capitel 8.
Von der Art dieſe Irrational-Formel
√ (a + bx + cxx + dx3) rational zu
machen.
112.
Wir ſchreiten hier fort zu einer Formel da x zu
der dritten Poteſtaͤt anſteiget, um hernach bis
zur vierten weiter zu gehen, ohngeacht dieſe beyde
Faͤlle auf eine aͤhnliche Art behandelt werden muͤßen.
Es ſoll alſo dieſe Formel a + bx + cxx
+ dx3 zu einem Quadrat gemacht, und zu dieſem
Ende geſchickte Werthe fuͤr x in Rational-Zahlen ge-
ſucht werden: dann da dieſes ſchon weit groͤßern
Schwierigkeiten unterworfen iſt, ſo erfordert es auch
weit mehr Kunſt nur gebrochene Zahlen fuͤr x zu fin-
den, und man iſt genoͤthiget ſich damit zu begnuͤgen,
und keine Aufloͤſung in gantzen Zahlen zu verlangen.
Zum voraus iſt auch hier dieſes zu mercken, daß man
keine allgemeine Aufloͤſung geben kann, wie eben ge-
ſchehen, ſondern eine jede Operation giebt uns nur
ei-
[331]Von der unbeſtimmten Analytic.
einen einzigen Werth fuͤr x zu erkennen, da hinge-
gen die oben gebrauchte Methode auf einmahl zu un-
endlich viel Aufloͤſungen leitet.
113.
Da es unter der vorher abgehandelten Formel
a + bx + c xx unendlich viel Faͤlle giebt, da die
Aufloͤſung ſchlechterdings unmoͤglich iſt, ſo findet
ſolches vielmehr bey der gegenwaͤrtigen Formel ſtatt,
wo nicht einmahl an eine Aufloͤſung zu gedencken iſt,
wofern man nicht ſchon eine weiß oder errathen hat:
dahero man blos allein fuͤr dieſe Faͤlle Regeln zu ge-
ben im Stande iſt, durch welche man aus einer ſchon
bekannten Aufloͤſung eine neue ausfuͤndig machen
kann, aus welcher nachgehends auf gleiche Weiſe noch
eine andere neue gefunden wird, alſo daß man
ſolcher Geſtalt immer weiter fortgehen kann.
Inzwiſchen geſchieht es aber doch oͤfters, daß wann
gleich ſchon eine Aufloͤſung bekannt iſt, aus derſel-
ben doch keine andere geſchloſſen werden kann. Alſo
daß in ſolchen Faͤllen nur eine einzige ſtatt findet, wel-
cher Umſtand beſonders zu bemercken iſt, weil in dem
vorhergegenden Fall aus einer einzigen Aufloͤſung
unendlich viel neue gefunden werden koͤnnen.
114.
[332]Zweyter Abſchnitt
114.
Wann alſo eine ſolche Formel a + bx + cxx + dx3
zu einem Quadrat gemacht werden ſoll, ſo muß noth-
wendig ſchon ein Fall voraus geſetzt werden wo dieſes
geſchieht: ein ſolcher aber faͤllt am deutlichſten in die
Augen, wann das erſte Glied ſchon ein Quadrat iſt
und die Formel alſo heißt ff + bx + cxx + dx3,
welche offenbahr ein Quadrat wird, wann man ſetzt
x = 0.
Wir wollen alſo dieſe Formel zuerſt vornehmen,
und ſehn wie aus dem bekannten Fall x = 0 noch
ein anderer Werth fuͤr x gefunden werden koͤnne, zu
dieſem Ende kann man zweyerley Wege gebrauchen,
von welchen wir einen jeden beſonders hier erklaͤren
wollen, und wobey es gut ſeyn wird mit beſondern
Faͤllen den Anfang zu machen.
115.
Es ſey demnach dieſe Formel 1 + 2x - xx + x3
gegeben, welche ein Quadrat werden ſoll. Da nun
hier das erſte Glied 1 ein Quadrat iſt, ſo nehme man
die Wurzel von dieſem Quadrat alſo an, daß die bey-
den erſten Glieder wegfallen. Es ſey demnach die
Qua-
[333]Von der unbeſtimmten Analytic.
Quadrat-Wurzel 1 + x, davon das Quadrat unſerer
Formel gleich ſeyn ſoll, und da bekommen wir 1 +
2x - xx + x3 = 1 + 2x + xx, wo die beyden erſten Glie-
der einander aufheben, und dieſe Gleichung heraus-
kommt xx = - xx + x3 oder x3 = 2xx, welche
durch xx dividirt ſo gleich giebt x = 2, woraus unſere
Formel wird 1 + 4 - 4 + 8 = 9.
Gleichergeſtalt wann dieſe Formel 4 + 6x - 5xx
+ 3x3 ein Quadrat werden ſoll, ſo ſetze man erſtlich
die Wurzel = 2 + nx und ſuche n, alſo daß die beyden
erſten Glieder wegfallen, weil nun wird 4 + 6x
— 5xx + 3x3 = 4 + 4nx + nnxx, ſo muß ſeyn
4n = 6 und alſo n = \frac{3}{2}, woher dieſe Gleichung entſpringt
— 5xx + 3x3 = \frac{9}{4}xx oder 3x3 = \frac{29}{4}xx, dahero x
= \frac{29}{12}, welcher Werth unſere Formel zu einem Quadrat
macht, deßen Wurzel ſeyn wird 2 + \frac{3}{2}x = \frac{45}{8}.
116.
Der zweyte Weg beſtehet darinn, daß man der
Wurzel drey Glieder giebt, als f + gx + hxx, welche
alſo beſchaffen ſind, daß in der Gleichung die drey erſten
Glieder wegfallen:
Es
[334]Zweyter Abſchnitt
Es ſey z. E. dieſe Formel gegeben 1 - 4x +
6xx - 5x3, hievon ſetze man die Wurzel 1 - 2x + hxx
da dann ſeyn ſoll 1 - 4x + 6xx - 5x3 = 1 - 4x + 4xx
+ 2hxx
— 4hx3 + hhx4; hier fallen die zwey erſte Glieder ſchon
weg, damit aber auch das dritte wegfalle, ſo muß ſeyn
6 = 2h + 4 und alſo h = 1, daraus bekommen wir
— 5x3 = - 4x3 + x4, wodurch x3 dividirt wird;
— 5 = - 4 + x und x = —1.
117.
Dieſe zwey Methoden koͤnnen alſo gebraucht wer-
den, wann das erſte Glied a ein Quadrat iſt. Der
Grund derſelben beruhet darauf, daß man bey der er-
ſten Methode der Wurzel zwey Glieder giebt, als
f + px, wo f die Quadrat-Wurzel des erſten Glieds iſt,
und p alſo angenommen wird, daß auch das zweyte
Glied wegfallen, und alſo nur das dritte und vierte
Glied unſerer Formel, nemlich cxx + dx3 mit ppxx ver-
glichen werden muß, da dann die Gleichung durch xx
dividirt einen neuen Werth vor x angiebt, welcher ſeyn
wird x = \frac{pp - c}{d}. Bey der zweyten Methode giebt man
der Wurzel drey Glieder und ſetzt dieſelbe f + px
+ qxx, wann nemlich a = ff, und beſtimmt p und q
der
[335]Von der unbeſtimmten Analytic.
dergeſtallt, daß die drey erſten Glieder beyderſeits ver-
ſchwinden, welches alſo geſchiehet: Da
ff + bx + cxx + dx3 = ff + 2fpx + 2fqxx
+ ppxx + 2pqx3 + qqx4, ſo muß ſeyn b = 2fp alſo p =
\frac{b}{2f}, und c = 2fq + pp alſo q = \frac{c - pp}{2f}: und die uͤbrige
Gleichung dx3 = 2pqx3 + qqx4 laͤßt ſich theilen,
und wird daraus x = \frac{dd - 2pq}{qq}.
118.
Inzwiſchen kann es oͤfters geſchehen, daß ob-
gleich a = ff dennoch dieſe Methode keinen neuen Werth
fuͤr x angebe, wie aus dieſer Formel ff + dx3 zu
erſehen, wo das zweyte und dritte Glied mangelt.
Dann ſetzt man nach der erſten, die Wurzel = f + px,
alſo daß ſeyn ſoll ff + dx3 = ff + 2fpx + ppxx,
ſo muß ſeyn 0 = 2fp und p = 0, dahero bekommt
man dx3 = 0, und daraus x = 0, welches kein neuer
Werth iſt.
Setzt man aber nach der andern Methode die
Wurzel = f + px + qxx, alſo daß ſeyn ſoll ff + dx3
= ff + 2fpx + 2fqxx + 2pqx3 + qqx4, ſo
+ ppxx
muß ſeyn 0 = 2fp und p = 0, ferner 0 = 2fq
+ pp
[336]Zweyter Abſchnitt
+ pp, und alſo q = 0, dahero man bekommt dx3
= 0 und wiederum x = 0.
119.
In ſolchen Faͤllen iſt nun nichts anders zu thun, als
daß man ſehe ob man nicht einen ſolchen Werth fuͤr
x errathen koͤnne, wo die Formel ein Quadrat wird,
da man dann aus derſelben nach der vorigen Methode
neue Werthe fuͤr x finden kann; welches auch an-
geht wann gleich das erſte Glied kein Quadrat iſt.
Um dieſes zu zeigen ſo ſoll dieſe Formel 3 + x3
ein Quadrat ſeyn, da nun ſolches geſchiehet wann x = 1,
ſo ſetze man x = 1 + y und da bekommt man dieſe
4 + 3y + 3yy + y3, in welcher das erſte Glied ein
Quadrat iſt. Man ſetze alſo nach der erſten Methode
die Wurzel davon 2 + py, ſo wird 4 + 3y + 3yy
+ y3 = 4 + 4py + ppyy; wo nun das zweyte
Glied wegzuſchaffen ſeyn muß 3 = 4p, und alſo p = ¾,
alsdann wird, 3 + y = pp und y = pp - 3 = \frac{9}{16} - \frac{48}{16} = —\frac{39}{16},
folglich x = —\frac{23}{16}, welches ein neuer Werth fuͤr x iſt.
Setzt man weiter nach der zweyten Methode
die Wurzel = 2 + py + qyy, ſo wird 4 + 3y + 3yy
+ y3 = 4 + 4py + 4qyy + 2pqy3 + qqy4, wo
+ ppyy
nun
[337]Von der unbeſtimmten Analytic.
nun das zweyte Glied wegzuſchaffen ſeyn muß 3 = 4p,
oder p = ¾, und um das dritte wegzuſchaffen 3 = 4q
+ pp, alſo q = \frac{3 - pp}{4} = \frac{39}{64}; ſo haben wir 1 = 2pq
+ qqy, und daraus y = \frac{1 - 2pq}{qq}, oder y = \frac{352}{1521}, folg-
lich x = \frac{1873}{1521}.
120.
Nun wollen wir auch zeigen, wann man ſchon
einen ſolchen Werth gefunden hat, wie man daraus
weiter einen andern neuen finden ſoll? Dieſes wollen
wir auf eine allgemeine Art vorſtellen, und auf die-
ſe Formel anwenden a + bx + cxx + dx3, von
welcher ſchon bekannt ſey, daß ſie ein Quadrat werde
wann x = f, und daß alsdann ſey a + bf + cff
+ df3 = gg. Hier auf ſetze man x = f + y, ſo erhaͤlt
man dieſe neue Formel:
a\\ +bf+by\\ +cff+2cfy+cyy\\ +df^{3}+3dffy+3dfyy+dy^{3} \hrule gg+(b+2cf+3dff)y+(c+3df)yy+dy^{3}
in welcher Formel das erſte Glied ein Quadrat iſt,
IITheil Yalſo
[338]Zweyter Abſchnitt
alſo daß die beyden obigen Methoden angewandt
werden koͤnnen; wodurch neue Werthe fuͤr y und alſo
auch fuͤr x erhalten werden; nemlich x = f + y.
121.
Bisweilen hilfft es aber auch nichts, wann
man gleich einen Werth fuͤr x errathen hat; wie in die-
ſer Formel geſchieht 1 + x3, welche ein Quadrat wird,
wann man ſetzt x = 2. Dann ſetzt man dieſem zu folge
x = 2 + y, ſo kommt dieſe Formel heraus 9 + 12y
+ 6yy + y3, welche nun ein Quadrat ſeyn ſoll. Es
ſey davon nach der erſten Regel die Wurzel = 3 + py,
ſo wird 9 + 12y + 6yy + y3 = 9 + 6py + ppyy;
wo ſeyn muß 12 = 6p und p = 2; alsdann wird 6 + y
= pp = 4, und alſo y = —2; folglich x = 0, aus wel-
chem Werth nichts weiter gefunden werden kann.
Nehmen wir aber nach der zweyten Methode die
Wurzel = 3 + py + qyy, ſo wird 9 + 12y + 6yy
+ y3 = q + 6py + 6qyy + 2pqy3 + qqy4
+ ppyy
wo ſeyn muß, erſtlich 12 = 6p und p = 2; ferner 6 = 6q
+ pp = 6q + 4 und alſo q = ⅓; hieraus erhaͤlt man
1 = 2pq + qqy = \frac{4}{3} + ⅑y; dahero y = —3, folg-
lich x = —1, und 1 + x3 = 0; aus welchem nichts
wei-
[339]Von der unbeſtimmten Analytic.
weiter geſchloßen werden kann: dann wollte man
ſetzen x = —1 + z, ſo kaͤme dieſe Formel 3z - 3zz + z3,
wo das erſte Glied gar wegfaͤllt und alſo weder die
eine noch die andere Methode gebraucht werden kann.
Hieraus wird ſchon ſehr wahrſcheinlich, daß die-
ſe Formel 1 + x3 kein Quadrat werden koͤnne außer
dieſen drey Faͤllen.
I.) x = 2, II.) x = 0, III.) x = —1,
welches aber auch aus andern Gruͤnden bewieſen
werden kann.
122.
Zur Uebung wollen wir noch dieſe Formel be-
trachten 1 + 3x3, welche in dieſen Faͤllen ein Quadrat
wird I.) x = 0, II.) x = 1, III.) x = 2, und
wie wollen ſehen, ob wir noch andere ſolche Werthe
finden koͤnnen?
Da nun bekandt daß x = 1 ein Werth iſt, ſo ſetze
man x = 1 + y: und da bekommt man 1 + 3x3 = 4 + 9y
+ 9yy + 3y3, davon ſey die Wurzel 2 + py alſo
daß ſeyn ſoll 4 + 9y + 9yy + 3y3 = 4 + 4py
+ ppyy, wo ſeyn muß 9 = 4p und alſo p = \frac{9}{4}: die
uͤbrigen Glieder geben aber 9 + 3y = pp = \frac{31}{16} und y = —\frac{21}{16};
folglich x = —\frac{5}{16}, da dann 1 + 3x3 ein Quadrat wird,
Y 2da-
[340]Zweyter Abſchnitt
davon die Wurzel iſt —\frac{61}{64} oder auch + \frac{61}{64}: wollte man
nun weiter ſetzen x = —\frac{5}{16} + z, ſo wuͤrde man daraus
wieder andere neue Werthe finden koͤnnen.
Wollte man aber fuͤr die obige Formel nach der
zweyten Methode die Wurzel ſetzen 2 + py + qyy
alſo daß ſeyn ſoll 4 + 9y + 9yy + 3y3 = 4 + 4py
+ 4qyy + 2pqy3 + qqy4, ſo muͤßte erſtlich ſeyn
+ ppyy
9 = 4p, alſo p = \frac{9}{4}; hernach 9 = 4q + pp = 4q + \frac{81}{16},
und alſo q = \frac{63}{64}; aus den noch uͤbrigen Glieder
wird 3 = 2pq + qqy = \frac{567}{128} + qqy, oder 567 +
128qqy = 384, oder 128qqy = —183, das iſt 126. \frac{61}{64}y
= —183, oder 42. \frac{63}{64}y = —61, dahero y = —\frac{1952}{1323},
folglich x = —\frac{629}{1323}, aus welchem nach der obigen Anwei-
ſung wiederum andere neue gefunden werden koͤnnen.
123.
Hier haben wir aus dem bekandten Fall x = 1
zwey neue Werthe heraus gebracht, aus welchen wann
man ſich die Muͤhe geben wollte, wiederum andere neue
gefunden werden koͤnnten, wodurch man aber auf
ſehr weitlauffige Bruͤche gerathen wuͤrde.
Dahero hat man Urſache ſich zu verwundern, daß
aus dieſem Fall x = 1 nicht auch der andere x = 2,
der
[341]Von der unbeſtimmten Analytic.
der ebenfalls leicht in die Augen faͤllt, heraus gebracht
worden; welches ohnezweifel ein Zeichen iſt, von
der Unvollkommenheit der bisher erfundenen Methode.
Man kann gleichergeſtalt aus dem Fall x = 2 andere
neue Werthe heraus bringen, man ſetze zu dieſem Ende
x = 2 + y, alſo daß dieſe Formel ein Quadrat ſeyn
ſoll 25 + 36y + 18yy + 3y3; hievon ſey die Wur-
zel nach der erſten Methode 5 + py, ſo wird 25 + 36y
+ 18yy + 3y3 = 25 + 10py + ppyy, und allſo 36
= 10p oder p = \frac{18}{5}; daraus wird aus den uͤbrigen Glie-
dern durch yy dividirt, 18 + 3y = pp = \frac{324}{25}, und daher
y = —\frac{42}{25}, und x = \frac{8}{25}, daraus wird 1 + 3x3 ein Quadrat
davon die Wurzel iſt 5 + py = —\frac{131}{125}, oder + \frac{131}{125}.
Will man ferner nach der andern Methode die
Wurzel ſetzen 5 + py + qyy, ſo wird 25 + 36y
+ 18yy + 3y3 = 25 + 10py + 10qyy + 2pqy3
+ ppyy
+ qqy4; wo um die zweyten und dritten Glieder weg-
zuſchaffen ſeyn muß 36 = 10p, oder p = \frac{18}{5}; hernach 18
= 10q + pp, und 10q = 18 - \frac{324}{25} = \frac{126}{25}, und q = \frac{63}{185},
die uͤbrigen Glieder durch y3 getheilt geben, 3 = 2pq
+ qqy, oder qqy = 3 - 2pq = —\frac{393}{625}; alſo y = —\frac{3275}{1323},
und x = —\frac{629}{1323}.
Y 3124.
[342]Zweyter Abſchnitt
124.
Eben ſo ſchwer und muͤhſam wird dieſe Rech-
nung auch in ſolchen Faͤllen, wo aus einem andern
Grund es gantz leicht iſt ſo gar eine allgemeine Aufloͤſung
zu geben, wie bey dieſer Formel geſchieht 1 - x - xx + x3,
wo auf eine allgemeine Art genommen werden kann
x = nn - 1, und da n eine jegliche beliebige Zahl be-
deutet.
Dann wann n = 2, ſo wird x = 3, und unſere
Formel = 1 - 3 - 9 + 27 = 16. Nimmt man n = 3, ſo
wird x = 8 und unſere Formel = 1 - 8 - 64 + 512
= 441.
Es ereignet ſich aber hier ein gantz beſonderer Um-
ſtand, welchem wir dieſe leichte Aufloͤſung zu dancken
haben, und welcher ſo gleich in die Augen fallen
wird, wann wir unſere Formel in Factores aufloͤſen.
Es iſt aber leicht zu ſehen, daß ſich dieſelbe durch 1 - x
theilen laße und der Quotient ſeyn werde 1 - xx, wel-
cher weiter aus dieſen Factoren beſteht (1 + x) (1 - x);
alſo daß unſere Formel dieſe Geſtalt erhaͤlt:
1 - x - xx + x3 = (1 - x) (1 + x) (1 - x) =
(1 - x)2. (1 + x). Da nun dieſelbe ein Quadrat
ſeyn ſoll, und ein Quadrat durch ein Quadrat divi-
dirt
[343]Von der unbeſtimmten Analytic.
dirt wieder ein Quadrat wird, ſo muß auch 1 + x
ein Quadrat ſeyn; und umgekehrt wann 1 + x
ein Quadrat iſt ſo wird auch (1 - x)2 (1 + x) ein
Quadrat, man darf alſo nur ſetzen 1 + x = nn, ſo
bekommt man ſo gleich x = nn - 1.
Haͤtte man dieſen Umſtand nicht bemerckt, ſo
wuͤrde es ſchwer gefallen ſeyn, nach den obigen Me-
thoden nur ein halb Dutzend Werthe fuͤr x aus-
findig zu machen.
125.
Bey einer jeden gegebenen Formel iſt es dem-
nach ſehr gut dieſelbe in Factores aufzuloͤſen, wann
es nemlich moͤglich iſt.
Wie dieſes anzuſtellen ſey, iſt ſchon oben angezeigt
worden: man ſetzt nemlich die gegebene Formel = 0,
und ſucht von dieſer Gleichung die Wurzel, da dann
eine jede Wurzel z. E. x = f, einen Factor f - x
dargiebt, welche Unterſuchung um ſo viel leichter an-
zuſtellen iſt, da hier nur rationale Wurzeln geſucht
werden, welche alle Theiler ſind der bloßen Zahl.
126.
Dieſer Umſtand trift auch ein bey unſerer allge-
meinen Formel a + bx + cxx + dx3, wann die zwey
Y 4er-
[344]Zweyter Abſchnitt
erſten Glieder wegfallen, alſo daß cxx + dx3 ein Qua-
drat ſeyn ſoll: dann als dann muß auch nothwendig die-
ſe Formel durch das Quadrat xx dividirt, nemlich
c + dx ein Quadrat ſeyn, da man dann nur ſetzen darf
c + dx = nn, um zu bekommen x = \frac{nn - c}{d}, welche auf
einmahl unendlich viele, und ſo gar alle moͤgliche Auf-
loͤſungen in ſich enthaͤlt.
127.
Wann man bey dem Gebrauch der obigen er-
ſten Methode den Buchſtaben p nicht beſtimmen wol-
te um das zweyte Glied wegzuſchaffen, ſo wuͤrde man
auf eine andere irrationale Formel fallen, welche ra-
tional gemacht werden ſoll.
Es ſey demnach die vorgegebene Formel ff + bx
+ cxx + dx3, und man ſetze die Wurzel davon
= f + px, ſo wird ff + bx + cxx + dx3 = ff + 2fpx
+ ppxx, wo ſich das erſte Glied aufhebt, die uͤbri-
gen aber durch x dividirt geben b + cx + dxx
= 2fp + ppx, welches eine quadratiſche Gleichung
iſt, daraus x gefunden wird wie folget
x=\frac{pp-c+\sqrt{(p^{4}-2cpp+adfp+cc-4bd)}}{2d}
Anjetzo kommt es alſo darauf an, daß man ſolche Wert-
the
[345]Von der unbeſtimmten Analytic.
the fuͤr p ausfindig mache, wodurch dieſe Formel
p4 - 2cpp + 8dfp + cc - 4bd ein Quadrat werde. Da
nun hier die vierte Poteſtaͤt der geſuchten Zahl p vor-
kommt, ſo gehoͤrt dieſer Fall in das folgende Capitel.
Capitel 9.
Von der Art dieſe irrational Formel
√ (a + bx + cxx + dx3 + ex4)
rational zu machen.
128.
Wir kommen nun zu ſolchen Formeln wo die unbe-
ſtimmte Zahl x zur vierten Poteſtaͤt anſteigt,
womit wir zu gleich unſere Unterſuchung uͤber die Qua-
drat-Wurzel Zeichen endigen muͤßen, indem man
es bisher noch nicht ſo weit gebracht, daß man
Formeln wo hoͤhere Poteſtaͤten von x vorkommen zu
Quadrate machen koͤnnte.
Y 5Bey
[346]Zweyter Abſchnitt
Bey dieſer Formel kommen aber drey Faͤlle in
Betrachtung; davon der erſte iſt, wann das erſte
Glied a ein Quadrat; der andere, wann das letzte
ex4 ein Quadrat iſt; den dritte Fall wann das erſte
und letzte Glied zugleich Quadrate ſind, welche drey
Faͤlle wir hier beſonders abhandeln wollen.
129.
I.) Aufloͤſung der Formel
\sqrt{(ff+bx+cxx+dx^{3}+ex^{4})}
Da hier das erſte Glied ein Quadrat iſt ſo koͤn-
te man auch nach der erſten Methode die Wurzel = f
+ px ſetzen, und p ſo beſtimmen daß die beyden erſte
Glieder wegfielen, und die uͤbrigen ſich durch xx
theilen ließen; allein alsdann wuͤrde in der Gleichung
doch noch xx vorkommen, und alſo die Beſtimmung
des x ein neues Wurzel-Zeichen erfordern. Man muß
alſo ſogleich die zweyte Methode zur Hand nehmen
und die Wurzel = f + px + qxx ſetzen, hierauf die Buch-
ſtaben p und q ſo beſtimmen, daß die drey erſten Glieder
wegfallen, und alſo die uͤbrigen durch x3 theibahr wer-
den, da dann nur eine einfache Gleichung heraus
kommt, aus welcher x ohne Wurzel Zeichen be-
ſtimmt werden kann.
130.
[347]Von der unbeſtimmten Analytic.
130.
Man ſetze dahero die Wurzel = f + px + qxx,
alſo daß ſeyn ſoll ff + bx + cxx + dx3 + ex4
= ff + 2fpx + 2fqxx + 2pqx3 + qqx4, wo die
+ ppxx
erſten Glieder von ſelbſten wegfallen; fuͤr die zweyten
ſetze man b = 2fp, oder p = \frac{b}{2f}, ſo muß fuͤr die dritten
Glieder ſeyn c = 2fq + pp, oder q = \frac{c - pp}{2f}; iſt dieſes
geſchehen, ſo laßen ſich die uͤbrigen Glieder durch x3 thei-
len und geben dieſe Gleichung d + ex = 2pq + qqx;
woraus gefunden wird x = \frac{d - 2 pq}{qq - e}, oder x = \frac{2pq - d}{e - qq}.
131.
Es iſt aber leicht zu ſehen daß durch dieſe Me-
thode nichts gefunden wird, wann das zweyte und dritte
Glied in der Formel mangelt, oder wann ſo wohl b = 0
als c = 0, weil alsdann p = 0 und q = 0; folglich
x = \frac{d}{-e}, woraus aber gemeiniglich nichts neues ge-
funden werden kann, dann in dieſem Fall wird offen-
bahr dx3 + ex4 = 0, und allſo unſere Formel dem
Quadrat ff gleich. Inſonderheit aber, wann auch d = 0,
ſo kommt x = 0, welcher Werth nichts weiter hilft,
dahero dieſe Methode fuͤr ſolche Formel ff + ex4
keine Dienſte leiſtet. Eben dieſer Umſtand ereignet
ſich
[348]Zweyter Abſchnitt
ſich auch, wann b = 0 und d = 0, oder wann das zwey-
te und vierte Glied mangelt, und die Formel dieſe
Geſtalt hat ff + cxx + ex4: dann da wird p = 0 und
q = \frac{c}{2f}, woraus gefunden wird x = 0, welcher Werth
ſo gleich in die Augen faͤllt und zu nichts weiter fuͤhret.
132.
II.) Aufloͤſung der Formel
\sqrt{(a+bx+cxx+dx^{4}+ggx^{4})}
Dieſe Formel koͤnnte ſo gleich auf den erſten Fall
gebracht werden, indem man ſetzet x = \frac{1}{y}, dann weil
alsdann dieſe Formel a + \frac{b}{y} + \frac{c}{yy} + \frac{d}{y^{3}} + \frac{gg}{y^{4}} ein
Quadrat ſeyn muͤßte, ſo muß auch dieſelbe mit dem
Quadrat y4 multiplicirt, ein Quadrat bleiben; alsdann
aber bekommt man dieſe Formel ay4 + by3 + cyy + dy
+ gg, welche ruͤckwerts geſchrieben der obigen voll-
kommen aͤhnlich iſt.
Man hat aber dieſes nicht noͤthig, ſondern man
kann die Wurzel davon alſo anſetzen gxx + px + q,
oder umgekehrt q + px + gxx, da dann
a + bx + cxx + dx3 + ggx4 = qq + 2pqx
+ 2gqxx + 2gpx3 + ggx4, weil ſich nun hier
+ ppxx
die
[349]Von der unbeſtimmten Analytic.
die fuͤnfte Glieder von ſelbſten aufheben, ſo beſtimme
man erſtlich p, alſo daß ſich auch die vierte Glieder auf-
heben, welches geſchieht wann d = 2gp oder p = \frac{d}{2g},
hernach beſtimme man weiter q, alſo daß ſich auch die
dritten Glieder aufheben welches geſchieht wann
c = 2gq + pp, oder q = \frac{c - pp}{2g}: iſt dieſes geſchehen,
ſo geben die zwey erſten Glieder dieſe Gleichung
a + bx = qq + 2pqx, woraus gefunden wird
x = \frac{a - qq}{2pq - b}, oder x = \frac{qq - a}{b - 2pq}.
133.
Hier ereignet ſich wiederum der oben angefuͤhrte
Mangel, wann das zweyte und vierte Glied fehlt,
oder wann b = 0 und d = 0; dann da wird p = 0
und q = \frac{c}{2g}, hieraus alſo x = \frac{a - qq}{o}, welcher Werth
unendlich groß iſt, und eben ſo wenig zu etwas fuͤh-
ret als der Werth x = 0 im erſtern Fall; dahero
dieſe Methode bey ſolchen Gleichungen a + cxx
+ ggx4 gar nicht gebraucht werden kann.
134.
III.) Aufloͤſung der Formel
\sqrt{(ff+bx+cxx+dx^{3}+ggx^{4})}
Es iſt klar daß bey dieſer Formel beyde obige
Methoden angebracht werden koͤnnen, dann da das
er-
[350]Zweyter Abſchnitt
erſte Glied ein Quadrat iſt, ſo kann man die Wurzel
ſetzen f + px + qxx und die drey erſten Glieder ver-
ſchwinden machen; hernach weil das letzte Glied ein
Quadrat iſt, ſo kann man die Wurzel auch ſetzen q + px
+ gxx, und die drey letzten Glieder verſchwinden ma-
chen, da man dann zwey Werthe fuͤr x heraus bringt.
Allein man kann auch dieſe Formel noch auf zwey
andere Arten behandeln, die derſelben eigen ſind.
Nach der erſten Art ſetzt man die Wurzel = f
+ px + gxx, und beſtimmt p alſo daß die zweyten
Glieder wegfallen, weil nemlich ſeyn ſoll: ff + bx
+ cxx + dx3 + ggx4 = ff + 2fpx + 2fgxx
+ ppxx
+ 2gpx3 + ggx4, ſo mache man b = 2fp oder
p = \frac{b}{2f}, und weil alsdann nicht nur die erſten und
letzten Glieder ſondern auch die zweyten ſich einander
aufheben, ſo geben die uͤbrigen durch xx dividirt die-
ſe Gleichung c + dx = 2fg + pp + 2gpx, woraus
gefunden wird x = \frac{c - 2fg - pp}{2gp - d}, oder x = \frac{pp + 2fg - c}{d - 2gp}.
Hier iſt inſonderheit zu mercken daß da in der Formel
nur das Quadrat gg vorkommt, die Wurzel davon
g ſo wohl negativ als poſitiv genommen werden kann;
woraus man noch einen andern Werth fuͤr x erhaͤlt,
nemlich x = \frac{c + 2fg - pp}{-2gp - d}, oder x = \frac{pp - 2fg - c}{2gp + d}.
135.
[351]Von der unbeſtimmten Analytic.
135.
Es giebt auch noch ein anderer Weg dieſe For-
mel aufzuloͤſen: man ſetzt nemlich wie vorhero die
Wurzel = f + px + gxx, beſtimmt aber p derge-
ſtalt daß die vierten Glieder ſich einander auf heben
nemlich man ſetzt in der obigen Gleichung d = 2gp
oder p = \frac{d}{2g}, und weil auch das erſte Glied mit
dem letzten wegfaͤllt, ſo geben die uͤbrigen durch x
dividirt dieſe einfache Gleichung b + cx = 2fp
+ 2fgx + ppx, woraus man findet x = \frac{b - 2fp}{2fg + pp-c}; wo-
bey zu mercken daß weil in der Formel nur das Qua-
drat ff vorkommt, die Wurzel davon auch —f geſetzt
werden koͤnne, alſo daß auch ſeyn wird x = \frac{b + 2fp}{pp - 2fg - c};
alſo daß auch hieraus zwey neue Werthe fuͤr x gefunden
werden und folglich durch die bisher erklaͤrte Methode
in allem ſechs neue Werthe heraus gebracht worden.
136.
Hier ereignet ſich aber auch wiederum der ver-
drießliche Umſtand, daß wann das zweyte und vierte
Glied mangelt, oder b = 0 und d = 0, kein tuͤchtiger
Werth fuͤr x herausgebracht werden kann, und
alſo die Aufloͤſung dieſer Formel ff + cxx + ggx6
da-
[352]Zweyter Abſchnitt
dadurch nicht erhalten werden kann. Dann weil
b = 0 und d = 0, ſo hat man fuͤr die beyde Arten
p = 0, und dahero giebt die erſte x = \frac{c - 2fg}{o}, die andere Art
aber x = 0, aus welchen beyden nichts weiter ge-
funden werden kann.
137.
Dieſes ſind nun die drey Formeln auf welche die
bisher erklaͤrten Methoden angewandt werden koͤnnen,
wann aber in der gegebenen Formel weder das erſte
noch das letzte Glied ein Quadrat iſt, ſo iſt nichts
auszurichten, bis man einen ſolchen Werth fuͤr x
errathen hat durch welchen die Formel ein Quadrat
wird. Laßt uns demnach ſetzen, man haͤtte ſchon ge-
funden daß unſere Formel ein Quadrat werde wann
man ſetzt x = h, alſo daß a + bh + chh + dh3
+ eh4 = kk, ſo darf man nur ſetzen x = h + y, ſo
bekommt man eine neue Formel in welcher das erſte
Glied ſeyn wird kk und alſo ein Quadrat, dahero der
erſte Fall gebraucht werden kann. Dieſe Verwan-
delung kann auch gebraucht werden, wann man in
den vorhergehenden Faͤllen ſchon einen Werth fuͤr x
als z. E. x = h gefunden hat, dann da darf man
nur
[353]Von der unbeſtimmten Analytic
nur ſetzen x = h + y, ſo erhaͤlt man eine neue Glei-
chung auf welche die obige Methode angewandt wer-
den koͤnne: da man dann aus den ſchon gefundenen
Werthe fuͤr x andere neue herausbringen kann, und
mit dieſen neuen kann man wieder auf gleiche Weiſe
verfahren und alſo immer mehr neue Werthe fuͤr x
ausfindig machen.
138.
Inſonderheit aber iſt von den ſchon oͤfters ge-
meldten Formeln wo das zweyte und vierte Glied man-
gelt zu mercken, daß keine Aufloͤſung von denſelben
zu haben iſt, wofern man nicht ſchon eine gleichſam
errathen hat; wie aber alsdann zu verfahren ſey, wollen
wir bey dieſer Formel a + ex4 zeigen, als welche ſehr
oft vorzukommen pflegt.
Wir wollen alſo ſetzen man habe ſchon einen
Werth x = h errathen, alſo daß da ſey, a + eh4 = kk,
um nun daraus noch andere zu finden ſetze man
x = h + y, ſo wird dieſe Formel ein Quadrat ſeyn
muͤßen a + eh4 + 4eh3y + 6ehhyy + 4ehy3
+ ey4, das iſt kk + 4eh3y + 6ehhyy + 4ehy3
+ ey4, welche zu der erſten Art gehoͤret; man ſetze
dahero die Quadrat-Wurzel davon k + py + qyy
IITheil Zund
[354]Zweyter Abſchnitt
und folglich unſere Formel gleich dieſem Quadrat
kk + 2kpy + 2kqyy + 2pqy5 + qqy4, wo erſtlich
+ ppyy
p und q ſo beſtimmt werden muͤßen daß auch die zwey-
te Glieder wegfallen, weswegen ſeyn muß 4eh3 = 2kp
und alſo p = \frac{2eh^{3}}{k}; ferner 6ehh = 2kq + pp,
dahero q = \frac{6ehb - pp}{2k}, oder q = \frac{3ebhkk - 2eeh^{6}}{k^{3}}, oder
q = \frac{ehb(3kk - 2eh^{4})}{k^{3}}; folglich da eh4 = kk - a, ſo wird
q = \frac{ehh(kk + 2a)}{k^{3}}: hernach geben die folgende Glie-
der durch y3 dividirt 4eh + ey = 2pq + qqy, wor-
aus gefunden wird y = \frac{4eh - 2pq}{qq - e}, wovon der Zehler
in dieſe Form \frac{4ehk^{4} - 4eeh^{5} (kk + 2a)}{k^{4}} gebracht wird,
welche ferner da eh4 = kk - a, in dieſer verwandelt
wird \frac{4ehk^{4} - 4eh(kk - a) (kk + 2a)}{k^{4}}, oder \frac{4eh(- akk + 2a^{2})}{k^{4}},
oder \frac{4aeh(2a - kk)}{k^{4}}. Der Nenner aber qq - e wird
= \frac{e(kk - a) (kk + 2a)^{2} - ek^{6}}{k^{6}}, und dieſes wird = \frac{e(3ak^{4} - 4a^{3})}{k^{6}}
= \frac{ea(3k^{4} - 4a^{3})}{k^{6}}, woraus der geſuchte Werth ſeyn wird
y = \frac{2aeh(2a - kk)}{k^{4}}. \frac{k^{5}}{ae(3k^{4} - 4aa)}, das iſt y = \frac{2hkk(2a - kk)}{3k^{4} - 3ac},
und dahero x = \frac{h(8akk - k^{4} - 4aa)}{3k^{4} - 4aa}, oder x = \frac{h(k^{4} - 3akk + 4aa)}{4aa - 3k^{4}}.
Setzt man nun dieſen Werth fuͤr x, ſo wird unſere For-
mel, nemlich a + ex4, ein Quadrat davon die Wurzel
ſeyn wird k + py + qyy, ſo zu dieſer Form gebracht
wird
[355]Von der unbeſtimmten Analytic.
wird: k + \frac{8k(kk - a) (2a - kk)}{3k^{4} - 4aa} + \frac{16k(kk - a) (kk + 2a) (2a - kk)^{2}}{(3k^{4} - 4aa)^{2}},
weil aus den obigen iſt p = \frac{2eh^{3}}{k}, und q = \frac{ehh(kk + 2a)}{k^{3}},
und y = \frac{4hkk(2a - kk)}{3k^{4} - 4aa}.
139.
Wir wollen bey dieſer Formel a + ex4 noch
ſtehen bleiben und weil der Fall a + eh4 = kk bekandt iſt,
ſo koͤnnen wir denſelben als zwey Faͤlle anſehen weil
ſo wohl x = —h als x = + h, und deswegen koͤn-
nen wir dieſe Formel in eine andere von der dritten Art
verwandeln wo das erſte und letzte Glied Quadrate
werden. Solches geſchieht wann wir ſetzen x = \frac{h(1 + y)}{1 - y},
welcher Kunſtgrif oͤfters gute Dienſte thut, alſo wird
unſere Formel:
\frac{a(1 - y)^{4} + eh^{4}(1 + y)^{4}}{(1 - y)^{4}} oder \frac{kk + 4(kk - 2a)y + 6kkyy + 4(kk - 2a)y^{3} + kky^{4}}{(1 - y)^{4}}:
hier von ſetze man die Quadrat-Wurzel nach den dritten
Fall \frac{k + py - kyy}{(1 - y)^{2}}, alſo daß der Zaͤhler unſerer Formel
gleich ſeyn muß dieſem Quadrat kk + 2kpy - 2kkyy
+ ppyy
— 2kpy3 + kky4. Man mache daß die zweyten Glie-
der wegfallen welches geſchieht wann 4kk - 8a = 2kp,
oder p = \frac{2kk - 4a}{k}: die uͤbrigen Glieder durch yy divi-
dirt geben 6kk + 4(kk - 2a)y = - 2kk + pp
Z 2—2kpy
[356]Zweyter Abſchnitt
—2kpy, oder y(4kk - 8a + 2kp) = pp - 8kk,
da nun p = \frac{2kk - 4a}{k}, und pk = 2kk - 4a,
ſo wird y(8kk - 16a) = \frac{- 4k^{4} - 16akk + 16aa}{kk};
folglich y = \frac{- k^{4} - 4akk + 4aa}{kk(2kk - 4a)};
um nun daraus x zu finden, ſo iſt erſtlich
1 + y = \frac{k^{4} - 8akk + 4aa}{kk(2kk - 4a)}, und denn zweytens
1 - y = \frac{3k^{4} - 4aa}{kk(2kk - 4a)}; alſo
\frac{1 + y}{1 - y} = \frac{k^{4} - 8akk + 4aa}{3k^{4} - 4aa}; folglich bekommen wir
x = \frac{k^{4} - 8akk + 4aa}{3k^{4} - 4aa}. h, welches aber der nemliche
Ausdruck iſt, den wir ſchon vorher gefunden haben.
140.
Um dieſes mit einem Exempel zu erlaͤutern, ſo ſey
dieſe Formel gegeben 2x4 - 1, welche ein Quadrat
ſeyn ſoll. Hier iſt nun a = —1 und e = 2, der bekante
Fall aber, wo dieſe Formel ein Quadrat wird iſt,
wann x = 1: alſo iſt h = 1 und kk = 1, das iſt
k = 1: hieraus erhalten wir alſo ſogleich dieſen neuen
Werth x = \frac{1 + 8 + 4}{3 - 4} = —13, weil aber von x nur die
vierte Poteſtaͤt vorkommt, ſo kann man auch ſetzen
x = + 13, und daraus wird 2x4 - 1 = 57121 = (239)2.
Nehmen wir nun dieſen Fall als bekant an, ſo
wird h = 13 und k = 239, woraus wieder ein neuer
Werth fuͤr x gefunden wird, nemlich
x =
[357]Von der unbeſtimmten Analytic.
x = \frac{815730721 + 228488 + 4}{2447192163 - 4}. 13 = \frac{815959213}{2447192159}. 13, alſo wird
x = \frac{10607469769}{2447192159}.
141.
Auf gleiche Weiſe wollen wir die etwas allge-
meinere Formel a + cxx + ex4 betrachten, und fuͤr
den bekanten Fall, da dieſelbe ein Quadrat wird, anneh-
men x = h, alſo daß a + chh + eh4 = kk. Um
nun daraus andere zu finden, ſo ſetze man x = h + y,
da dann unſere Formel dieſe Geſtalt bekommen wird:
\array{l} a\\ chh + 2chy + cyy\\ eh^4 + 4eh^3y + 6ehhyy + 4ehy^3 + ey^4\\ \overline{kk + (2ch + 4eh^3) y + (c + 6ehh) yy + 4ehy^3 + ey^4}
wo das erſte Glied ein Quadrat iſt: man ſetze dem-
nach die Quadrat-Wurzel davon k + py + qyy,
alſo daß unſere Formel dieſem Quadrat gleich ſeyn
ſoll kk + 2kpy + 2kqyy + 2pqy3 + qqy4: nun be-
+ ppyy
ſtimme man p und q alſo daß die zweyten und dritten
Glieder wegfallen, worzu erfordert wird, erſtlich daß
2ch + 4eh3 = 2kp oder p = \frac{ch + 2eh^{3}}{k}, hernach aber
Z 3daß
[358]Zweyter Abſchnitt
daß c + 6ehh = 2kq + pp, oder q = \frac{c + 6ehh - pp}{2k}: als-
dann geben die folgende Glieder durch y3 dividirt
dieſe Gleichung 4eh + ey = 2pq + qqy, daraus
gefunden wird y = \frac{4eh - 2pq}{qq - e}, und daraus ferner
x = h + y; in welchem Fall die Quadrat-Wurzel
aus unſere Formel ſeyn wird k + py + qyy.
Sieht man nun dieſes wieder als den anfaͤnglich be-
kanten Fall an, ſo findet man daraus wieder einen neuen
Fall, und kann demnach ſolcher Geſtalt ſo weit fort-
gehen als man will.
142.
Um dieſes zu erlaͤutern, ſo ſey die gegebene For-
mel 1 - xx + x4, wo folglich a = 1, c = —1 und
e = 1. Der bekante Fall faͤllt ſo gleich in die Augen nem-
lich x = 1, alſo daß h = 1 und k = 1. Setzt man nun
x = 1 + y, und die Quadrat-Wurzel unſerer Formel
= 1 + py + qyy, ſo muß erſtlich ſeyn p = 1 und
hernach q = 2; hieraus wird gefunden y = 0 und x = 1,
welches eben der ſchon bekante Fall iſt, und alſo
kein neuer gefunden worden. Man kann aber aus
andern Gruͤnden beweiſen daß dieſe Formel kein
Quadrat ſeyn kann, außer in den Faͤllen x = 0 und
x = ± 1.
143.
[359]Von der unbeſtimmten Analytic.
143.
Es ſey ferner dieſe Formel zum Exempel ge-
geben 2 - 3 xx + 2 x4, wo a = 2, c = - 3 und e = 2.
Der bekante Fall giebt ſich auch ſogleich, nemlich x = 1:
es ſey demnach h = 1, ſo wird k = 1; ſetzt man nun
x = 1 + y und die Quadrat-Wurzel 1 + py + qyy,
ſo wird p = 1 und q = 4, daraus erhalten wir y = 0
und x = 1, woraus wieder nichts neues gefunden wird.
144.
Ein anderes Exempel ſey dieſe Formel 1 + 8 xx
+ x4, wo a = 1, c = 8 und e = 1. Nach einer gerin-
gen Betrachtung ergiebt ſich der Fall x = 2; dann nimmt
man h = 2 ſo wird k = 7, ſetzt man nun x = 2 + y,
und die Wurzel 7 + py + qyy, ſo muß ſeyn p = \frac{32}{7},
und q = \frac{272}{343}; hieraus erhalten wir y = - \frac{5880}{2911} und x = - \frac{58}{2911},
wo das Zeichen minus weggelaßen werden kann;
Bey dieſem Exempel aber iſt zu mercken, daß weil
das letzte Glied ſchon vor ſich ein Quadrat iſt, und
alſo auch in der neuen Formel ein Quadrat bleiben
muß, die Wurzel auch noch anders nach dem obi-
gen dritten Fall angenommen werden kann.
Es ſey demnach wie vorher x = 2 + y ſo bekom-
men wir,
Z 41
[360]Zweyter Abſchnitt
\array{l} 1\\ 32 + 32 y + 8 yy\\ 16 + 32 y + 24 yy + 8 y^3 + y^4\\ \overline{49 + 64 y + 32 yy + 8 y^3 + y^4}
welche jetzt auf mehrerley Art zu einem Quadrat ge-
macht werden kann; dann erſtlich kann man die
Wurzel 7 + py + yy ſetzen, alſo daß unſere Formel die-
ſem Quadrat gleich ſeyn ſoll 49 + 14 py + 14 yy
+ ppyy
+ 2 py3 + y4; nun kann man die letzt ohn eine Glie-
der verſchwinden machen, wann man ſetzt 2 p = 8, oder
p = 4; da dann die uͤbrigen durch y dividirt geben
64 + 32 y = 14 p + 14 y + ppy = 56 + 30 y,
und daher y = - 4 und x = - 2, oder x = + 2, welches
der bekante Fall ſelbſt iſt.
Nimmt man aber p ſo an, daß die zweyten Glie-
der wegfallen, ſo wird 14 p = 64 und p = \frac{32}{7}; da dann
die uͤbrigen Glieder durch yy dividirt geben 14 + pp
+ 2 py = 32 + 8 y, oder \frac{1710}{49} + \frac{64}{7}y = 32 + 8 y, und
daher y = - \frac{71}{28}, folglich x = - \frac{15}{28}, oder x = + \frac{15}{28}, welcher
Werth unſere Formel zu einem Quadrat macht, da-
von die Wurzel iſt \frac{1441}{784}. Da auch - yy die Wurzel
iſt
[361]Von der unbeſtimmten Analytic.
iſt des letzten Glieds, ſo kann man die Quadrat-Wur-
zel davon alſo ſetzen 7 + py - yy, oder die Formel ſelbſt
dieſem Quadrat gleich 49 + 14 py - 14 yy - 2 py3 + y4
+ ppyy
Um nun die letzt ohn eine Glieder wegzubringen ſetze man
8 = - 2 p, oder p = - 4, ſo geben die uͤbrigen durch y
dividirt 64 + 32 y = 14 p - 14 y + ppy = - 56 + 2 y,
daraus wird y = - 4 wie oben.
Laͤßt man aber die zweyten Glieder verſchwinden,
ſo wird 64 = 14 p und p = \frac{32}{7}: die uͤbrigen aber durch yy
dividirt geben 32 + 8 y = - 14 + pp - 2 py, oder
32 + 8 y = \frac{338}{49} - \frac{64}{7}y, daraus wird y = - \frac{71}{28} und
x = ∓ \frac{15}{28}, welcher mit dem obigen einerley iſt.
145.
Eben ſo kann man verfahren mit der allgemeinen
Formel a + bx + cxx + dx3 + ex4, wann ein
Fall, nemlich x = h, bekant iſt, da dieſelbe ein Qua-
drat, nemlich kk, wird: dann als dann ſetze man x = h
+ y, ſo erhaͤlt man eine Formel von eben ſo viel Glie-
dern davon das erſte ſeyn wird kk; wird nun die
Wurzel davon geſetzt k + py + qyy, und man be-
ſtimmt p und q dergeſtalt daß auch die zweyte und
dritten Glieder wegfallen, ſo geben die beyden letz-
Z 5ten
[362]Zweyter Abſchnitt
ten durch y3 dividirt eine einfache Gleichung, woraus
y und folglich auch x beſtimmt werden kann.
Nur fallen hier ſolche Faͤlle weg, wo der neu ge-
fundene Werth von x mit dem bekanten x = h einer-
ley iſt, weil alsdann nichts neues gefunden wird. In
ſolchen Faͤllen iſt entweder die Formel an ſich ſelbſt un-
moͤglich, oder man muͤßte noch einen andern Fall
errathen, wo dieſelbe ein Quadrat wird.
146.
Nur ſo weit iſt man bisher gekommen in Aufloͤſung
der Quadrat-Wurzel-Zeichen, da nemlich die hoͤchſte
Poteſtaͤt hinter denſelben die vierte nicht uͤberſteiget.
Sollte demnach in einer ſolchen Formel die fuͤnfte oder
eine noch hoͤhere Poteſtaͤt von x vorkommen, ſo ſind die
bisherigen Kunſtgriffe nicht hinlaͤnglich eine Aufloͤſung
davon zu geben, wann auch gleich ſchon ein Fall be-
kannt waͤre. Um dieſes deutlicher zu zeigen ſo be-
trachte man dieſe Formel kk + bx + cxx + dx3
+ ex4 + fx5, wo das erſte Glied ſchon ein Quadrat
iſt, wollte man nun die Wurzel davon wie vorher
ſetzen k + px + qxx und p und q ſo beſtimmen, daß
die zweyten und dritten Glieder wegfielen, ſo blieben
doch
[363]Von der unbeſtimmten Analytic.
doch noch drey uͤbrig, welche durch x3 dividirt eine qua-
dratiſche Gleichung geben wuͤrden, woraus x durch
ein neues Wurzel-Zeichen beſtimmt wuͤrde. Wollte
man aber die Wurzel ſetzen k + px + qxx + rx3
ſo wuͤrde das Quadrat bis zur ſechſten Poteſtaͤt auf-
ſteigen, allſo daß wann gleich p, q, und r ſo
beſtimmt wuͤrden, daß die zweyte, dritte und vierten
Glieder wegfielen, dennoch die vierte, fuͤnfte und
ſechſte Poteſtaͤt uͤbrig bliebe, welche durch x4 dividirt
wieder auf eine quadratiſche Gleichung fuͤhrte, und
alſo nicht ohne Wurzel-Zeichen aufgeloͤßt werden koͤnn-
te. Dahero wir genoͤthiget ſind hiemit die Formeln die
ein Quadrat ſeyn ſollen zu verlaßen. Wir wollen
demnach zu den cubiſchen Wurzel-Zeichen fort ſchreiten.
Capi-
[364]Zweyter Abſchnitt
Capitel 10.
Von der Art dieſe Irrational-Formel
∛ (a + bx + cxx + dx3)
rational zu machen.
147.
Hier werden alſo ſolche Werthe fuͤr x erfordert daß
dieſe Formel a + bx + cxx + dx3 eine Cubic-
Zahl werde, und daraus alſo die Cubic-Wurzel ge-
zogen werden koͤnne. Hiebey iſt zu erinnern daß die-
ſe Formel die dritte Poteſtaͤt nicht uͤberſchreiten muͤße,
weil ſonſten die Aufloͤſung davon nicht zu hoffen waͤre.
Sollte die Formel nur bis auf die zweyte Poteſtaͤt
gehen und das Glied dx3 wegfallen, ſo wuͤrde die
Aufloͤſung nicht leichter werden: fielen aber die zwey
letzten Glieder weg, alſo daß dieſe Formel a + bx zu
einem Cubo gemacht werden muͤßte, ſo haͤtte die Sache
gar keine Schwierigkeit, indem man nur ſetzen duͤrf-
te a + bx = p3, und daraus ſo gleich gefunden wuͤr-
de x = \frac{p^{3} - a}{b}.
148.
Hier iſt wiederum vor allen Dingen zu mercken
daß
[365]Von der unbeſtimmten Analytic.
daß wann weder das erſte noch das letzte Glied ein
Cubus iſt, an keine Aufloͤſung zu gedencken ſey, wo-
fern nicht ſchon ein Fall darin die Formel ein Qua-
drat wird bekannt iſt, derſelbe mag nun ſo gleich in
die Augen fallen, oder erſt durch probiren gefunden
werden muͤßen.
Das erſtere geſchieht nun, erſtlich wann das
erſte Glied ein Cubus iſt und die Formel f3 + bx
+ cxx + dx3, wo der bekannte Fall iſt x = 0;
hernach auch wann das letzte Glied ein Cubus und
die Formel alſo beſchaffen iſt a + bx + cxx + g3x3;
aus dieſen beyden Faͤllen entſpringt der dritte wo ſo
wohl das erſte als letzte Glied ein Cubus iſt, welche
drey Faͤlle wir hier erwegen wollen.
149.
I. Fall. Es ſey die vorgegebene Formel f3 + bx
+ cxx + dx3, welche ein Cubus werden ſoll.
Man ſetze demnach die Wurzel davon f + px,
alſo daß unſere Formel dieſem Cubo gleich ſeyn ſoll
f3 + 3 ffpx + 3 fppxx + p2x3: da nun die erſten
Glieder von ſelbſten wegfallen, ſo beſtimme man p
dergeſtalt daß auch die zweyten wegfallen, welches ge-
ſchieht
[366]Zweyter Abſchnitt
ſchieht wann b = 3 ff p, oder p = \frac{b}{3 ff}; alsdann geben
die uͤbrigen Glieder durch xx dividirt dieſe Gleichung
c + dx = 3 fpp + p3x, woraus gefunden wird
x = \frac{c - 3 fpp}{p^{3} - d}. Waͤre das letzte Glied dx3 nicht vorhan-
den, ſo koͤnnte man die Cubic-Wurzel ſchlecht weg
ſetzen = f, da man dann bekommen wuͤrde f3 = f3
+ bx + cxx: oder b + cx = 0 und daraus x = - \frac{b}{c},
woraus aber nichts weiter geſchloßen werden koͤnnte.
150.
II. Fall. Die vorgegebene Formel habe nun zwey-
tens dieſe Geſtallt a + bx + cxx + g3x3, man ſetze
die Cubic-Wurzel p + gx, davon der Cubus iſt
p3 + 3gppx + 3ggpxx + g3x3, da ſich dann die letz-
ten Glieder aufheben; nun beſtimme man p alſo
daß auch die letzten ohne eins wegfallen, welches ge-
ſchieht wann c = 3 ggp oder p = \frac{c}{3 gg}: alsdann geben
die zwey erſten dieſe Gleichung a + bx = p3 + 3 gppx,
woraus gefunden wird x = \frac{a - p^{3}}{3 gpp - b}. Waͤre das er-
ſie Glied a nicht vorhanden geweſen, ſo haͤtte man die
Cubic-Wurzel auch ſchlechtweg ſetzen koͤnnen = gx,
da denn g3x3 = bx + cxx + g2x3 oder 0 = b
+ cx
[367]Von der unbeſtimmten Analytic.
+ cx, folglich x = - \frac{b}{c}; welches aber gemeiniglich
zu nichts dienet.
151.
III. Fall. Es ſey endlich drittens die vorgegebene
Formel f3 + bx + cxx + g3x3, worinn ſo wohl das erſte
als letzte Glied ein Cubus iſt; dahero dieſelbe auf beyde
vorhergehende Arten tractiert und alſo zwey Werthe
fuͤr x heraus gebracht werden koͤnnen.
Außer dieſen aber kann man auch noch die Wur-
zel ſetzen f + gx, alſo daß unſere Formel dieſem Cubo
gleich werden ſoll f3 + 3 ffgx + 3 fggxx + g3x3,
da dann die erſte und letzten Glieder einander auf-
heben, die uͤbrigen aber durch x dividirt dieſe Gleichung
geben b + cx = 3 ffg + 3 fggx, und daraus x = \frac{b - 3 ffg}{3 fgg - c}.
152.
Faͤllt aber die gegebene Formel in keine von die-
ſen drey Arten, ſo iſt dabey nichts anders zu thun, als daß
man ſuche einen Werth zu errathen, da dieſelbe ein
Cubus wird: hat man einen ſolchen gefunden welcher
ſey x = h, alſo daß a + bh + chh + dh3 = k3,
ſo
[368]Zweyter Abſchnitt
ſo ſetze man x = h + y, da dann unſere Formel dieſe
Geſtalt bekommen wird.
- a
- bh + by
- chh + 2 chy + cyy
- dh3 + 3 dhhy + 3 dhyy + dy3
- k3 + (b + 2 ch + 3 dhh) y + (c + 3 dh) yy + dy3.
welche zu der erſten Art gehoͤrt, und alſo fuͤr y ein Werth
gefunden werden kann, woraus man dann einen neuen
Werth fuͤr x erhaͤlt, aus welchem nachgehens auf glei-
che Weiſe noch mehr gefunden werden koͤnnen.
153.
Wir wollen nun dieſe Methode durch einige Exem-
pel erlaͤutern und erſtlich dieſe Formel 1 + x + xx
vornehmen, welche ein Cubus ſeyn ſoll, und zur
erſten Art gehoͤret. Man koͤnnte alſo ſogleich die Cu-
bic-Wurzel = 1 ſetzen, daraus gefunden wuͤrde
x + xx = 0, das iſt x (1 + x) = 0; folglich entwe-
der x = 0 oder x = - 1, woraus aber nichts weiter
folgt. Man ſetze dahero die Cubic-Wurzel 1 + px,
wovon
[369]Von der unbeſtimmten Analytic.
wovon der Cubus iſt 1 + 3 px + 3 ppxx + p3x3,
und mache 1 = 3 p oder p = ⅓, ſo geben die uͤbrigen
Glieder durch xx dividirt 1 = 3 pp + p3x, oder
x = \frac{1 - 3 pp}{p^{3}}: da nun p = ⅓, ſo wird x = \frac{\frac{2}{3}}{\frac{1}{27}} = 18,
und dahero unſere Formel 1 + 18 + 324 = 343, wo-
von die Cubic-Wurzel iſt 1 + px = 7. Wollte man
nun weiter ſetzen x = 18 + y, ſo wuͤrde unſere For-
mel dieſe Geſtalt bekommen 343 + 37 y + yy, wo-
von nach der erſten Regel die Cubic-Wurzel zu ſetzen
waͤre 7 + py, wovon der Cubus iſt 343 + 147 py
+ 21 ppyy + p3y3: nun ſetze man 37 = 147 p, oder
p = \frac{37}{147}, ſo geben die uͤbrigen Glieder dieſe Gleichung
1 = 21 pp + p3y, alſo y = \frac{1 - 21 pp}{p^{3}}, das iſt y = \frac{340. 121. 147}{37^{3}}
= - \frac{1049580}{50653}, woraus noch weiter neue Werthe gefun-
den werden koͤnnen.
154.
Es ſey ferner dieſe Formel gegeben 2 + xx, welche
ein Cubus werden ſoll. Hier muß nun vor allen Din-
gen ein Fall errathen werden da dieſes geſchieht, wel-
cher iſt x = 5: man ſetze demnach ſo gleich x = 5 + y,
ſo bekommt man 27 + 10 y + yy; davon ſey die Cu-
IITheil A abic-
[370]Zweyter Abſchnitt
bic-Wurzel 3 + py, und alſo die Formel ſelbſt dieſem
Cubo 27 + 27 py + 9 ppyy + p3y3 gleich; man
mache 10 = 27 p, oder p = \frac{10}{27}, ſo bekommt man 1 = 9 pp
+ p3y, und daraus y = \frac{1 - 9 pp}{p^{3}}, das iſt y = - \frac{10.9.27}{1000}
oder y = - \frac{4617}{1000}, und x = \frac{383}{1000}: hieraus wird unſere
Formel 2 + xx = \frac{2146680}{1000000}, wovon die Cubic-Wurzel
ſeyn muß 3 + py = \frac{129}{100}.
155.
Man betrachte ferner dieſe Formel 1 + x3, ob die-
ſelbe ein Cubus werden koͤnne, außer den zwey offenbah-
ren Faͤllen x = 0 und x = - 1? Ob nun gleich die-
ſe Formel zum dritten Fall gehoͤret, ſo hilft uns doch
die Wurzel 1 + x nichts, weil der Cubus davon 1 + 3 x
+ 3 xx + x3 unſerer Formel gleich geſetzt 3 x + 3 xx
= 0 oder x (1 + x) = 0 giebt, das iſt entweder
x = 0 oder x = - 1.
Will man ferner ſetzen x = - 1 + y, ſo bekom-
men wir dieſe Formel 3 y - 3 yy + y3, welche ein Cu-
bus ſeyn ſoll und zum zweyten Fall gehoͤret: ſetzt man
daher die Cubic-Wurzel p + y wovon der Cubus iſt
p3 + 3 ppy + 3 pyy + y3, und macht - 3 = 3 p oder
p = - 1, ſo geben die uͤbrigen 3 y = p3 + 3 ppy
= - 1 + 3 y, folglich y = \frac{1}{0} das iſt unendlich; woraus
alſo
[371]Von der unbeſtimmten Analytic.
alſo nichts gefunden wird. Es iſt auch alle Muͤhe
vergebens um noch andere Werthe fuͤr x zu finden,
weil man aus andern Gruͤnden beweiſen kann daß
dieſe Formel 1 + x3 außer den gemeldten Faͤllen,
nimmer ein Cubus werden kann; dann man hat ge-
zeiget daß die Summ von zweyen Cubis als t2 + x3
niemals ein Cubus werden kann, dahero iſt es auch
nicht moͤglich in dem Fall t = 1.
156.
Man behauptet auch daß 2 + x3 kein Cubus
werden koͤnne außer dem Fall x = - 1: dieſe Formel ge-
hoͤrt zwar zu dem zweytem Fall, es wird aber durch die
daſelbſt gebrauchte Regel nichts heraus gebracht weil
die mittlern Glieder fehlen. Setzt man aber x =
— 1 + y, ſo bekommt man dieſe Formel 1 + 3 y - 3 yy
+ y3, welche nach allen drey Faͤllen tractirt werden
kann. Setzt man nach den erſten die Wurzel 1 + y,
davon der Cubus 1 + 3 y + 3 yy + y3 iſt, ſo
wird - 3 yy = 3 yy, welches nur geſchieht wann
y = 0. Setzt man nach den zweyten Fall die Wur-
zel - 1 + y, wovon der Cubus - 1 + 3 y - 3 yy + y3,
ſo wird 1 + 3 y = - 1 + 3 y und y = \frac{2}{0}, welches un-
A a 2end-
[372]Zweyter Abſchnitt
endlich iſt. Nach der dritten Art muͤßte man die
Wurzel ſetzen 1 + y welches ſchon geſchehen.
157.
Es ſey dieſe Formel gegeben 3 + 3 x3 welche ein Cu-
bus werden ſoll; dieſes geſchieht nun erſtlich in dem
Fall x = - 1, woraus aber nichts geſchloßen werden
kann, hernach aber auch in dem Fall x = 2: man ſetze
deswegen x = 2 + y, ſo kommt dieſe Formel heraus
27 + 36 y + 18 yy + 3 y3, welche zum erſten
Fall gehoͤret, dahero ſey die Wurzel 3 + py,
wovon der Cubus 27 + 27 py + 9 ppyy + p3y3;
man mache allſo 36 - 27 p, oder p = \frac{4}{3}, ſo geben
die uͤbrigen Glieder durch yy dividirt, 18 + 3 y
= 9 pp + p3y = 16 + \frac{64}{27}y, oder \frac{17}{27}y = - 2,
dahero y = - \frac{54}{17}, folglich x = - \frac{20}{17}; hieraus wird un-
ſere Formel 3 + 3 x3 = - \frac{9261}{4913}, wovon die Cubic-Wur-
zel iſt 3 + py = \frac{21}{17}; und aus dieſem Werth koͤnnte
man noch mehrere finden wann man wollte.
158.
Wir wollen zuletzt noch dieſe Formel betrachten
4 + xx, welche in zwey bekannten Faͤllen ein Cubus
wird
[373]Von der unbeſtimmten Analytic.
wird, nemlich wann x = 2 und x = 11. Setzt man nun
erſtlich x = 2 + y, ſo muß dieſe Formel ein Cubus ſeyn
8 + 4 y + yy, deſſen Wurzel ſey 2 + ⅓ y, und alſo
die Formel = 8 + 4 y + ⅔ yy + \frac{1}{27}y3, woraus man
erhaͤlt 1 = ⅔ + \frac{1}{27}y, dahero y = 9 und x = 11, welches
der andere bekannte Fall iſt.
Setzt man nun ferner x = 11 + y, ſo bekommt man
125 + 22 y + yy, ſo dem Cubo von 5 + py, das iſt
125 + 75 py + 15 ppyy + p3y3 gleich geſetzt, und
p = \frac{22}{75} genommen, giebt 1 = 15 pp + p3y3 oder p3y3
= 1 - 15 pp = - \frac{109}{375}; dahero y = - \frac{122625}{10048}, und alſo
x = - \frac{5497}{10048}.
Weil x ſo wohl negativ als poſitiv ſeyn kann ſo
ſetze man x = \frac{2 + 2 y}{1 - y}, ſo wird unſere Formel \frac{8 + 8 yy}{(1 - y)^{2}},
welche ein Cubus ſeyn ſoll; man multiplicire alſo oben
und unten mit 1 - y, damit der Nenner ein Cubus wer-
de und da bekommt man \frac{8 - 8 y + 8 yy - 8 y^{3}}{(1 - y)^{3}}, wo alſo
nur noch der Zehler 8 - 8 y + 8 yy - 8 y3, oder eben
derſelbe durch 8 dividirt nemlich 1 - y + yy - y3 zu
einem Cubo gemacht werden muß, welche Formel
zu allen drey Arten gehoͤrt.
Setzt man nun nach der erſten Art die Wurzel = 1
— ⅓ y, wovon der Cubus iſt 1 - y + ⅓ yy - \frac{1}{27}y3, ſo
A a 3wird
[374]Zweyter Abſchnitt
wird 1 - y = ⅓ - \frac{1}{27}y, oder 27 - 27 y = 9 - y, dahero
y = \frac{9}{13}, folglich 1 + y = \frac{22}{13} und 1 - y = \frac{4}{13}, folg-
lich x = 11 wie vorher.
Nach der andern Art, wann man die Wurzel
ſetzen wollte ⅓ - y, findet man eben daſſelbe.
Nach der dritten Art, wann man die Wurzel ſetzt
1 - y, wovon der Cubus iſt 1 - 3 y + 3 yy - y3, be-
kommt man - 1 + y = - 3 + 3 y, und alſo y = 1,
folglich x = \frac{4}{3}, das iſt unendlich; dahero wird auf dieſe
Art nichts neues gefunden.
159.
Weil wir aber dieſe zwey Faͤlle ſchon wißen x = 2
und x = 11, ſo kann man ſetzen x = \frac{2 + 11 y}{1 \pm y}: dann iſt y = 0
ſo wird x = 2, iſt aber y unendlich groß ſo wird
x = ± 11.
Es ſey demnach erſtlich x = \frac{2 + 11 y}{1 + y}, ſo wird
unſere Formel 4 + \frac{4 + 44 y + 121 yy}{1 + 2 y + yy} oder \frac{8 + 52 y + 125 yy}{(1 + y)^{2}};
man multiplicire oben und unten mit 1 + y, damit
der Nenner ein Cubus werde, und nur noch der Zehler
welcher ſeyn wird 8 + 60 y + 177 yy + 125 y2, zu ei-
nem Cubo gemacht werden ſoll.
Man ſetze demnach erſtlich die Wurzel = 2 + 5 y,
hierdurch wuͤrden nicht nur die zwey erſten Glieder ſon-
dern
[375]Von der unbeſtimmten Analytic.
dern auch die letzten wegfallen, und alſo nichts gefun-
den werden.
Man ſetze demnach nach der zweyten Art die
Wurzel p + 5 y, davon der Cubus p3 + 15 ppy
+ 75 pyy + 125 y3 und mache 177 = 75 p, oder
p = \frac{59}{25}, ſo wird 8 + 60 y = p3 + 15 ppy, dahero
— \frac{2943}{125}y = \frac{80379}{15623} und y = \frac{80379}{367875}, woraus x gefunden
werden koͤnnte.
Man kann aber auch ſetzen x = \frac{2 + 11 y}{1 - y}, und da wird
unſere Formel 4 + \frac{4 + 44 y + 121 yy}{1 - 2 y + yy} = \frac{8 + 36 y + 125 yy}{(1 - y)^{2}}, wo-
von der Zehler mit 1 - y multiplicirt ein Cubus wird.
Allſo muß auch 8 + 28 y + 89 yy - 125 y3 ein Cu-
bus werden.
Setzen wir hier nach der erſten Art die Wurzel
= 2 + \frac{7}{3}y, davon der Cubus iſt 8 + 28 y + \frac{98}{3}yy
+ \frac{343}{27}y4, ſo wird 89 - 125 y = \frac{98}{3} + \frac{343}{27}y, oder
\frac{3718}{27}y = \frac{169}{3}, und alſo y = \frac{1521}{3718} = \frac{9}{22}; folglich x = 11,
welches der ſchon bekante Fall iſt.
Setzt man ferner nach der dritten Art die Wur-
zel 2 - 5 y, wovon der Cubus iſt 8 - 60 y + 150 yy
— 125 y3, ſo erhalten wir 28 + 89 y = - 60
A a 4+ 150 y
[376]Zweyter Abſchnitt
+ 150 y, folglich y = \frac{88}{61}, woraus gefunden wird x
= - \frac{1090}{27}, und unſere Formel wird \frac{1191016}{729}, welches
der Cubus iſt von \frac{106}{9}.
160.
Dieſes ſind nun die bisher bekannten Methoden
wodurch eine ſolche Formel, entweder zu einem
Quadrat oder zu einem Cubo gemacht werden kann,
wann nur in jenem Fall die hoͤchſte Poteſtaͤt der unbe-
ſtimmten Zahl den vierten Grad, in letzterm aber den
dritten nicht uͤberſteiget.
Man koͤnnte noch den Fall hinzufuͤgen da eine
gegebene Formel zu einem Biquadrat gemacht wer-
den ſoll, iu welchem die hoͤchſte Poteſtaͤt die zweyte
nicht uͤberſteigen muß. Wann aber eine ſolche For-
mel a + bx + cxx ein Biquadrat ſeyn ſoll ſo muß
dieſelbe vor allen Dingen zu einem Quadrat gemacht
werden, da dann nur noch uͤbrig iſt daß die Wurzel
von dieſem Quadrat noch ferner zu einem Quadrat ge-
macht werde, wozu die Regel ſchon oben gegeben
worden. Alſo wann zum Exempel xx + 7 ein Bi-
quadrat ſeyn ſoll, ſo mache man dieſelbe zuerſt zu ei-
nem Quadrat welches geſchieht wann x = \frac{7 pp - qq}{2 pq}
oder
[377]Von der unbeſtimmten Analytic.
oder auch x = \frac{qq - 7 pp}{2 pq}; alsdann wird unſere Formel
gleich dieſem Quadrat \frac{q^{4} - 14 qqpp + 49 p^{4}}{4 ppqq} + 7
= \frac{q^{4} + 14 qqpp + 49 p^{4}}{4 ppqq}, wovon die Wurzel iſt
\frac{7 pp + qq}{2 pq}, welche noch zu einem Quadrat gemacht wer-
den muß: man multiplicire demnach oben und un-
ten mit 2 pq, damit der Nenner ein Quadrat werde,
und alsdann wird der Zehler 2 pq (7 pp + qq) ein
Quadrat ſeyn muͤßen, welches nicht anders geſchehen
kann als nachdem man ſchon einen Fall errathen hat.
Man kann zu dieſem Ende ſetzen q = pz, damit dieſe
Formel 2 ppz (7 pp + ppzz) = 2 p4z (7 + zz) und
alſo auch durch p4 dividirt, nemlich dieſe 2 z (7 + zz)
ein Quadrat werden ſoll. Hier iſt nun der bekannte
Fall z = 1, dahero ſetze man z = 1 + y, ſo bekommen
wir (2 + 2 y) (8 + 2 y + yy) = 16 + 20 y + 6 yy + 2 y3,
wovon die Wurzel ſey 4 + \frac{5}{2}y, davon das Quadrat
16 + 20 y + \frac{25}{4}yy, und unſerer Formel gleich geſetzt
giebt 6 + 2 y = \frac{25}{4}, y = ⅛ und z = \frac{9}{8}: da nun z = \frac{q}{p},
ſo wird q = 9 und p = 8, dahero x = \frac{367}{144}, daraus
wird unſere Formel 7 + xx = \frac{279841}{20735}, davon erſtlich
die Quadrat-Wurzel iſt \frac{529}{144}, und hievon nochmals die
Quadrat-Wurzel \frac{23}{12}, wovon alſo unſere Formel
das Biquadrat iſt.
A a 5161.
[378]Zweyter Abſchnitt
161.
Endlich iſt bey dieſem Capitel noch zu erinnern,
daß es einige Formeln gebe welche auf eine allgemei-
ne Art zu einem Cubo gemacht werden koͤnnen: dann
wann z. E. cxx ein Cubus ſeyn ſoll, ſo ſetze man die
Wurzel davon = px, und da wird cxx = p3x3 oder
c = p3x, dahero x = \frac{c}{p^{3}}: man ſchreibe \frac{1}{q} an ſtatt p, ſo
wird x = cq3.
Der Grund hiervon iſt offenbahr weil die For-
mel ein Quadrat enthaͤlt, dahero auch alle derglei-
chen Formel a (b + cx)2 oder abb + 2 abcx + a
ccxx gantz leicht zu einen Cubo gemacht werden
koͤnnen; dann man ſetze die Cubic-Wurzel davon = \frac{b + cx}{q},
ſo wird a (b + cx)2 = \frac{(b + cx)^{3}}{q^{3}}, welche durch (b + cx)2
dividirt giebt a = \frac{b + cx}{q^{3}}, daraus x = \frac{aq^{3} - b}{c}, wo man
q nach Belieben beſtimmen kann.
Hieraus erhellet wie hoͤchſt nuͤtzlich es ſey die
vorgegebene Formel in ihre Factores aufzuloͤſen ſo
oft ſolches geſchehen kann, und von dieſer Materie
ſoll weitlaͤuffig in dem folgenden Capitel gehandelt
werden.
Capi-
[379]Von der unbeſtimmten Analytic.
Capitel 11.
Von der Aufloͤſung dieſer Formel
axx + bxy + cyy
in Factoren
162.
Hier bedeuten die Buchſtaben x und y nur allein
gantze Zahlen, und wir haben auch aus dem
bisherigen, wo man ſich mit Bruͤchen begnuͤgen
mußte geſehen, wie die Frage immer auf gantze Zah-
len gebracht werden kann. Dann iſt z. E. die ge-
ſuchte Zahl x ein Bruch ſo darf man nur ſetzen x = \frac{t}{u},
da dann fuͤr t und u immer gantze Zahlen angegeben
werden koͤnnen, und weil dieſer Bruch in der kleinſten
Form ausgedruͤckt werden kann, ſo koͤnnen die beyden
Buchſtaben t und u als ſolche angeſehen werden, die
unter ſich keinen gemeinen Theiler haben.
In der gegenwaͤrtigen Formel ſind alſo x und y nur
gantze Zahlen, und ehe wir zeigen koͤnnen wie die-
ſelbe zu einem Quadrat, oder Cubo, oder einer noch
hoͤheren
[380]Zweyter Abſchnitt
hoͤheren Poteſtaͤt gemacht werden ſoll, ſo iſt noͤthig
zu unterſuchen, was man den Buchſtaben x und
y fuͤr Werthe geben ſoll, daß dieſe Formel zwey oder
mehr Factores erhalte.
163.
Hier kommen nun drey Faͤlle zu betrachten vor:
der erſte iſt, wann ſich dieſe Formel wuͤrcklich in zwey
rationale Factores aufloͤſen laͤßt, welches geſchieht,
wie wir ſchon oben geſehen haben, wann bb - 4 ac
eine Quadrat Zahl wird.
Der andere Fall iſt, wann dieſe beyde Factores
einander gleich werden, in welchem die Formel ſelbſt ein
wuͤrckliches Quadrat enthaͤlt.
Der dritte Fall iſt, wann ſich dieſelbe nicht an-
ders als in irrationale Factores aufloͤſen laͤßt, die-
ſelben moͤgen ſchlechtweg irrational oder gar ima-
ginaͤr ſeyn; jenes geſchieht wann bb - 4 ac eine po-
ſitive Zahl aber kein Quadrat iſt, dieſes aber wann
bb - 4 ac negativ wird. Dieſes ſind nun die drey Faͤlle
welche wir hier zu erwegen haben.
164.
Laͤßt ſich unſere Formel in zwey rationale Factores
aufloͤſen, ſo kann dieſelbe alſo vorgeſtellt werden
(fx + gy)
[381]Von der unbeſtimmten Analytic.
(fx + gy) (hx + ky), welche alſo ſchon ihrer Natur
nach zwey Factores in ſich ſchließt. Will man aber daß
dieſelbe auf eine allgemeine Art mehr Factores in ſich
ſchließe, ſo darf man nur ſetzen fx + gy = pq und
hx + ky = rs, da dann unſere Formel dieſem Pro-
duct pqrs gleich wird, und alſo vier Factores in ſich
enthaͤlt, deren Anzahl nach Belieben vermehret werden
koͤnnte: hieraus aber erhalten wir fuͤr x einen dop-
pelten Werth nemlich x = \frac{pq - gy}{f} und x = \frac{rs - ky}{h}, wor-
aus gefunden wird hpq - hgy = frs - fky, und
alſo y = \frac{frs - hqp}{fk - hg} und x = \frac{kpq - grs}{fk - hg}; damit nun x und
y in gantzen Zahlen ausgedruͤckt werde, ſo muͤßen die
Buchſtaben p, q, r, s, alſo angenommen werden, daß
ſich der Zehler durch den Nenner wuͤrcklich theilen
laße, welches geſchieht, wann ſich entweder p und r
oder q und s dadurch theilen laßen.
165.
Um dieſes zu erlaͤutern ſo ſey dieſe Formel vor-
gegeben xx - yy, welche aus dieſen Factoren beſteht
(x + y) (x - y): ſoll dieſelbe nun noch mehr Facto-
ren haben, ſo ſetze man x + y = pq und x - y = rs, ſo be-
kommt man x = \frac{pq + rs}{2} und y = \frac{pq - rs}{3}; damit nun die-
ſe
[382]Zweyter Abſchnitt
ſe Zahlen gantz werden, ſo muͤßen die beyden Zahlen
pq und rs zugleich entweder gerad ſeyn oder beyde
ungerad.
Es ſey z. E. p = 7, q = 5, r = 3 und s = 1,
ſo wird pq = 35 und rs = 3, folglich x = 19 und
y = 16: dahero entſpringt xx - yy = 105, welche Zahl
wuͤrcklich aus den Factoren 7. 5. 3. 1. beſteht: alſo
hat dieſer Fall nicht die geringſte Schwierigkeit.
166.
Noch weniger Schwierigkeit hat der zweyte Fall,
wo die Formel zwey gleiche Factores in ſich ſchließt und
demnach alſo vorgeſtellet werden kann (fx + gy)2,
welches Quadrat keine andere Factoren haben kann
als welche aus der Wurzel fx + gy entſprin-
gen, ſetzt man alſo fx + gy = pqr, ſo wird unſere
Formel pp qq rr und kann alſo ſo viel Factoren haben
als man will. Hier wird von den zwey Zahlen x und y
nur eine beſtimmt, und die andere unſerem Belieben
frey geſtellt, dann man bekommt x = \frac{pqr - gy}{f}, wo y
leicht ſo angenommen werden kann daß der Bruch
wegfaͤlt. Die leichteſte Formel von dieſer Art iſt xx,
nimmt man x = pqr, ſo ſchließt das Quadrat xx
drey
[383]Von der unbeſtimmten Analytic.
drey quadratiſche Factoren in ſich, nemlich pp, qq
und rr.
167.
Weit mehr Schwierigkeiten aber hat der dritte
Fall, wo ſich unſere Formel nicht in zwey rationale Fac-
toren aufloͤſen laͤßt, und da erfordert es beſondere
Kunſtgriffe fuͤr x und y ſolche Werthe zu finden, aus
welchen die Formel zwey oder mehr Factoren in ſich ent-
haͤlt. Um dieſe Unterſuchung zu erleichtern ſo iſt zu
mercken, daß unſere Formel leicht in eine andere ver-
wandelt werden kann, wo das mittlere Glied fehlet,
man darf nemlich nur ſetzen x = \frac{z - by}{2 a}, da dann die-
ſe Formel heraus gebracht wird.
\frac{zz - 2 byz + bbyy}{4 a} + \frac{byz - bbyy}{2 a} + cyy = \frac{zz + (4 ac - bb) yy}{4 a}
Wir wollen demnach ſo gleich das mittlere Glied weg-
laßen und dieſe Formel betrachten axx + cyy, wo-
bey es darauf ankommt, was man den Buchſtaben
x und y fuͤr Werthe beylegen ſoll, damit dieſe For-
mel Factores erhalte. Es iſt leicht zu erachten daß
ſolches von der Natur der Zahlen a und c abhaͤnge,
und deswegen wollen wir mit einigen beſtimmten
Formeln dieſer Art den Anfang machen.
168.
[384]Zweyter Abſchnitt
168.
Es ſey alſo erſtlich dieſe Formel gegeben xx + yy,
welche alle Zahlen in ſich begreifet, ſo eine Summ
von zwey Quadraten iſt, und wovon wir die kleinſten
bis 50 hier vorſtellen wollen.
1, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 13, 16, 17, 18, 20,
25, 26, 29, 32, 34, 36, 37, 40, 41, 45,
49, 50, unter welchen ſich einige Prim-Zahlen
befinden die keine Theiler haben, als 2, 5, 13,
17, 29, 37, 41; die uͤbrigen aber haben Thei-
ler, woraus die Frage deutlicher wird, was man
den Buchſtaben x und y fuͤr Werthe geben muͤße,
daß die Formel xx + yy Theiler oder Factores hat und
zwar ſo viel man ihrer will, wobey wir vor allen
Dingen die Faͤlle ausſchließen wo x und y einen gemei-
nen Theiler unter ſich haben, weil alsdann xx + yy
ſich auch durch denſelben Theiler, und zwar durch das
Quadrat deſſelben wuͤrde theilen laßen; dann waͤre
z. E. x = 7 p und y = 7 q ſo wuͤrde die Summ
ihrer Quadrate 49 pp + 49 qq = 49 (pp + qq)
ſich gar durch 49 theilen laßen. Dahero geht die
Frage nur auf ſolche Formel wo x und y keinen ge-
meinen Theiler haben oder unter ſich untheilbahr ſeyn.
Die Schwierigkeit faͤlt hier bald in die Augen, dann
ob
[385]Von der unbeſtimmten Analytic.
ob man gleich ſieht, daß wann die beyden Zahlen x
und y ungerad ſind alsdann die Formel xx + yy
eine gerade Zahl und alſo durch 2 theilbahr werde; iſt
aber eine gerad und die andere ungerad, ſo wird die
Formel ungerad, ob ſie aber Theiler habe oder nicht?
iſt nicht ſo leicht zu ſehen. Beyde Zahlen aber x und y
koͤnnen nicht gerad ſeyn, weil ſie keinen gemeinen Thei-
ler unter ſich haben muͤßen.
169.
Es ſeyen demnach die beyden Zahlen x und y
untheilbahr unter ſich, und gleichwohl ſoll die For-
mel xx + yy zwey oder mehr Factores in ſich ent-
halten. Hier kann nun die obige Methode nicht ſtatt fin-
den, weil ſich dieſe Formel nicht in zwey rationale Fac-
tores aufloͤſen laͤßt; allein die irrationale Factores, in
welche dieſe Formel aufgeloͤßt wird und durch dieſes
Product vorgeſtellet werden kann (x + y √ - 1).
(x - y √ - 1) koͤnnen uns eben denſelben Dienſt leiſten;
dann wann die Formel xx + yy wuͤrckliche Factores hat,
ſo muͤßen die irrationale Factoren wiederum Factores
haben, indem wann dieſe Factoren keine weitere Thei-
ler haͤtten, auch ihr Product keine haben koͤnnte.
Da aber dieſe Factores irrational ja ſo gar imagi-
IITheil B bnaͤr
[386]Zweyter Abſchnitt
naͤr ſind, und auch die Zahlen x und y keinen gemei-
nen Theiler haben ſollen, ſo koͤnnen dieſelben keine ra-
tionale Factores haben, ſondern ſie muͤßen irrati-
onal und ſo gar imaginaͤr von gleicher Art ſeyn.
170.
Will man alſo daß dieſe Formel xx + yy zwey
rationale Factores bekomme, ſo gebe man beyden ir-
rationalen Factoren auch zwey Factores, und ſetze erſtlich
x + y √ - 1 = (p + q √ - 1) (r + s √ - 1), da
dann weil √ - 1 ſo wohl negativ als poſitiv genom-
men werden kann von ſelbſten ſeyn wird x - y √ - 1
= (p - q √ - 1) (r - s √ - 1), alſo daß das Pro-
duct davon, das iſt unſere Formel ſeyn wird
xx + yy = (pp + qq) (rr + ss) und dieſelbe folg-
lich zwey rationale Factores enthaͤlt, nemlich pp + qq
und rr + ss. Hier iſt aber noch uͤbrig die Werthe von
x und y zu beſtimmen, als welche auch rational ſeyn
muͤßen.
Wann man nun jene irrationale Factores mit
einander multiplicirt, ſo bekommt man x + y √ - 1
= pr - qs + ps √ - 1 + qr √ - 1, und x - y √ - 1
= pr - qs - qr √ - 1 - ps √ - 1: addirt man dieſe
Formeln, ſo wird x = pr - qs; ſubtrahirt man die-
ſel-
[387]Von der unbeſtimmten Analytic.
ſelben aber von einander, ſo wird 2 y √ - 1 = 2 ps √ - 1
+ 2 qr √ - 1, oder y = ps + qr.
Nimmt man alſo x = pr - qs und y = ps + qr,
ſo erhaͤlt unſere Formel xx + yy gewiß zwey Factores,
indem herauskommt xx + yy = (pp + qq) (rr + ss).
Verlangte man mehr Factores ſo duͤrfte man nur auf
eben dieſe Art p und q ſo annehmen, daß pp + qq
zwey Factores haͤtte, und alsdann haͤtte man in allem
drey Factores, deren Zahl auf gleiche Art nach Belieben
vermehret werden kann.
171.
Da hier nur die Quadrate von p, q, r und s
vorkommen, ſo koͤnnen dieſe Buchſtaben auch negativ
genommen werden: nimmt man z. E. q negativ, ſo wird
x = pr + qs und y = ps - qr, von welchen die
Summ der Quadraten eben diejenige iſt als vorher;
daraus erſehen wir, daß wann eine Zahl einem ſol-
chen Product (pp + qq) (rr + ss) gleich iſt, dieſelbe
auf eine doppelte Art in zwey Quadrate zerlegt werden
koͤnne, indem man gefunden erſtlich x = pr - qs und
y = ps + qr, und hernach auch x = pr + qs und
y = ps - qr:
B b 2Es
[388]Zweyter Abſchnitt
Es ſey z. E. p = 3, q = 2, r = 2, und s = 1,
alſo daß dieſes Product heraus kaͤme 13. 5 = 65 = xx
+ yy, da dann ſeyn wird entweder x = 4 und y = 7,
oder x = 8 und y = 1; in beyden Faͤllen aber iſt xx + yy
= 65. Multiplicirt man mehrere dergleichen Zahlen
mit einander, ſo wird auch das Product noch auf mehrere
Arten eine Summ von zwey Quadrat-Zahlen ſeyn.
Man multiplieire z. E. 22 + 12 = 5, 32 + 22 = 13, und
42 + 12 = 17 mit ein ander, ſo kommt 1105 welche Zahl
auf folgende Arten in zwey Quadraten zerlegt wer-
den kann.
I.) 332 + 42, II.) 322 + 92, III.) 312 + 122,
IV.) 242 + 232.
172.
Unter den Zahlen die in der Form xx + yy enthal-
ten ſind, befinden ſich alſo erſtlich ſolche, die aus zwey
oder mehrere dergleichen Zahlen durch die Multiplica-
tion zuſammen geſetzt ſind; hernach aber auch ſolche wel-
che nicht ſolchergeſtalt zuſammen geſetzt ſind: dieſe wol-
len wir einfache Zahlen von der Form xx + yy nennen,
jene aber zuſammengeſetzte; dahero werden die ein-
fache Zahlen dieſer Art ſeyn
1, 2, 5, 9, 13, 17, 29, 37, 41, 49 etc.
in welcher Reihe zweyerley Zahlen vorkommen, nem-
lich
[389]Von der unbeſtimmten Analytic.
lich Prim-Zahlen oder ſolche welche gar keine Theiler
haben als 2, 5, 13, 17, 29, 37, 41 und welche alle außer
2 ſo beſchaffen ſind, daß wann man 1 davon weg
nimmt das uͤbrige durch 4 theilbahr werde, oder welche
alle in dieſer Form 4n + 1 enthalten ſind: hernach ſind
auch Quadrat-Zahlen vorhanden 9,49 etc. deren
Wurzeln aber 3,7 etc. nicht vorkommen; wobey zu mer-
cken, daß dieſe Wurzeln 3,7 etc. in dieſer Form 4n - 1
enthalten ſind. Es iſt aber auch offenbahr daß keine
Zahl von dieſer Form 4n - 1 eine Summ von zwey Qua-
draten ſeyn koͤnne, dann da dieſe Zahlen ungerad
ſind, ſo muͤßte eines von den beyden Quadraten ge-
rad das andere aber ungerad ſeyn; wir haben aber
geſehen, daß alle gerade Quadraten durch 4 theil-
bahr ſind, die ungeraden aber in dieſer Form 4n + 1
enthalten ſind; wann man dahero ein grades und
ein ungrades Quadrat zuſammen addirt, ſo bekommt
die Summ immer dieſe Form 4n + 1, niemals aber
dieſe Form 4n - 1. Daß aber alle Prim-Zahlen
von der Form 4n + 1 eine Summ von zwey Quadraten
ſeyn, iſt zwar gewiß, aber nicht ſo leicht zu beweiſen.
173.
Wir wollen weiter gehen, und die Formel
xx + 2yy betrachten, um zuſehen was x und y
B b 3fuͤr
[390]Zweyter Abſchnitt
fuͤr Werthe haben muͤßen damit dieſelbe Factores er-
halte. Da nun dieſe Formel durch dieſe imaginaͤre Fac-
tores vorgeſtellet wird (x + y√ - 2) (x - y√ - 2),
ſo erſieht man wie vorher, daß wann unſer Formel
Factores hat, auch ihre imaginaͤre Factores welche
haben muͤßen; man ſetze dahero erſtlich
x + y√ - 2 = (p + q√ - 2) (r + s√ - 2), ſo
folget von ſelbſten daß auch ſeyn muͤße x - y√ - 2
= (p - q√ - 2) (r - s√ - 2), und hieraus wird
unſere Formel xx + 2yy = (pp + 2qq) (rr + 2ss),
und hat alſo zwey Factores, deren ſo gar ein jeder von
eben derſelben Art iſt; damit aber dieſes geſchehe ſo
muͤßen gehoͤrige Werthe fuͤr x und y gefunden wer-
den, welches folgender Geſtalt geſchehen kann:
Da x + y√ - 2 = pr - 2qs + qr√ - 2 + ps√ - 2
und x - y√ - 2 = pr - 2qs - qr√ - 2 - ps√ - 2
ſo iſt die Summ 2x = 2pr - 4qs, folglich x = pr
— 2qs; hernach giebt die Differenz 2y√ - 2 = 2qr√ - 2
+ 2ps√ - 2, dahero y = qr + ps. Wann alſo
unſere Formel xx + 2yy Factores haben ſoll, ſo ſind
dieſelben immer alſo beſchaffen, daß der eine ſeyn wird
pp + 2qq und der andere rr + 2ss, oder ſie ſind beyde
Zahlen von eben der Art als xx + 2yy; und damit
dieſes geſchehe ſo koͤnnen x und y wieder auf zweyer-
ley
[391]Von der unbeſtimmten Analytic.
ley Art beſtimmt werden, weil q ſo wohl negativ als
poſitiv genommen werden kann. Man wird nemlich
haben, erſtlich x = pr - 2qs und y = ps + qr, und
hernach auch x = pr + 2qs und y = ps - qr.
174.
Dieſe Formel xx + 2yy enthaͤlt alſo alle die-
jenigen Zahlen in ſich, welche aus einem Quadrat
und einem doppelten Quadrat beſtehen, und welche wir
hier bis auf 50 ſetzen wollen: 1, 2, 3, 4, 6,
8, 9, 11, 12, 16, 17, 18, 19, 22, 24, 25, 27
32, 33, 34, 36, 38, 41, 43, 44, 49, 50; die
wir wieder wie vorher in einfache und zuſammenge-
ſetzte abtheilen koͤnnen; da werden dann die einfachen,
welche nicht aus den vorhergehenden zuſammenge-
ſetzt ſind, folgende ſeyn 1, 2, 3, 11, 17, 19,
25, 41, 43, 49 welche alle außer den Qua-
draten 25 und 49 Prim-Zahlen ſind: von denen
aber die hier nicht ſtehen kommen die Quadrate vor.
Man kann hier auch bemercken daß alle Prim-Zah-
len die in unſerer Formel enthalten ſind, entweder
in dieſer Form 8n + 1 oder in dieſer 8n + 3 ge-
hoͤren, da hingegen die uͤbrigen welche entweder in die-
ſer Form 8n + 5 oder in dieſer 8n + 7 enthalten ſind,
B b 4nim-
[392]Zweyter Abſchnitt
nimmermehr aus einem Quadrat und einem dop-
pelten Quadrat beſtehen koͤnnen: es iſt aber auch
gewis daß alle Prim-Zahlen, die in einer von den
erſten beyden Formen 8n + 1 und 8n + 3 enthalten
ſind, ſich allezeit in ein Quadrat und ein doppeltes
Quadrat aufloͤſen laßen.
175.
Laßt uns auf eine gleiche Weiſe zu dieſer allge-
meinen Formel xx + cyy fortſchreiten, und ſehen
was man x und y fuͤr Werthe geben muß, damit die-
ſe Formel Factores erhalte.
Da nun dieſelbe durch dieſes Product vorge-
ſtellet wird (x + y√ - c) (x - y√ - c), ſo gebe man
einem jeden dieſer Factoren wiederum zwey Factores
von gleicher Art: man ſetze nemlich x + y√ - c
= (p + q√ - c) (r + s√ - c), und x - y√ - c
= (p - q√ - c) (r - s√ - c); und da wird unſere
Formel werden xx + cyy = (pp + cqq) (rr + css),
woraus erhellet daß die Factores wiederum von eben
der Art als die Formel ſelbſt ſeyn werden, die Wer-
the aber von x und y werden ſich folgender Geſtalt
verhalten; x = pr ± cqs und y = qr + ps, oder
y =
[393]Von der unbeſtimmten Analytic.
y = ps - qr, und hieraus iſt leicht abzuſehen wie un-
ſere Formel noch mehr Factores erhalten koͤnne.
176.
Nun iſt es auch leicht dieſer Formel xx - cyy
Factores zu verſchaffen, weil man nur — c anſtatt + c
ſchreiben darf: inzwiſchen laßen ſich dieſelben auch
unmittelbar alſo finden; da unſere Formel dieſem
Product gleich iſt (x + y√c) (x - y√c), ſo ſetze
man x + y√c = (p + q√c) (r + s√c) und x - y√c
(p - q√c) (r - s√c), woraus ſo gleich dieſe Fac-
tores erfolgen xx - cyy = (pp - cqq) (rr - css), wel-
che wieder von eben der Art als unſere Formel ſelbſt
ſind; die Werthe aber von x und y laßen ſich auch
wiederum auf eine doppelte Art beſtimmen nemlich erſt-
lich x = pr + cqs, y = qr + ps, und hernach auch
x = pr - cqs und y = ps - qr. Will man die
Probe machen ob ſolchergeſtalt das gefundene Pro-
duct herauskomme, ſo probire man die erſtern Werthe,
da dann ſeyn wird xx = pprr + 2cpqrs + ccqqss
und y = ppss + 2pqrs + qqrr, alſo cyy = cppss
+ 2cpqrs + cqqrr, woraus man erhaͤlt:
xx - cyy = pprr - cppss + ccqqss - cqqrr
B b 5wel-
[394]Zweyter Abſchnitt
welches mit dem gefundenen Product (pp - cqq)
(rr - css) uͤber einkommt.
177.
Bis hieher haben wir das erſte Glied blos betrach-
tet, nun wollen wir ſetzen daß daſſelbe auch mit einem
Buchſtaben multiplicirt ſey, und ſuchen was die For-
mel axx + cyy fuͤr Factores erhalten koͤnne.
Hier iſt nun klar daß unſere Formel dieſem Pro-
duct gleich ſey (x√a + y√ - c) (x√a - y√ - c),
welchen beyden Factoren demnach wiederum Fac-
tores gegeben werden muͤßen. Hierbey aber ereignet
ſich eine Schwierigkeit, dann wann man zu folge
der obigen Art ſetzen wollte x√a + y√ - c =
(p√a + q√ - c) (r√a + s√ - c) = apr - cqs +
ps√ - ac + qr√ - ac, und x√a - y√ - c =
(p√a - q√ - c) (r√a - s√ - c) = apr - cqs —
ps√ - ac - qr√ - ac, woraus man erhielte 2x√a
= 2apr - 2cqs, und 2y√ - c = 2ps√ - ac +
2qr√ - ac, ſo wuͤrde man ſo wohl fuͤr x als y
irrationale Werthe finden, welche hier keineswegs
ſtatt finden.
178.
[395]Von der unbeſtimmten Analytic.
178.
Dieſer Schwierigkeit aber kann abgeholffen wer-
den, wann man ſetzet:
x√a + y√ - c = (p√a + q√ - c) (r + s√ - ac)
= pr√a - cqs√a + qr√ - c + aps√ - c und
x√a - y√ - c = (p√a - q√ - c) (r - s√ - ac)
= pr√a - cqs√a - qr√ - c - aps√ - c; wor-
aus nun fuͤr x und y folgende rationale Werthe ge-
funden werden; x = pr - cqs und y = qr + aps,
alsdann aber wird unſere Formel folgende Factores
bekommen axx + cyy = (app + cqq) (rr + acss),
von welchen nur einer eben die Form hat als unſere
Formel, der andere aber von einer gantz anderen
Gattung iſt.
179.
Unterdeſſen ſtehen doch dieſe zwey Formel in einer
ſehr genauen Verwandtſchaft mit einander, indem alle
Zahlen ſo in der erſteren Form enthalten ſind, wann ſie
mit einer Zahl von der zweyten Form multiplicirt wer-
den, wiederum in die erſte Form fallen. Wir haben
auch ſchon geſehen, daß zwey Zahlen von der zweyten
Form xx + acyy, als welche mit der obigen xx + cyy
uͤbereinkommt, mit einander multipliciret wieder
eine Zahl von der zweyten Form geben.
Alſo
[396]Zweyter Abſchnitt
Alſo iſt nur noch zu unterſuchen, wann zwey Zah-
len von der erſten Form axx + cyy mit einander
multiplicirt werden, zu welcher Form das Product
alsdann gehoͤre.
Laßt uns demnach dieſe zwey Formel von der erſten
Art (app + cqq) (arr + css) mit ein ander mul-
tipliciren, und da iſt leicht zu ſehen daß ihr Product
alſo vorgeſtellt werden koͤnne (apr + cqs)2 +
ac (ps - qr)2. Setzen wir nun hier apr + cqs = x
und ps - qr = y, ſo bekommen wir dieſe Formel xx +
acyy, welche von der letzteren Art iſt; dahero dann zwey
Zahlen von der erſtern Art axx + cyy mit einander
multiplicirt eine Zahl von der zweyten Art geben,
welches man kuͤrtzlich alſo vorſtellen kann; die Zahlen
von der erſten Art wollen wir durch I, die von der
andern Art aber durch II, andeuten, und alſo I. I
giebt II; I. II giebt I; II. II giebt II, woraus auch
ferner erhellet, was heraus kommen muͤſſe, wann man
mehrere ſolche Zahlen mit ein ander multiplicirt; als
I. I. I giebt I; I. I. II giebt II; I. II. II giebt I; II. II. II
giebt II.
180.
Um dieſes zu erlaͤutern ſo ſey a = 2 und c = 3
woraus dieſe zwey Arten von Zahlen entſpringen, die
erſte
[397]Von der unbeſtimmten Analytic.
erſte iſt enthalten in der Form 2xx + 3yy, die an-
dere aber in der Form xx + 6yy. Nun aber ſind
die Zahlen der erſtern bis auf 50 folgende
I.) 2, 3, 5, 8, 11, 12, 14, 18, 20, 21,
27, 29, 30, 32, 35, 44, 45, 48, 50.
In der zweyten Art ſind folgende Zahlen bis 50 ent-
halten.
II.) 1, 4, 6, 7, 9, 10, 15, 16, 22,
24, 25, 28, 31, 33, 36, 40, 42, 49.
Laßt uns nun eine Zahl von der erſten Art z. E.
35 mit einer von der zweyten Art 31 multipliciren,
ſo iſt das Product 1085, welche Zahl gewiß in der
Form 2xx + 3yy enthalten iſt, oder man kann
vor y eine ſolche Zahl finden daß 1085 - 3yy ein
doppeltes Quadrat nemlich 2xx werde; dieſes ge-
ſchieht nun erſtlich wann y = 3, dann da wird x = 23; her-
nach auch wann y = 11, dann da wird x = 19; drittens
auch noch wann y = 13, dann da wird x = 17, und
endlich viertens wann y = 19, dann da wird x = 1.
Man kann dieſe beyde Arten von Zahlen wiederum
in einfache und zuſammengeſetzte abtheilen, indem
diejenigen zuſammengeſetzte ſind welche aus zwey oder
mehr kleinern Zahlen von der einen oder der andern
Art
[398]Zweyter Abſchnitt
Art beſtehen: alſo werden von der erſten Art die fol-
gende einfach ſeyn: 2, 3, 5, 11, 29, dieſe aber zu-
ſammengeſetzt 8, 12, 14, 18, 20, 27, 30,
32, 35, 40, 45, 48, 50, etc.
Von der zweyten Art aber ſind folgende einfach 1,
7, 31, die uͤbrigen ſind alle zuſammengeſetzt nemlich
4, 6, 9, 10, 15, 16, 22, 24, 25, 28,
33, 36, 40, 42, 49.
Capi-
[399]Von der unbeſtimmten Analytic.
Capitel 12.
Von der Verwandelung dieſer Formel
axx + cyy in Quadraten oder auch
hoͤheren Poteſtaͤten.
181.
Wir haben ſchon oben geſehen, daß Zahlen von die-
ſer Form axx + cyy oͤfters unmoͤglich zu
Quadrate gemacht werden koͤnnen: ſo oft es aber
moͤglich iſt, ſo kann dieſe Form in eine andere ver-
wandelt werden in welcher a = 1 iſt. Z. E. dieſe Form
2pp - qq kann ein Quadrat werden, ſie laͤßt ſich aber
auch ſolcher Geſt [...] vorſtellen (2p + q)2 - 2(p + q)2.
Setzt man nun 2 p + q = x und p + q = y, ſo
kommt dieſe Formel xx - 2yy heraus, wo a = 1 und c = —2
iſt. Eben eine ſolche Verwandelung findet auch immer
ſtatt, ſo oft es moͤglich iſt dergleichen Formeln zu einem
Quadrat zu machen.
Wann demnach dieſe Formel axx + cyy zu
einem Quadrat oder einer andern hoͤhern geraden Po-
te-
[400]Zweyter Aſchnitt
teſtaͤt gemacht werden ſoll, ſo koͤnnen wir ſicher ſet-
zen a = 1, und die uͤbrigen Faͤllen als unmoͤglich an-
ſehen.
182.
Es ſey daher dieſe Formel vorgelegt xx + cyy,
welche zu einem Quadrat gemacht werden ſoll. Da
nun dieſelbe aus dieſen Factoren beſteht (x + y√ - c)
(x - y√ - c), ſo muͤßen dieſelben entweder Qua-
draten, oder mit einerley Zahlen multiplicirte Quadrate
ſeyn. Dann wann das Product von zweyen Zahlen
ein Quadrat ſeyn ſoll, als z. E. pq, ſo wird erfordert,
entweder daß p = rr und q = ss, das iſt daß ein je-
der Factor vor ſich ein Quadrat ſey, oder daß p = mrr
und q = mss, das iſt daß die Factores Quadrate
mit einerley Zahl multiplicirt ſeyen, deswegen
ſetze man x + y√ - c = m (p + q√ - c)2, ſo
wird von ſelbſten x - y√ - c = m (p - q√ - c)2,
dahero bekommen wir xx + cyy = mm (pp + cqq)2,
und wird alſo ein Quadrat. Um aber x und y zu
beſtimmen, ſo haben wir dieſe Gleichungen x + y√ - c
= mpp + 2mpq√ - c - mcqq und x - y√ - c
= mpp - 2mpq√ - c - mcqq, wo offenbahr daß
x gleich ſeyn muß dem rationalen Theil; y√ - c
aber dem irrationalen Theil; dahero wird x = mpp
— mcqq
[401]Von der unbeſtimmten Analytic.
— mcqq; und y√ - c = 2mpq√ - c oder
y = 2mpq.
Setzt man alſo x = mpp - mcqq und y =
2 mpq, ſo wird unſere Formel xx + cyy ein Qua-
drat, nemlich mm (pp + cqq)2, davon die Wurzel iſt
mpp + mcqq.
183.
Sollen die zwey Zahlen x und y unter ſich untheil-
bahr ſeyn, oder keinen gemeinen Theiler haben, ſo muß
m = 1 geſetzt werden. Wann daher xx + cyy ein
Quadrat ſeyn ſoll, ſo nimmt man nur x = pp - cqq
und y = 2pq, da dann dieſe Formel dem Quadrat
pp + cqq gleich wird. Anſtatt daß man ſetzt x =
pp - cqq, ſo kann man auch ſetzen x = cqq - pp, weil
beyderſeits das Quadrat xx einerley wird. Dieſes
ſind nun eben diejenige Formel, die wir ſchon oben
aus gantz anderen Gruͤnden gefunden haben, wodurch
die Richtigkeit der hier gebrauchten Methode beſtaͤtiget
wird.
Dann nach der vorigen Methode, wann xx + cyy
ein Quadrat ſeyn ſoll, ſo ſetzt man die Wurzel
= x + \frac{py}{q}, und da bekommt man xx + cyy = xx
IITheil C c+ \frac{2pxy}{q}
[402]Zweyter Abſchnitt
+ \frac{2pxy}{q} + \frac{ppyy}{qq}, wo ſich die xx aufheben, die uͤbrigen
Glieder aber durch y dividirt und mit qq multiplicirt
geben cqqy = 2pqx + ppy, oder cqqy - ppy = 2pqx:
man theile nun durch 2 pq und durch y, ſo wird \frac{x}{y}
= \frac{cqq - pp}{2pq}. Da aber x und y untheilbahr ſeyn ſollen,
wie auch p und q dergleichen ſind, ſo muß x dem
Zehler und y dem Nenner gleich ſeyn, folglich
x = cqq - pp und y = 2pq, wie vorher.
184.
Dieſe Aufloͤſung gilt, die Zahl c mag poſitiv
oder negativ ſeyn; hat dieſelbe aber ſelbſten Fac-
tores, als wann die vorgegebene Formel waͤre xx +
acyy welche ein Quadrat ſeyn ſoll, ſo findet nicht nur
die vorige Aufloͤſung ſtatt, welche giebt x = acqq
— pp und y = 2pq, ſondern auch noch dieſe x =
cqq - app und y = 2pq; dann da wird ebenfals
xx + acyy = ccq4 + 2acppqq + aap4 = (cqq + app)2,
welches auch geſchieht, wann man nimmt x = app
— cqq, weil das Quadrat xx in beyden Faͤllen
einerley herauskommt.
Dieſe neue Aufloͤſung wird auch durch die hier
gebrauchte Methode alſo gefunden. Man ſetze
x +
[403]Von der unbeſtimmten Analytic.
x + y√ - ac = (p√a + q√ - c)2, und x - y√ - ac =
(p√a - q√ - c)2, damit herauskomme xx + acyy =
(app + cqq)2, und alſo gleich einem Quadrat; alsdann
aber wird x + y√ - ac = app + 2pq√ - ac - cqq und
x - y√ - ac = app - 2pq√ - ac - cqq, woraus
folgt x = app - cqq und y = 2pq. Laͤßt ſich alſo
die Zahl ac auf mehrerley Arten in zwey Factoren zer-
theilen ſo kann man auch mehrere Aufloͤſungen angeben.
185.
Wir wollen dieſes durch einige beſtimmte For-
meln erlaͤutern, und erſtlich dieſe Formel xx + yy
betrachten, welche ein Quadrat werden ſoll. Da
nun hier ac = 1, ſo nehme man x = pp - qq und
y = 2pq, ſo wird xx + yy = (pp + qq)2.
Soll zweytens dieſe Formel xx - yy ein Qua-
drat werden, ſo iſt ac = - 1; man nehme allſo x = pp
+ qq und y = 2pq, da dann xx - yy = (pp - qq)2 wird.
Soll drittens dieſe Formel xx + 2yy ein Quadrat
werden, wo ac = 2, ſo nehme man x = pp - 2qq, oder
x = 2pp - qq und y = 2pq, und dann wird xx + 2yy
= (pp + 2qq)2, oder xx + 2yy = (2pp + qq)2.
Soll viertens dieſe Formel xx - 2yy ein Qua-
C c 2drat
[404]Zweyter Abſchnitt
drat werden wo ac = - 2, ſo nehme man x = pp
+ 2qq und y = 2pq, da dann kommt xx - 2 yy
= (pp - 2qq)2.
Soll fuͤnftens dieſe Formel x2 + 6yy ein Qua-
drat werden wo ac = 6, und alſo entweder a = 1 und
c = 6, oder a = 2 und c = 3; ſo kann man erſtlich ſetzen
x = pp - 6qq und y = 2pq, da dann xx + 6yy
= (pp + 6qq)2. Hernach kann man auch ſetzen
x = 2pp - 3qq und y = 2pq, da dann xx + 6yy
= (2pp + 3qq)2.
186.
Sollte aber dieſe Formel axx + cyy zu einem
Quadrat gemacht werden, ſo iſt ſchon erinnert
worden, daß dieſes nicht geſchehen koͤnne wofern
nicht ſchon ein Fall bekant iſt, in welchem dieſe For-
mel wuͤrcklich ein Quadrat werde. Dieſer bekante
Fall ſey demnach, wann x = f und y = g, alſo daß
aff + cgg = hh; und alsdann kann unſere Formel in
einer andern von dieſer Art tt + acuu ver-
wandelt werden, wann man ſetzt t = \frac{afx + cgy}{h} und
u = \frac{gx - fy}{h}; dann da wird tt = \frac{aaffxx + 2acfgxy + ccggyy}{hh}
und uu = \frac{ggxx - 2fgxy + ffyy}{hh}, woraus folgt
tt
[405]Von der unbeſtimmten Analytic.
tt + acuu = \frac{aaffxx + ccggyy + acggxx + acffyy}{hh}
= \frac{axx(aff + cgg) + cyy (aff + egg)}{hh}; da nun aff + cgg
= hh, ſo wird tt + acuu = axx + cyy; und ſol-
chergeſtalt bekommt die vorgelegte Formel axx + cyy
dieſe Form tt + acuu, welche nach den hier gegebe-
nen Regeln leicht zu einem Quadrat gemacht werden
kann.
187.
Nun wollen wir weiter fortgehen und zuſehen
wie dieſe Formel axx + cyy, wo x und y unter
ſich untheilbahr ſeyn ſollen, zu einem Cubo gemacht
werden koͤnne; wozu die vorigen Regeln keinesweges
hinlaͤnglich ſind, die hier angebrachte Methode
aber mit dem beſten Fortgang angewandt werden kann:
wobey noch dieſes inſonderheit zu mercken, daß dieſe
Formel allezeit zu einem Cubo gemacht werden koͤnne,
die Zahlen a und c moͤgen beſchaffen ſeyn wie ſie wol-
len, welches bey den Quadraten nicht angieng, wofern
nicht ſchon ein Fall bekannt war; welches auch von
allen andern geraden Poteſtaͤten gilt; bey den ungera-
den aber, als der dritten, fuͤnften, ſiebenten, etc.
Poteſtaͤt, iſt die Aufloͤſung immer moͤglich.
C c 3188.
[406]Zweyter Abſchnitt
188.
Wann demnach dieſe Formel axx + cyy zu ei-
nem Cubo gemacht werden ſoll, ſo ſetze man auf ei-
ne aͤhnliche Weiſe als vorher
x√a + y√ - c = (p√a + q√ - c)3 und
x√a - y√ - c = (p√a - q√ - c)3, dann daraus
wird das Product axx + cyy = (app + cqq)3,
und alſo unſere Formel ein Cubus: es kommt aber nur
darauf an, ob auch hier x und y auf eine rationale
Art beſtimmt werden koͤnne? welches gluͤcklicher weiſe
gelingt; dann wann die angeſetzte Cubi wuͤrcklich ge-
nommen werden, ſo erhalten wir dieſe zwey Gleichun-
gen x√a + y√ - c = ap3√a + 3appq√ - c —
3cpqq√a - cq3√ - c, und x√a - y√ - c = ap3√a —
3appq√ - c - 3cpqq√a + cq3√ - c, woraus
offenbahr folgt, daß x = ap3 - 3cpqq, und y =
3appq - cq3.
Man ſuche z. E. zwey Quadrate xx und yy, deren
Summ xx + yy einen Cubus ausmache: weil nun
hier a = 1 und c = 1, ſo bekommen wir x = p3 —
3pqq und y = 3ppq - q3, und alsdann wird xx + yy
= (pp + qq)3. Es ſey nun p = 2 und q = 1, ſo
wird x = 2 und y = 11; hieraus xx + yy = 125 = 53.
189.
[407]Von der unbeſtimmten Analytic.
189.
Wir wollen noch dieſe Formel betrachten
xx + 3yy, welche zu einem Cubo gemacht werden ſoll:
weil nun hier a = 1 und c = 3, ſo wird x = p3 - 9pqq
und y = 3ppq - 3q3, und alsdann xx + 3yy =
(pp + 3qq)3. Weil dieſe Formel oͤfters vorkommt
wollen wir davon die leichtere Faͤlle hieher ſetzen.
190.
Waͤre die Bedingnug nicht vorgeſchrieben, daß
die beyden Zahlen x und y unter ſich untheilbahr ſeyn
ſollen, ſo haͤtte die Frage gar keine Schwierigkeit:
dann wann axx + cyy ein Cubus ſeyn ſoll, ſo ſetze
man x = tz und y = uz, ſo wird unſere Formel
a tt zz + cuuzz welche dem Cubo \frac{z^{3}}{v^{3}} gleich geſetzt
werde, woraus ſo gleich gefunden wird z =
v3 (att + cuu); folglich ſind die geſuchte Werthe fuͤr x
C c 4und
[408]Zweyter Abſchnitt
und y, x = tv3 (att + cuu) und y = uv3 (att + cuu),
welche außer dem Cubo v3 noch att + cuu zum ge-
meinen Theiler haben: dieſe Aufloͤſung giebt ſo gleich
axx + cyy = v6 (att + cuu)2 (att + cuu)
= v6 (att + cuu)3, welches offenbahr der Cubus iſt
von v2 (att + cuu).
191.
Die hier gebrauchte Methode iſt um ſo viel merck-
wuͤrdiger, da wir durch Huͤlfe irrationalerund ſo gar ima-
ginaͤrer Formeln ſolche Aufloͤſungen gefunden haben,
wozu einig und allein rationale und ſo gar gantze Zah-
len erfordert wurden. Noch merckwuͤrdiger aber iſt
es, daß in denjenigen Faͤllen wo die Irrationalitaͤt ver-
ſchwindet, unſere Methode nicht mehr ſtatt findet:
dann wann z. E. xx + cyy ein Cubus ſeyn ſoll,
ſo kann man ſicher ſchließen daß auch die beyden irra-
tionalen Factoren davon, nemlich x + y√ - c und
x - y√ - c, Cubos ſeyn muͤßen; weil dieſelben unter
ſich untheilbahr ſind indem die Zahlen x und y keinen
gemeinen Theiler haben. Fiele aber die Irrationali-
taͤt √ - c weg, als wann z. E. c = - 1 waͤre,
ſo wuͤrde dieſer Grund nicht mehr ſtatt finden, weil
alsdann die beyden Factoren nemlich x + y und x - y
aller-
[409]Von der unbeſtimmten Analytic.
allerdings gemeine Theiler haben koͤnnten, ohnge-
acht x und y dergleichen nicht haben, Z. E. wann
beyde ungerade Zahlen waͤren.
Wann demnach xx - yy ein Cubus ſeyn ſoll, ſo
iſt nicht noͤthig daß ſo wohl x + y als x - y fuͤr
ſich ein Cubus ſey, ſondern man koͤnnte wohl ſetzen
x + y = 2p3 und x - y = 4q3, da dann xx - yy
ohnſtreitig ein Cubus wuͤrde nemlich 8p3q3, davon
die Cubic-Wurzel iſt 2pq: alsdann aber wird x = p3
+ 2q3, und y = p3 - 2q3. Wann aber die For-
mel axx + cyy ſich nicht in zwey rationale Factores
zertheilen laͤßt, ſo finden auch keine andere Aufloͤ-
ſungen ſtatt, als die hier gegeben worden.
192.
Wir wollen dieſe Abhandlung durch einige merck-
wuͤrdige Fragen erlaͤutern:
I. Frage: Man verlangt in gantzen Zahlen ein
Quadrat xx daß wann darzu 4 addirt wird, ein Cubus
herauskomme; dergleichen ſind 4 und 121, ob aber
mehr dergleichen gegeben werden koͤnnen, iſt hier die
Frage?
Da 4 ein Quadrat iſt, ſo ſuche man erſtlich die
Faͤlle da xx + yy ein Cubus wird, welches wie aus
dem obigen erhellet geſchieht, wann x = p3 - 3pqq und
C c 5y =
[410]Zweyter Abſchnitt
y = 3ppq - q3: da nun hier yy = 4, ſo iſt y = ± 2,
folglich muß ſeyn 3ppq - q3 = + 2 oder 3ppq - q3 = - 2:
im erſtern Fall wird alſo q (3pp - qq) = 2, folglich
q ein Theiler von 2. Es ſey demnach erſtlich q = 1,
ſo wird 3pp - 1 = 2, folglich p = 1 und alſo x = 2,
und xx = 4.
Setzt man q = 2, ſo wird 6pp - 8 = ± 2; gilt
das Zeichen +, ſo wird 6pp = 10 und pp = \frac{5}{3}, wor-
aus der Werth von p irrational wuͤrde und hier alſo
nicht ſtatt faͤnde; gilt aber das Zeichen - ſo wird
6pp = 6 und p = 1, folglich x = 11. Mehr Faͤlle giebt
es nicht, und alſo koͤnnen nur zwey Quadraten gegeben
werden, nemlich 4 und 121, welche wann dazu 4 addirt
wird Cubi werden.
193.
II. Frage: Man verlangt ſolche Quadrate in-
gantzen Zahlen, welche wann dazu 2 addirt wird
Cubi werden, wie bey dem Quadarat 25 ge-
ſchieht: ob es nun noch mehr dergleichen giebt wird
hier gefragt?
Da alſo xx + 2 ein Cubus ſeyn ſoll, und 2
ein doppeltes Quadrat iſt, ſo ſuche man erſtlich die
Faͤlle, wo die Formel xx + 2yy ein Cubus wird,
wel-
[411]Von der unbeſtimmten Analytic.
welches aus dem obigen Articul (188), wo a = 1 und
c = 2 geſchieht, wann x = p3 - 6pqq und y = 3ppq
— 2q3; da nun hier y = ± 1 ſo muß ſeyn 3ppq - 2q3
= q(3pp - 2qq) = ± 1, und alſo q ein Theiler
von 1; es ſey demnach q = 1, ſo wird 3pp - 2 = ± 1;
gilt das obere Zeichen, ſo wird 3pp = 3 und p = 1,
folglich x = 5; das untere Zeichen aber giebt vor p
einen irrationalen Werth, welcher hier nicht ſtatt
findet; woraus folgt daß nur das einzige Quadrat
25 in gantzen Zahlen die verlangte Eigenſchaft habe.
194.
III. Frage: Man verlangt ſolche fuͤnffache
Quadrate, wann dazu 7 addirt wird daß ein Cubus
herauskomme: oder daß 5xx + 7 ein Cubus ſey?
Man ſuche erſtlich diejenigen Faͤlle da 5xx + 7yy
ein Cubus wird, welches nach dem Articul (188) wo
a = 5 und c = 7 geſchieht, wann x = 5p3 - 21pqq
und y = 15ppq - 7q3: weil nun hier ſeyn ſoll y = ± 1,
ſo wird 15ppq - 7q3 = q(15pp - 7qq) = ± 1, da
dann q ein Theiler ſeyn muß von 1, folglich q = 1; daher
wird 15pp - 7 = ± 1, wo beyde Faͤlle fuͤr p etwas
irrationales geben, woraus aber doch nicht geſchloſ-
ſen werden kann, daß dieſe Frage gar nicht
moͤglich ſey, weil p und q ſolche Bruͤche ſeyn koͤnn-
ten
[412]Zweyter Abſchnitt
ten, da y = 1 und x doch eine gantze Zahl wuͤrde;
ſolches geſchieht wuͤrcklich wann p = ½ und q = ½, dann
da[s] wird y = 1 und x = 2; mit andern Bruͤchen
aber iſt die Sache nicht moͤglich.
195.
IV. Frage: Man ſuche ſolche Quadrate in gantzen
Zahlen, welche doppelt genommen wann davon 5 ſub-
trahirt wird, daß ein Cubus heraus komme; oder
2xx - 5 ſoll ein Cubus ſeyn.
Man ſuche erſtlich diejenigen Faͤlle da 2xx - 5yy
ein Cubus wird, welches nach dem 188ten Articul, wo
a = 2 und c = - 5, geſchieht, wann x = 2p3 +
15pqq und y = 6ppq + 5q3. Hier aber muß ſeyn
y = ± 1, und folglich 6ppq + 5q3 =
q(6pp + 5qq) = ± 1, welches in gantzen Zahlen nicht
geſchehen kann, und auch nicht einmahl in Bruͤchen;
dahero dieſer Fall ſehr merckwuͤrdig iſt, da gleich-
wohl eine Aufloͤſung ſtatt findet, wann nemlich x = 4,
dann da wird 2xx - 5 = 27, welches der Cubus iſt
von 3; und hievon iſt es von der groͤßten Wichtig-
keit den Grund zu unterſuchen.
196.
Es iſt alſo moͤglich, daß 2xx - 5yy ein Cubus
ſeyn koͤnne deßen Wurzel ſo gar dieſe Form hat
2pp
[413]Von der unbeſtimmten Analytic.
2pp - 5qq, wann nemlich x = 4, y = 1 und p = 2,
q = 1, und demnach haben wir einen Fall wo 2xx
— 5yy = (2pp - 5qq)3, ungeacht die beyden Facto-
ren von 2xx - 5yy nemlich x√2 + y√5 und
x√2 - y√5, keine Cubi ſind, da dieſelben doch nach die-
ſer Methode die Cubi von p√2 + q√5 und p√2
— q√5 ſeyn ſollten, indem in unſerm Fall x√2
+ y√5 = 4√2 + √5, hingegen (p√2 + q√5)3
= (2√2 + √5)3 = 46√2 + 29√5, welches keines-
wegs mit 4√3 + √5 uͤberein kommt.
Es iſt aber zu mercken, daß dieſe Formel rr - 10ss
in unendlich viel Faͤllen 1 oder - 1 werden kann; wann
nemlich r = 3 und s = 1, ferner wann r = 19 und
s = 6, welche mit dieſer Formel 2pp - 5qq multi-
plicirt wieder eine Zahl von der letztern Form giebt.
Es ſey demnach ff - 10gg = 1, und anſtatt daß
wir oben geſetzt haben 2xx - 5yy = (2pp - 5qq)3,
ſo koͤnnen wir jetzt auch auf eine allgemeinere Art
ſetzen 2xx - 5yy = (ff - 10gg).(2pp - 5qq)3, und
die Factores davon genommen geben x√2 ± y√5
= (f ± g√10) (p√2 ± q√5)3. Es iſt aber
(p√2 ± q√5)3 = (2p3 + 15pqq)√2
± (p6pq + 5q3)√5, wofuͤr wir der Kuͤtze hal-
ber
[414]Zweyter Abſchnitt
ber ſchreiben wollen A√2 + B√5, welches mit f +
g√10 multiplicirt giebt Af√2 + Bf√5 + 2Ag√5
+ 5Bg√2, welches dem x√2 + y√5 gleich
ſeyn muß, woraus entſpringet x = Af + 5Bg und
y = Bf + 2Ag; da nun y = ± 1 ſeyn muß, ſo iſt nicht
unumgaͤnglich noͤthig daß 6ppq + 5q3 = 1 werde,
ſondern es iſt genung wann nur die Formel Bf +
2Ag, das iſt f(6ppq + 5q3) + 2g(2p3 + 15pqq)
dem ±1 gleich werde, wo f und g vielerley Werthe
haben koͤnnen. Es ſey z. E. f = 3 und g = 1, ſo
muß dieſe Formel 18ppq + 15q3 + 4p3 +
30pqq dem ±1 gleich werden, oder es muß ſeyn 4p3
+ 18ppq + 30pqq + 15q3 = ± 1.
197.
Dieſe Schwierigkeit alle dergleichen moͤgliche
Faͤlle heraus zu bringen findet ſich aber nur alsdann,
wann in der Formel axx + cyy die Zahl c negativ
iſt, weil alsdann dieſe Formel axx + cyy oder die-
ſe xx - acyy, ſo mit ihr in einer genauen Ver-
wandtſchaft ſtehet, 1 werden kann, welches aber
niemals geſchehen kann wann c eine poſitive Zahl iſt,
weil axx + cyy oder xx + acyy immer groͤßere
Zahlen giebt, je groͤßer x und y genommen werden.
Da-
[415]Von der unbeſtimmten Analytic.
Dahero die hier vorgetragene Methode nur in ſolchen
Faͤllen mit Vortheil gebraucht werden kann, wann
die beyden Zahlen a und c poſitiv genommen werden.
198.
Wir kommen alſo zur vierten Poteſtaͤt und be-
mercken zufoͤrderſt, daß wann die Formel axx + cyy
ein Biquadrat werden ſoll, die Zahl a = 1 ſeyn muͤße;
dann wann dieſelbe kein Quadrat waͤre, ſo waͤre es
entweder nicht moͤglich dieſe Formel nur zu einem
Quadrat zu machen, oder wann es moͤglich waͤre
ſo koͤnnte dieſelbe auch in dieſer Form tt + acuu
verwandelt werden, dahero wir die Frage nur auf
dieſe letztere Form, mit welcher die obige xx + cyy
wann a = 1 uͤbereinſtimmt, einſchraͤncken. Nun kommt
es alſo darauf an, wie die Werthe von x und y be-
ſchaffen ſeyn muͤßen, daß dieſe Formel xx + cyy ein
Biquadrat werde. Da nun dieſelbe aus dieſen zwey
Factoren beſteht (x + y√ - c) (x - y√ - c), ſo
muß ein jeder auch ein Biquadrat von gleicher Art
ſeyn, dahero geſetzt werden muß x + y√ - c
= (p + q√ - c)4 und x - y√ - c = (p - q√ - c)4,
woraus unſere Formel dieſem Biquadrat (pp + cqq)4
gleich wird, die Buchſtaben x und y ſelbſt aber wer-
den
[416]Zweyter Abſchnitt
den aus der Entwickelung dieſer Formel leicht be-
ſtimmt, wie folget:
\array{ll} x+y\sqrt{-c}=p^{4}+4p^{3}q\sqrt{-c-6cppqq}\\-4cpq^{3}\sqrt{-c+ccq^{4}}.\\ x+y\sqrt{-c}=p^{4}-4p^{3}q\sqrt{-c-6cppqq}\\+4cpq^{3}\sqrt{-c+ccq^{4}}
folglich x = p4 - 6cppqq + ccq4 und
y = 4p3q - 4cpq3.
199.
Wann alſo xx + yy ein Biquadrat werden
ſoll, weil hier c = 1 ſo haben wir dieſe Werthe
x = p4 - 6ppqq + q4 und y = 4p3q - 4pq3 und
alsdann wird ſeyn xx + yy = (pp + qq)4.
Laßt uns z. E. ſetzen p = 2 und q = 1, ſo be-
kommen wir x = 7 und y = 24; hieraus wird xx + yy
= 625 = 5.
Nimmt man ferner p = 3 und q = 2, ſo bekommt
man x = 119 und y = 120, daraus wird xx + yy
= 134.
200.
Bey allen geraden Poteſtaͤten wozu die Formel
axx + cyy gemacht werden ſoll, iſt ebenfals unum-
gaͤnglich noͤthig, daß dieſe Formel zu einem Quadrat
ge-
[417]Von der unbeſtimmten Analytic.
gemacht werden koͤnne, zu welchem Ende genug iſt
daß man nur einen einzigen Fall wiße, wo dieſes
geſchieht; und alsdann kann dieſe Formel wie wir
oben geſehen haben, in dieſer Geſtalt verwandelt
werden tt + acuu, wo das erſte Glied nur mit 1
multiplicirt iſt, und alſo als in dieſer Form
xx + cyy enthalten, angeſehen werden kann,
welche hierauf auf eine aͤhnliche Weiſe, ſo wohl
zur ſechſten Poteſtaͤt als einer jeglichen andern noch
hoͤhern geraden Poteſtaͤt gemacht werden kann.
201.
Bey den ungeraden Poteſtaͤten aber iſt dieſe
Bedingung nicht nothwendig, ſondern die Zahlen a
und c moͤgen beſchaffen ſeyn wie ſie wollen, ſo kann die
Formel axx + cyy allezeit zu einer jeglichen unge-
raden Poteſtaͤt gemacht werden. Dann verlangt man
z. E. die fuͤnfte Poteſtaͤt, ſo darf man nur ſetzen
x√a + y√ - c = (p√a + q√ - c)5, und
x√a - y√ - c = (p√a - q√ - c)5, da dann
offenbahr wird axx + cyy = (app + cqq)5. Weil
nun die fuͤnfte Poteſtaͤt von p√a + q√ - c iſt
aap5√a + 5aap4q√ - c - 10acp3qq√a —
10acppq3√ - c + 5ccpq4√a + ccq5√ - c, woraus ſo-
IITheil D dgleich
[418]Zweyter Abſchnitt
gleich geſchloßen wird x = aap5 - 10acp3qq + 5ccpq4
und y = 5aap4q - 10acppq3 + ccq5.
Verlangt man allſo eine Summ von zwey
Quadraten xx + yy, die zugleich eine fuͤnfte Poteſtaͤt
ſey, ſo iſt a = 1 und c = 1; folglich x = p5 - 10p3qq + 5pq4
und y = 5p4q - 10ppq3 + q5. Nimmt man nun p = 2
und q = 1, ſo wird x = 38 und q = 41, und
xx + yy = 3125 = 55.
Capitel 13.
Von einigen Formeln dieſer Art
ax4 + by4, welche ſich nicht zu einem
Quadrat machen laßen.
202.
Man hat ſich alle Muͤhe gegeben zwey Biquadrate
zu finden, deren Summ oder Differenz eine
Quadrat-Zahl wuͤrde; allein alle Muͤhe war
vergebens, und endlich fand man ſo gar einen
Beweis, daß weder dieſe Formel x4 + y4 noch die-
ſe x4 - y4 jemals ein Quadrat werden koͤnne, nur zwey
Faͤlle
[419]Von der unbeſtimmten Analytic.
Faͤlle ausgenommen, wo nemlich bey der erſtern ent-
weder x = o oder y = o, bey der andern aber wo
entweder y = o oder y = x, und in welchen Faͤllen die
Sache offenbahr vor Augen liegt. Daß aber in allen
uͤbrigen die Sache unmoͤglich ſeyn ſoll, iſt um ſo viel
mehr merckwuͤrdig, weil wann nur von ſchlechten
Quadraten die Rede iſt, unendlich viel Aufloͤſungen
ſtatt finden.
203.
Um dieſen Beweis gehoͤrig vorzutragen, iſt vor
allen Dingen zu bemercken, daß die beyden Zahlen x
und y als untheilbahr unter ſich angeſehen werden koͤn-
nen; dann ſollten dieſelben einen gemeinen Theiler z. E.
d haben, alſo daß man ſetzen koͤnnte x = dp und y = dq,
ſo wuͤrden unſere Formeln d4p4 + d4q4 und d4p4 - d4q4,
welche wann ſie Quadrate waͤren, auch durch das Qua-
drat d4 dividirt, Quadrate bleiben muͤßten, alſo daß
auch dieſe Formeln p4 + q4 und p4 - q4 Quadrate
waͤren, wo nun die Zahlen p und q keinen weitern ge-
meinen Theiler haben; es iſt demnach genung zu be-
weiſen, daß dieſe Formeln in dem Fall da x und y
unter ſich untheilbahr ſind, keine Quadrate werden koͤn-
nen, und alsdann erſtreckt ſich der Beweis von ſelb-
D d 2ſten
[420]Zweyter Abſchnitt
ſten auf alle Faͤlle, da auch x und y gemeinſchaftliche
Theiler haben.
204.
Wir wollen demnach von der Summ zweyer
Biquadraten nemlich dieſer Formel x4 + y4 den
Anfang machen, und wo wir x und y als unter ſich un-
theilbahre Zahlen anſehen koͤnnen. Um nun zu zeigen
daß x4 + y4 außer den obgemeldten Faͤllen kein Qua-
drat ſeyn koͤnne, ſo wird der Beweis folgendergeſtalt
gefuͤhret.
Wann jemand den Satz laͤugnen wollte, ſo
muͤßte er behaupten daß ſoche Werthe fuͤr x und y moͤ-
glich waͤren, wodurch x4 + y4 ein Quadrat wuͤr-
de, dieſelben moͤchten auch ſo groß ſeyn als ſie woll-
ten, weil in kleinen gewis keine vorhanden ſind.
Man kann aber deutlich zeigen, daß wann auch
in den groͤßten Zahlen ſolche Werthe fuͤr x und y
vorhanden waͤren, aus denſelben auch in kleinern Zah-
len eben dergleichen Werthe geſchloſſen werden koͤnn-
ten, und aus dieſen ferner in noch kleinern u. ſ. f.
da nun aber in kleinen Zahlen keine ſolche Werthe
vorhanden ſind, außer den zwey gemeldten welche aber
zu keinen andern fuͤhren, ſo kann mann ſicher ſchlie-
ßen
[421]Von der unbeſtimmten Analytic.
ßen, daß auch in groͤßern, ja ſo gar den allergroͤß-
ten Zahlen, keine ſolche Werthe fuͤr x und y vorhan-
den ſeyn koͤnnen. Und auf eben ſolche Art wird auch
der Satz von der Differenz zweyer Biquadraten x4 - y4
bewieſen, wie wir ſo gleich zeigen wollen.
205.
Um erſtlich zu zeigen daß x4 + y4 kein Quadrat
ſeyn koͤnne außer den beyden Faͤllen die fuͤr ſich klar
ſind, ſo ſind folgende Saͤtze wohl zu bemercken.
- I. Nehmen wir an daß die Zahlen x und y untheil-
bahr unter ſich ſind oder keinen gemeinen Thei-
ler haben; ſo ſind ſie entweder beyde ungerad,
oder die eine iſt gerad und die andere ungerad. - II. Beyde aber koͤnnen nicht ungerad ſeyn, weil
die Summ von zwey ungeraden Quadraten
niemals ein Quadrat ſeyn kann: dann ein un-
gerades Quadrat iſt allezeit in der Form 4n + 1
enthalten iſt, und alſo wuͤrde die Summ zweyer
ungeraden Quadraten dieſe Form 4 n + 2
haben, welche ſich durch 2 nicht aber durch
4 theilen laͤßt, und alſo kein Quadrat ſeyn
kann. Dieſes aber gilt auch von zwey un-
geraden Biquadraten.
D d 3III.
[422]Zweyter Abſchnitt
- III. Wann demnach x4 + y4 ein Quadrat waͤre,
ſo muͤßte das eine gerad, das andere aber un-
gerad ſeyn. Wir haben aber oben geſehen,
daß wann die Summ zweyer Quadraten ein
Quadrat ſeyn ſoll, die Wurzel des einen
durch pp - qq, des andern aber durch 2pq
ausgedruͤckt werde; waraus folget daß ſeyn
muͤßte xx = pp - qq und yy = 2pq und
da wuͤrde x4 + y4 = (pp + qq)2. - IV. Hier alſo wuͤrde y gerad, x aber ungerad ſeyn:
da nun xx = pp - qq, ſo muß auch von den
Zahlen p und q die eine gerad, die andere aber
ungerad ſeyn: die erſtere p aber kann nicht ge-
rad ſeyn, weil ſonſten pp - qq als eine-Zahl
von dieſer Form 4n - 1 oder 4n + 3, niemals
ein Quadrat werden kann. Folglich muͤßte p
ungerad q aber gerad ſeyn, wo ſich von ſelbſten
verſteht daß dieſelben untheilbahr unter ſich
ſeyn muͤßen. - V. Da nun pp - qq ein Quadrat, nemlich dem
xx gleich ſeyn ſoll, ſo geſchieht dieſes wie wir
oben geſehen, wann p = rr + ss und q =
2 r s
[423]Von der unbeſtimmten Analytic.
2r s: dann da wird xx = (rr - ss)2, und
alſo x = rr - ss. - VI. Allein yy muß auch ein Quadrat ſeyn; da
wir nun haben yy = 2pq, ſo wird jetzt y y
= 4rs(rr + ss), welche Formel alſo ein
Quadrat ſeyn muß: folglich muß auch
rs(rr + ss) ein Quadrat ſeyn, wo r und s
unter ſich untheilbahre Zahlen ſind, allſo daß
auch die hier befindlichen drey Factores,
r, s, und rr + ss, keinen gemeinen Thei-
ler unter ſich haben koͤnnen. - VII. Wann aber ein Product aus mehr Factoren,
die unter ſich untheilbahr ſind, ein Quadrat
ſeyn ſoll, ſo muß ein jeder Factor fuͤr ſich ein
Quadrat ſey, alſo ſetze man r = tt und s = uu:
ſo muß auch t4 + u4 ein Quadrat ſeyn.
Wann demnach x4 + y4 ein Quadrat waͤre,
ſo wuͤrde auch hier t4 + u4, das iſt ebenfals eine
Summ von zwey Biquadraten ein Quadrat
ſeyn. Wobey zu mercken daß weil hier xx =
(t4 - u4)2 und y y = 4 tt uu (t4 + u4), die
Zahlen t und u offenbahr weit kleiner ſeyn
wuͤrden als x und y, indem x und y ſo gar
D d 4durch
[424]Zweyter Abſchnitt
durch die vierte Poteſtaͤten von t und u beſtimmt
werden und alſo unſtreitig weit groͤßer ſeyn
muͤßen. - VIII. Wann dahero zwey Biquadrate als x4 und y4
auch in den groͤßten Zahlen vorhanden ſeyn
ſollten, deren Summ ein Quadrat waͤre,
ſo koͤnnte man daraus eine Summ von zwey
weit kleineren Biquadraten herleiten, welche
ebenfals ein Quadrat waͤre; und aus die-
ſen koͤnnte nachmahlen noch eine kleinere derglei-
chen Summe geſchloſſen werden und ſo weiter,
bis man endlich auf ſehr kleine Zahlen kaͤme:
da nun aber in kleinen Zahlen keine ſolche
Summ moͤglich iſt, ſo folgt daraus offenbahr
daß es auch in den groͤßten Zahlen dergleichen
nicht gebe. - IX. Man koͤnnte hier zwar einwenden daß es in
den kleinen Zahlen wuͤrcklich ſolche gebe wie
ſchon anfaͤnglich bemerckt worden, nemlich
da das eine Biquadrat Nulle wird; allein
auf dieſen Fall kommt man gewis nicht wann
man ſolchergeſtalt von den groͤßten Zahlen
immer zu kleinern zuruͤckgeht. Dann waͤre
bey
[425]Von der unbeſtimmten Analytic.
bey der kleineren Summ t4 + u4, entweder
t = o oder u = o, ſo wuͤrde auch bey der groͤ-
ßern Summ nothwendig yy = o ſeyn; wel-
cher Fall hier in keine Betrachtung kommt.
206.
Nun kommen wir zu dem andern Hauptſatz, daß
auch die Differenz zwiſchen zwey Biquadraten als
x4 - y4 niemals ein Quadrat werden koͤnne, außer den
Faͤllen y = o und y = x; zu deſſen Beweis folgende
Punckte zu mercken.
- I. Sind die Zahlen x und y als untheilbahr
unter ſich anzuſehen, und alſo entweder bey-
de ungerad oder die eine gerad und die ande-
re ungerad. Da nun in beyden Faͤllen die
Differenz von zweyen Quadraten wieder ein
Quadrat werden kann, ſo muͤſſen dieſe zwey
Faͤlle beſonders erwogen werden. - II. Es ſeyen alſo erſtlich die beyden Zahlen x und
y ungerad, und man ſetze x = p + q und
y = p - q; ſo muß nothwendig eine dieſer Zahlen
p und q ungerad die andere aber gerad ſeyn.
Nun wird xx - yy = 4pq und xx + yy = 2pp
D d 5+ 2qq
[426]Zweyter Abſchnitt
+ 2qq, folglich unſere Formel x4 - y4 =
4pq (2pp + 2qq), welche ein Quadrat ſeyn
ſoll, und alſo auch der vierte Theil davon
pq (2pp + 2qq) = 2pq (pp + qq), deren
Factoren unter ſich untheilbahr ſind: folglich
muß ein jeder dieſer Factoren 2p, q, und
pp + qq fuͤr ſich ein Quadrat ſeyn, weil
nemlich die eine Zahl p gerad, die andere q
aber ungerad iſt. Man ſetze dahero um die
beyden erſten zu Quadraten zu machen
2p = 4rr oder p = 2rr, und q = ss, wo
s ungerad ſeyn muß, ſo wird der dritte
Factor 4r4 + s4 auch ein Quadrat ſeyn
muͤſſen. - III. Da nun s4 + 4r4 eine Summ von zwey Qua-
draten iſt, davon s4 ungerad, 4r4 aber gerad iſt,
ſo ſetze man die Wurzel des erſtern ss = tt
— uu, wo t ungerad und u gerad iſt; des letztern
aber 2rr = 2tu oder rr = tu, wo t und u
unter ſich untheilbahr ſind. - IV. Weil nun tu = rr ein Quadrat ſeyn muß,
ſo muß ſo wohl t als u ein Quadrat ſeyn; man
ſetze demnach t = mm und u = nn, wo m
un-
[427]Von der unbeſtimmten Analytic.
ungerad und n gerad iſt, ſo wird ss = m4 - n4
alſo daß wieder eine Differenz von zwey Biqua-
draten nemlich m4 - n4 ein Quadrat ſeyn
muͤßte. Es iſt aber klar daß dieſe Zahlen weit
kleiner ſeyn wuͤrden als x und y, weil r und s
offenbahr kleiner ſind als x und y, und hin-
wiederum m und n kleiner als r und s; wann
alſo die Sache in den groͤßten Zahlen moͤglich
und x4 - y4 ein Quadrat waͤre, ſo wuͤrde dieſel-
be in weit kleinern Zahlen auch noch moͤglich
ſeyn, und ſo immer fort bis man endlich auf
die kleinſte Zahlen kaͤme, wo die Sache moͤ-
glich iſt. - V. Die kleinſten Zahlen aber wo dieſes moͤglich
iſt, ſind wann das eine Biquadrat gleich
o oder dem andern gleich iſt: waͤre das erſtere
ſo muͤßte ſeyn n = o, folglich u = o, ferner
r = o und p = o und x4 - y4 = o, oder x4 = y4;
von einem ſolchen Fall iſt aber hier nicht die
Rede. Waͤre aber n = m, ſo wuͤrde t = u,
weiter s = o, q = o und endlich auch x = y,
welcher Fall hier nicht ſtatt findet.
207.
Man koͤnnte hier einwenden, daß da m ungerad
und
[428]Zweyter Abſchnitt
und n gerad iſt, die letztere Differenz der erſtern nicht
mehr aͤhnlich ſey, und man alſo daraus nicht weiter auf
kleinere Zahlen den Schluß machen koͤnnte. Es iſt
aber genug daß man von der erſtern Differenz auf
die andere gekommen, und wir werden anjetzo zeigen
daß auch x4 - y4 kein Quadrat ſeyn koͤnne, wann
das eine Biquadrat gerad und das andere ungerad
iſt.
- I. Waͤre das erſtere x4 gerad und y4 ungerad,
ſo waͤre die Sach an ſich nicht moͤglich, weil
eine Zahl von der Form 4n + 3 herauskaͤme
die kein Quadrat ſeyn kann. Es ſey dem-
nach x ungerad und y gerad, ſo muß ſeyn
xx = pp + qq und y = 2pq, dann ſo wird
x4 - y4 = p4 - 2pp qq + q4 = (pp - qq)2,
wo von p und q das eine gerad das andere
aber ungerad ſeyn muß. - II. Da nun pp + qq = xx ein Quadrat ſeyn
muß, ſo wird p = rr - ss und q = 2rs; folglich
x = rr + ss. Hieraus aber wird yy =
2(rr - ss). 2rs oder yy = 4rs(rr - ss), welches
ein Quadrat ſeyn muß, und alſo auch der vierte
Theil davon nemlich rs (rr - ss), wovon die
Factoren unter ſich untheilbahr ſind.
III.
[429]Von der unbeſtimmten Analytic.
- III. Man ſetze demnach r = tt und s = uu, ſo wird
der dritte Factor rr - ss = t4 - u4, welcher
ebenfals ein Quadrat ſeyn muß; da nun der-
ſelbe auch eine Differenz von zwey Biquadraten
iſt welche viel kleiner ſind als die erſten, ſo er-
haͤlt hierdurch der vorige Beweis ſeine voͤlli-
ge Staͤrcke, alſo daß wann auch in den groͤßten
Zahlen die Differenz zweyer Biquadraten ein
Quadrat waͤre, daraus immer kleinere derglei-
chen Differenzen gefunden werden koͤnnten,
ohne gleichwohl auf die zwey offenbahre Faͤlle
zu kommen: dahero gewis auch in den groͤßten
Zahlen ſolches nicht moͤglich iſt.
208.
Der erſte Theil dieſes Beweiſes da die Zahlen
x und y beyde ungerad genommen werden, kann fol-
gender Geſtalt abgekuͤrtzet werden. Wann x4 - y4 ein
Quadrat waͤre, ſo muͤßte ſeyn xx = pp + qq und
yy = pp - qq, wo von den Buchſtaben p und q der
eine gerad der andere aber ungerad waͤre: alsdann
aber wuͤrde xx yy = p4 - q4, folglich muͤßte p4 - q4
auch ein Quadrat ſeyn, welches eine Differenz von zwey
ſolchen Biquadraten iſt, davon das eine gerad das
an-
[430]Zweyter Abſchnitt
andere aber ungerad iſt: daß dieſes aber unmoͤglich
ſey, iſt in dem zweyten Theil des Beweiſes gezeigt
worden.
209.
Wir haben alſo dieſe zwey Hauptſaͤtze bewieſen,
daß weder die Summ noch die Differenz zweyer
Biquadraten jemals eine Quadrat-Zahl werden koͤn-
ne, außer einigen wenigen offenbahren Faͤllen.
Wann demnach auch andere Formeln welche zu
Quadraten gemacht werden ſollen, ſo beſchaffen ſind,
daß entweder eine Summ oder eine Differenz von
zweyen Biquadraten ein Quadrat werden muͤßte,
ſo ſind dieſelben Formeln ebenfals nicht moͤglich. Die-
ſes findet nun ſtatt in den folgenden Formeln, welche
wir hier anfuͤhren wollen.
- I. Iſt es nicht moͤglich daß dieſe Formel x4 + 4y4
ein Quadrat werde: dann weil dieſe Formel
eine Summ von zwey Quadrateu iſt, ſo muͤßte
ſeyn xx = pp - qq und 2 yy = 2 pq oder yy
= pq; da nun p und q untheilbahr unter ſich
ſind, ſo muͤßte ein jedes ein Quadrat ſeyn.
Setzt man dahero p = rr und q = ss, ſo wird
xx
[431]Von der unbeſtimmten Analytic.
xx = r4 - s4: alſo muͤßte eine Differenz von zwey
Biquadraten ein Quadrat ſeyn, welches nicht
moͤglich iſt. - II. Iſt es auch nicht moͤglich daß dieſe Formel
x4 - 4 y4 ein Quadrat werde: dann da muͤßte
ſeyn xx = pp + qq und 2 yy = 2 pq, weil
alsdann heraus kaͤme x4 - 4 y4 = (pp - qq)2;
da nun yy = pq, ſo muͤßte p und q jedes ein
Quadrat ſeyn; ſetzt man nun p = rr und
q = ss, ſo wird xx = r4 + s4; folglich muͤßte
eine Summ von zwey Biquadraten ein Qua-
drat ſeyn, welche nicht moͤglich iſt. - III. Es iſt auch nicht moͤglich, daß dieſe Form
4x4 - y4 ein Quadrat werde, weil alsdann
y nothwendig eine gerade Zahl ſeyn muͤßte.
Setzt man nun y = 2z, ſo wuͤrde 4 x4 - 16 z4
und folglich auch der vierte Theil davon
x4 - 4z4 ein Quadrat ſeyn muͤßen, wel-
ches nach den vorigen Fall unmoͤglich iſt. - IV. Es iſt auch nicht moͤglich, daß dieſe Formel
2x4 + 2y4 ein Quadrat werde; dann da
daſſelbe gerad ſeyn muͤßte, und folglich
2x4
[432]Zweyter Abſchnitt
2x4 + 2y4 = 4zz waͤre, ſo wuͤrde ſeyn x4 + y4
= 2zz, und dahero 2 zz + 2 xx yy = x4
+ 2xx yy + y4 und alſo ein Quadrat. Eben
ſo wuͤrde ſeyn 2zz - 2xx yy = x4 - 2 xx yy
+ y4 und alſo auch ein Quadrat. Da nun
ſo wohl 2zz + 2 xx yy als 2zz - 2 xx yy ein
Quadrat ſeyn wuͤrde, ſo muͤßte auch ihr Pro-
duct 4z4 - 4x4 y4, und alſo auch der vierte
Theil davon ein Quadrat ſeyn. Dieſer vierte
Theil aber iſt z4 - x4y4 und alſo eine Diffe-
renz von zwey Biquadraten, welches nicht
moͤglich iſt. - V. Endlich kann auch dieſe Formel 2x4 - 2y4
kein Quadrat ſeyn; dann da beyde Zahlen
x und y nicht gerad ſind, weil ſie ſonſten
einen gemeinen Theiler haͤtten, und auch
nicht die eine gerad und die andere ungerad,
weil ſonſten der eine Theil durch 4 der andere
aber aber nur durch 2, und alſo auch die For-
mel ſelbſt nur durch 2 theilbahr ſeyn wuͤrde,
ſo muͤßen beyde ungerad ſeyn. Setzt man
nun x = p + q und y = p - q, ſo iſt die ei-
ne von den Zahlen p und q gerad die andere
aber ungerad, und da:
2x4
[433]Von der unbeſtimmten Analytic.
2x4 - 2y4 = 2 (xx + yy) (xx - yy), ſo bekommt man
xx + yy = 2 pp + 2 qq = 2 (pp + qq) und
xx - yy = 4 pq; allſo unſere Formel
16 pq (pp + qq) deren ſechzehnte Theil, nemlich
pq (pp + qq), folglich auch ein Quadrat ſeyn muͤßte. Da
nun die Factores unter ſich untheilbar ſind, ſo muͤß-
te ein jeder fuͤr ſich ein Quadrat ſeyn. Setzt man nun fuͤr
die beyden erſtern p = rr und q = ss, ſo wird der dritte
r4 + s4, welcher auch ein Quadrat ſeyn muͤßte: die-
ſes aber iſt nicht moͤglich.
210.
Auf eine gleiche Weiſe laͤßt ſich auch beweiſen,
daß dieſe Formel x4 + 2y4 kein Quadrat ſeyn koͤn-
ne, wovon der Beweis in folgenden Saͤtzen beſteht.
- I. Kann x nicht gerad ſeyn, weil alsdann y un-
gerad ſeyn muͤßte, und die Formel ſich nur
durch 2 nicht aber durch 4 wuͤrde theilen
laßen: dahero muß x ungerad ſeyn. - II. Man ſetze demnach die Quadrat-Wurzel un-
ſerer Formel = xx + \frac{2pyy}{q}, damit dieſelbe
ungerad werde; ſo wird x4 + 2 y4 = x4
+ \frac{4pxxyy}{} + \frac{4ppy^{4}}{qq}, wo ſich die x4 aufheben,
IITheil E edie
[434]Zweyter Abſchnitt
die uͤbrigen Glieder aber durch yy dividirt
und mit qq multiplicirt, geben 4pqxx + 4ppyy
= 2qqyy, oder 4pq xx = 2qq yy - 4 pp yy,
daraus wird \frac{xx}{yy} = \frac{qq - 2pp}{2 pq}; woraus folget
xx = qq - 2 pp und yy = 2 pq, welche eben
die Formeln ſind die wir ſchon oben gegeben
haben. - III. Es muͤßte alſo qq - 2pp wieder ein
Quadrat ſeyn, welches nicht anders geſche-
hen kann, als wann q = rr + 2ss und p = 2rs;
dann da wuͤrde xx = (rr - 2ss)2: hernach
aber wuͤrde 4rs (rr + 2ss) = yy, und allſo muͤßte
auch der vierte Theil rs(rr + 2ss) ein Quadrat
ſeyn, und folglich r und s jedes beſonders.
Setzt man nun r = tt und s = uu, ſo wird der
dritte Factor rr + 2ss = t4 + 2u4, welches auch
ein Quadrat ſeyn muͤßte. - IV. Waͤre demnach x4 + 2y4 ein Quadrat, ſo
wuͤrde auch t4 + 2u4 ein Quadrat ſeyn, wo
die Zahlen t und u weit kleiner waͤren als x
und y; und ſolchergeſtalt wuͤrde man immer
auf kleinere Zahlen kommen koͤnnen. Da nun in
kleinen Zahlen dieſe Formel kein Quadrat
ſeyn kann, wie leicht zu probiren iſt, ſo kann
die-
[435]Von der unbeſtimmten Analytic.
dieſelbe auch in den groͤßten Zahlen kein
Quadrat ſeyn.
211.
Was hingegen dieſe Formel betrift x4 - 2y4, ſo
kann von derſelben nicht bewieſen werden, daß ſie kein
Quadrat werden koͤnnte, und wann man auf eine
aͤhnliche Art die Rechnung anſtellt, ſo koͤnnen ſo gar
unendlich viel Faͤlle gefunden werden, da dieſelbe
wuͤrcklich ein Quadrat wird.
Dann wann x4 - 2y4 ein Quadrat ſeyn ſoll, ſo
iſt oben gezeigt worden, daß ſeyn werde xx = pp
+ 2qq und yy = 2pq, weil man alsdann bekommt
x4 - 2y4 = (pp - 2qq)2. Da nun auch pp + 2qq
ein Quadrat ſeyn muß, ſo geſchieht dieſes wann
p = rr - 2ss und q = 2rs; dann da wird xx = (rr + 2ss)2.
Allein hier iſt wohl zu mercken, daß dieſes auch geſche-
hen wuͤrde, wann man annehme p = 2ss - rr und
q = 2rs, dahero zwey Faͤlle hier in Erwegung zu ziehen
ſind.
- I. Es ſey erſtlich p = rr - 2ss und q = 2rs, ſo
wird x = rr + 2ss; und weil yy = 2pq, ſo
wird nun ſeyn yy = 4rs (rr ‒ 2ss); und muͤß-
E e 2ten
[436]Zweyter Abſchnitt
ten alſo r und s Quadrate ſeyn. Man ſetze
deswegen r = tt und s = uu, ſo wird yy =
4 tt uu (t4 - 2u4); alſo y = 2tu√(t4 - 2u4)
und x = t4 + 2u4; wann daher t4 - 2u4
ein Quadrat iſt, ſo wird auch x4 - 2y4 ein
Quadrat; ob aber gleich t und u kleinere Zah-
len ſind als x und y, ſo kann man doch wie
vorher nicht ſchließen, daß x4 - 2y4 kein Qua-
drat ſeyn koͤnne, deswegen weil man daher
auf eine aͤhnliche Formel in kleinern Zahlen
gelanget; dann x4 - 2y4 kann ein Quadrat
ſeyn ohne auf dieſe Formel t4 - 2u4 zu kom-
men, weil dieſes noch auf eine andere Art
geſchehen kann, nemlich in dem andern Fall,
den wir noch zu betrachten haben. - II. Es ſey alſo p = 2ss - rr und q = 2rs, ſo wird
zwar wie vorher xx = rr + 2ss, allein fuͤr y
bekommt man yy = 2pq = 4rs(2ss - rr).
Setzt man nun r = tt und s = uu, ſo be-
kommt man yy = 4tt uu (2u4 - t4), folglich
y = 2 t u √(2u4 - t4) und x = t4 + 2u4;
woraus erhellet, daß unſere Formel x4 - 2y4
auch ein Quadrat werden koͤnne, wann dieſe
2u4
[437]Von der unbeſtimmten Analytic.
2u4 - 4t4 ein Quadrat wird. Dieſes aber geſchieht
offenbar, wann t = 1 und u = 1; und dahero
bekommen wir x = 3 und y = 2, woraus un-
ſere Formel x4 - 2y4 wird 81 - 2.16 = 49. - III. Wir haben auch oben geſehen, daß 2u4 - t4 ein
Quadrat werde, wann u = 13 und t = 1, weil
alsdann √(2u4 - t4) = 239. Setzt man nun
dieſe Werthe fuͤr t und u, ſo erhalten wir
einen neuen Fall fuͤr unſere Formel, nemlich
x = 1 + 2.134 = 57123 und y = 2.13.239
= 6214. - IV. So bald man aber Werthe fuͤr x und y ge-
funden, ſo kann man dieſelben in den Formeln
No. I. fuͤr t und u ſchreiben, da man dann
wieder neue fuͤr x und y erhalten wird.
Weil wir nun gefunden x = 3 und y = 2, ſo
laßt uns in der No. I. gegebenen Formeln ſetzen t = 3
und u = 2, da dann √(t4 - 2u4) = 7, ſo bekommen wir
folgende neue Werthe x = 81 + 2.16 = 113 und
y = 2.3.2.7 = 84. Hieraus erhalten wir xx = 12769,
und x4 = 163047361; ferner yy = 7056 und
y4 = 49787136, daher wird x4 - 2 y4 = 63473089
E e 3wovon
[438]Zweyter Abſchnitt
wovon die Quadrat-Wurzel iſt 7967, welche auch
voͤllig uͤbereintrift mit der anfaͤnglich angeſetzten
pp - 2qq. Dann da t = 3 und u = 2, ſo wird r = 9
und s = 4, dahero p = 81 - 32 = 49 und q = 72,
woraus pp - 2qq = 2401 - 10368 - = ‒7967.
Capitel 14.
Aufloͤſung einiger Fragen, die zu dieſem
Theil der Analytic gehoͤren.
212.
Wir haben bisher die Kunſtgriffe erklaͤrt, welche in
dieſem Theil der Analytic vorkommen und noͤ-
thig ſind, um alle diejenigen Aufgaben, ſoll hieher
gehoͤren aufzuloͤſen, dahero wir um dieſes in ein groͤ-
ßeres Licht zu ſetzen einige dergleichen Fragen hier
vorlegen und die Aufloͤſung derſelben beyfuͤgen wol-
len.
213.
[439]Von der unbeſtimmten Analytic.
213.
I. Frage: Man ſuche eine Zahl, daß wann man
darzu 1 ſo wohl addirt oder auch davon ſubtrahirt, in
beyden Faͤllen ein Quadrat herauskomme?
Setzt man die geſuchte Zahl = x, ſo muß ſo
wohl x + 1 als auch x - 1 ein Quadrat ſeyn. Fuͤr
das erſtere ſetze man x + 1 = pp, ſo wird x = pp - 1
und x - 1 = pp - 2, welches auch ein Quadrat ſeyn
muß. Man ſetze, die Wurzel davon ſey p - q, ſo
wird pp - 2 = pp - 2 pq + qq, wo ſich die pp auf-
heben und daraus gefunden wird p = \frac{qq + 2}{2 q}; dar-
aus man ferner erhaͤlt x = \frac{q^{4} + 4}{4qq}: wo man q
nach Belieben und auch in Bruͤchen annehmen kann.
Man ſetze dahero q = \frac{r}{s}, ſo erhalten wir x = \frac{r^{4} + 4s^{4}}{4 rr ss},
wovon wir etliche kleinere Werthe anzeigen wollen.
214.
II. Frage: Man ſuche eine Zahl x, daß wann
man dazu 2 beliebige Zahlen als z. E. 4 und 7 ad-
dirt, in beyden Faͤllen ein Quadrat herauskomme?
E e 4Es
[440]Zweyter Abſchnitt
Es muͤßen alſo dieſe zwey Formeln x + 4 und x + 7
Quadrate werden; man ſetze dahero fuͤr die erſtere
x + 4 = pp, ſo wird x = pp - 4, die andere Formel
aber wird x + 7 = pp + 3, welche auch ein Quadrat ſeyn
muß. Man ſetze daher die Wurzel davon = p + q,
ſo wird pp + 3 = pp + 2 pq + qq, woraus ge-
funden wird p = \frac{3 - qq}{2q}, folglich x = \frac{9 - 22qq + q^{4}}{4qq}.
Setzen wir fuͤr q einen Bruch als \frac{r}{s}, ſo bekommen wir
x = \frac{9s^{4} - 22rrss + r^{4}}{4rrss}, wo man fuͤr r und s alle beliebige
gantze Zahlen annehmen kann.
Nimmt man r = 1 und s = 1, ſo wird x = - 3,
und daraus wird x + 4 = 1 und x + 7 = 4. Will
man aber eine poſitive Zahl fuͤr x haben, ſo ſetze man
s = 2 und r = 1, da bekommt man x = \frac{57}{16}; woraus
wird x + 4 = \frac{121}{16} und x + 7 = \frac{169}{16}: will man fer-
ner ſetzen s = 3 und r = 1, ſo bekommt man x = \frac{133}{9},
woraus x + 4 = \frac{169}{9} und x + 7 = \frac{196}{9}. Soll das
letzte Glied das mittlere uͤberwiegen, ſo ſetze man
r = 5 und s = 1, da wird x = \frac{21}{25}, und daraus x + 4
= \frac{121}{25} und x + 7 = \frac{196}{25}.
215.
III. Frage: Man ſuche einen ſolchen Bruch
x, daß wann man denſelben entweder zu 1 addirt oder
von
[441]Von der unbeſtimmten Analytic.
von 1 ſubtrahirt, in beyden Faͤllen ein Quadrat her-
aus komme?
Da dieſe beyden Formeln 1 + x und 1 - x Qua-
drate ſeyn ſollen, ſo ſetze man fuͤr die erſtere 1 + x
= pp, da wird x = pp - 1 und die andere Formel
1 - x = 2 - pp, welche ein Quadrat ſeyn ſoll. Da nun
weder das erſte noch letzte Glied ein Quadrat iſt, ſo
muß man ſehen, ob man einen Fall errathen kann, da
ſolches geſchieht, ein ſolcher faͤllt aber gleich in die
Augen, nemlich p = 1, deswegen ſetze man p = 1 - q,
alſo daß x = qq - 2q, ſo wird unſere Formel 2 - pp
= 1 + 2q - qq, davon ſetze man die Wurzel = 1 - qr,
ſo bekommt man 1 + 2q - qq = 1 - 2 q r + qq rr;
hieraus 2 - q = - 2r + q rr und q = \frac{2r + 2}{rr + 1}; hieraus
wird x = \frac{4r - 4 r^{3}}{(rr + 1)^{2}}, weil r ein Bruch iſt, ſo ſetze man
r = \frac{t}{u}, ſo wird x = \frac{4tu^{3} - 4t^{3} u}{(tt + uu)^{2}} = \frac{4tu(uu - tt)}{(tt + uu)^{2}}; alſo muß
u groͤßer ſeyn als t.
Man ſetze demnach u = 2 und t = 1, ſo wird x = \frac{24}{25};
ſetzt man u = 3 und t = 2, ſo wird x = \frac{120}{169}, und dar-
aus 1 + x = \frac{289}{169} und 1 - x = \frac{49}{169}, welche beyde Qua-
drate ſind.
216.
IV. Frage: Man ſuche ſolche Zahlen x, welche
E e 5ſo
[442]Zweyter Abſchnitt
ſo wohl zu 10 addirt als von 10 ſubtrahirt, Quadrate
hervorbringen?
Es muͤßen alſo dieſe Formeln 10 + x und 10 - x
Quadrate ſeyn, welches nach der vorigen Weiſe ge-
ſchehen koͤnnte. Um aber einen andern Weg zu zeigen,
ſo bedencke man, daß auch das Product dieſer Formel
ein Quadrat ſeyn muͤße, nemlich 100 - xx. Da
nun hier das erſte Glied ſchon ein Quadrat iſt, ſo ſetze
man die Wurzel = 10 - px, ſo wird 100 - xx = 100
— 20 p x + pp xx und allſo x = \frac{20p}{pp + 1}: hieraus
aber folgt, daß nur das Product ein Quadrat wer-
de, nicht aber eine jede beſonders. Wann aber nur die
eine ein Quadrat wird, ſo muß die andere nothwen-
dig auch eines ſeyn; nun aber wird die erſte 10 + x
= \frac{10pp + 20p + 10}{pp + 1} = \frac{10(pp + 2p + 1)}{pp +1}; und weil pp +
2p + 1 ſchon ein Quadrat iſt, ſo muß noch dieſer Bruch
\frac{10}{pp + 1} ein Quadrat ſeyn, folglich auch dieſer \frac{10pp + 10}{(pp + 1)^{2}}.
Es iſt alſo nur noͤthig, daß die Zahl 10 pp + 10 ein
Quadrat werde, wo wiederum ein Fall, da es ge-
ſchieht, errathen werden muß. Dieſer iſt wann p = 3
und deswegen ſetze man p = 3 + q, ſo bekommt man
100 + 60 q + 10 qq; davon ſetze man die Wurzel
10 + q t, ſo wird 100 + 60 q + 10 qq = 100 +
20 qt
[443]Von der unbeſtimmten Analytic.
20 qt + qqtt daraus q = \frac{60 - 20t}{tt - 10}, daraus p = 3 + q,
und x = \frac{20p}{pp + 1}.
Setzt man t = 3, ſo wird q = 0 und p = 3 folglich
x = 6, dahero wird 10 + x = 16 und 10 - x = 4. Es
ſey aber t = 1, ſo wird q = - \frac{49}{9} und p = - \frac{13}{9} und
x = - \frac{234}{25}: es iſt aber gleich viel zu ſetzen x = + \frac{234}{25}, und
dann wird 10 + x = \frac{484}{25} und 10 - x = \frac{16}{25}, welche beyde
Quadrate ſind.
217.
Anmerckung: Wollte man dieſe Frage allge-
mein machen und fuͤr eine jegliche gegebene Zahl a ſol-
che Zahlen x verlangen, alſo daß ſo wohl a + x als
a - x ein Quadrat werden ſollte, ſo wuͤrde die Anfloͤ-
ſung oͤfters unmoͤglich werden, nemlich in allen Faͤllen,
wo die Zahl a keine Summe von zwey Quadraten iſt.
Aber wir haben ſchon oben geſehen, daß von 1 bis 50
nur die folgenden Zahlen Summen von zwey Quadra-
ten, oder in dieſer Form xx + yy enthalten ſind.
1, 2, 4, 5, 8, 9, 10, 13, 16, 17, 18, 20,
25, 26, 29, 32, 34, 36, 37, 40, 41, 45,
49, 50,
die uͤbrigen alſo, welche gleichfals bis 50 ſind:
3,
[444]Zweyter Abſchnitt
3, 6, 7, 11, 12, 14, 15, 19, 21, 22, 23,
24, 27, 28, 30, 31, 33, 35, 38, 39, 42,
43, 44, 46, 47, 48, nicht koͤnnen in zwey Quadra-
te zerlegt werden; ſo oft alſo a eine von dieſen letz-
tern Zahlen waͤre ſo offt wuͤrde auch die Frage unmoͤg-
lich ſeyn.
Um dieſes zu zeigen, ſo laßt uns ſetzen a + x
= pp und a - x = qq, und da giebt die Addition 2a
= pp + qq; alſo daß 2a eine Summe von zwey Quadra-
ten ſeyn muß, iſt aber 2a eine ſolche Summe, ſo muß
auch a eine ſolche ſeyn, wann dahero a keine Summe
von zwey Quadraten iſt, ſo iſt es auch nicht moͤglich,
daß a + x und a - x zugleich Quadrate ſeyn koͤnnen.
218.
Wann demnach a = 3 waͤre, ſo wuͤrde die Frage
unmoͤglich ſeyn, und das des wegen, weil 3 keine Summe
von zwey Quadraten iſt: man koͤnnte zwar einwenden,
daß es vielleicht zwey Quadrate in Bruͤchen gebe, deren
Summe 3 ausmacht; allein dieſes iſt auch nicht moͤglich,
dann waͤre 3 = \frac{pp}{qq} + \frac{rr}{ss} und man multiplicirte mit
qqss, ſo wuͤrde 3qq ss = ppss + qqrr, wo ppss + qqrr
eine Summe von zwey Quadraten iſt, welche ſich
durch
[445]Von der unbeſtimmten Analytic.
durch 3 theilen ließe: wir haben aber oben geſehen,
daß eine Summe von zwey Quadraten keine anderne
Theiler haben koͤnne, als welche ſelbſt ſolche Summen
ſind.
Es laßen ſich zwar die Zahlen 9 und 45 durch
3 theilen, allein dieſelben ſind auch durch 9 theilbar
und ſo gar ein jedes der beyden Quadrate, woraus ſie
beſtehen, weil nemlich 9 = 32 + 02, und 45 = 62 + 32,
welches hier nicht ſtatt findet: daher dieſer Schluß
ſeine Richtigkeit hat, daß wann eine Zahl a in ganzen
Zahlen keine Summe von zwey Quadraten iſt, ſolches
auch nicht in Bruͤchen geſchehen koͤnne; iſt aber die
Zahl a in gantzen Zahlen eine Summe von zwey Qua-
draten, ſo kann dieſelbe auch in Bruͤchen auf unendlich
vielerley Art eine Summe von zwey Quadraten ſeyn,
welches wir zeigen wollen.
219.
V. Frage: Eine Zahl, die eine Summ von zwey
Quadraten iſt, auf unendlich vielerley Art in eine Sum-
me von zwey andern Quadraten zu zerlegen?
Die vorgegebene Zahl ſey demnach ff + gg und man
ſoll zwey andere Quadraten, als xx und yy ſuchen,
deren Summe xx + yy gleich ſey der Zahl ff + gg,
alſo
[446]Zweyter Abſchnitt
alſo daß xx + yy = ff + gg. Hier iſt nun ſo gleich
klar, daß mann x groͤßer oder kleiner iſt als f, y
umgekehrt kleiner oder groͤßer ſeyn muͤße als g. Man ſetze
dahero x = f + pz und y = g - q z, ſo wird ff + 2fpz
+ pp zz + gg - 2 gqz + qqzz = ff + gg, wo
ſich die ff und gg aufheben, die uͤbrigen Glieder aber
durch z theilen laßen. Dahero wird 2 fp + ppz
— 2 gq + qqz = 0 oder ppz + qqz = 2 gq - 2fp,
und alſo z = \frac{2gq - 2fp}{pp + qq}, woraus fuͤr x und y folgende
Werthe gefunden werden x = \frac{2gpq + f(qq - pp)}{pp + qq} und
y = \frac{2fpq + g(pp - qq)}{pp + qq}, wo man fuͤr p und q alle moͤgliche
Zahlen nach Belieben annehmen kann.
Es ſey die gegebene Zahl 2, alſo daß f = 1 und g = 1
ſo wird xx + yy = 2, wann x = \frac{2pq + qq - pp}{pp + qq} und
y = \frac{2pq + pp - qq}{pp + qq}: ſetzt man p = 2 und q = 1, ſo wird
x = ⅕ und y = \frac{7}{5}.
220.
VI. Frage: Wann die Zahl a eine Summe von
zwey Quadraten iſt, ſolche Zahlen x zu finden, daß ſo
wohl a + x als a - x ein Quadrat werde?
Es ſey die Zahl a = 13 = 9 + 4, und man ſetze
13 + x = pp und 13 - x = qq, ſo giebt erſtlich die Addi-
tion
[447]Von der unbeſtimmten Analytic.
tion 26 = pp + qq, die Subtracton aber 2x = pp - qq:
alſo muͤßen p und q ſo beſchaffen ſeyn, daß pp + qq
der Zahl 26 gleich werde, welche auch eine Summe von
zwey Quadraten iſt, nemlich 25 + 1, folglich muß dieſe
Zahl 26 in zwey Quadrate zerlegt werden; wovon das
groͤßere fuͤr pp, das kleinere aber fuͤr qq genommen
wird. Hieraus bekommt man erſtlich p = 5 und q = 1
und daraus wird x = 12; hernach aber kann aus dem
obigen die Zahl 26 noch auf unendlich vielerley Art
in zwey Quadrate aufgeloͤßt werden. Dann weil f = 5
und g = 1, wann wir in den obigen Formeln anſtatt der
Buchſtaben p und q ſchreiben t und u, vor x und y aber
die Buchſtaben p und q, ſo finden wir p = \frac{2tu + 5(uu - tt)}{tt + uu}
und q = \frac{10tu + tt - uu}{tt + uu}. Nimmt man nun fuͤr t und u
Zahlen nach Belieben an und beſtimmt daraus die
Buchſtaben p und q, ſo erhaͤlt man die geſuchte Zahl
x = \frac{pp - qq}{2}.
Es ſey z. E. t = 2 und u = 1, ſo wird p = \frac{12}{5}
und q = \frac{21}{5}; und daher pp - qq = \frac{403}{25} und x = \frac{204}{25}.
221.
Um aber dieſe Frage allgemein aufzuloͤſen, ſo ſey
die gegebene Zahl a = cc + dd, die geſuchte aber = z,
alſo
[448]Zweyter Abſchnitt
alſo daß dieſe Formeln a + z und a - z Quadrate
werden ſollten.
Nun ſetze man a + z = xx und a - z = yy, ſo wird
erſtlich 2a = 2 (cc + dd) = xx + yy, und hernach 2z = xx
— yy. Es muͤßen alſo die Quadrate xx und yy ſo be-
ſchaffeu ſeyn, daß xx + yy = 2 (cc + dd), wo 2(cc + dd)
auch eine Summe von zwey Quadraten iſt, nem-
lich (c + d)2 + (c - d)2. Man ſetze Kuͤrtze halber c + d = f und
c - d = g: alſo daß ſeyn muß xx + yy = ff + gg, dieſes ge-
ſchieht aber aus dem obigen, wann man nimmt
x = \frac{2gpq + f(qq - pp)}{pp + qq} und y = \frac{2fpq + g(pp - qq)}{pp + qq}, hieraus be-
kommt man die leichteſte Aufloͤſung, wann man nimmt
p = 1 und q = 1, dann daraus wird x = \frac{2g}{2} = g = c - d und
y = f = c + d, und hieraus folglich z = 2 c d. Hieraus
wird nun offenbar cc + dd + 2cd = (c + d)2 und cc + dd
— 2 c d = (c - d)2. Um eine andere Aufloͤſung zu
finden, ſo ſey p = 2 und q = 1, da wird x = \frac{rc - 2d}{5}, und
y = \frac{7c + d}{5}, wo ſo wohl c und d, als x und y negativ
genommen werden koͤnnen, weil nur ihre Quadrate vor-
kommen. Da nun x groͤßer ſeyn ſoll als y, ſo nehme man
d negativ, und da wird x = \frac{c + 7 d}{} und y = \frac{7c - d}{5}. Hieraus
folgt z = \frac{24dd + 14 cd - 24 cc}{25}, welcher Werth zu a = cc + dd
addirt
[449]Von der unbeſtimmten Analytic.
addirt, giebt \frac{cc + 14cd + 49dd}{25}, wovon die Quadrat-Wurzel
iſt \frac{c + 7d}{5}. Subtrahirt man aber z von a ſo bleibt
\frac{49cc - 14cd + dd}{25}, wovon die Quadrat-Wurzel iſt \frac{7c - d}{5};
jene iſt nemlich x, dieſe aber y.
222.
VII. Frage: Man ſuche eine Zahl x, daß wann ſo
wohl zu derſelben ſelbſt als zu ihrem Quadrat x x,
eins addirt wird, in beyden Faͤllen ein Quadrat heraus
komme?
Es muͤßen alſo dieſe beyde Formeln x + 1 und
xx + 1 zu Quadraten gemacht werden. Man ſetze
dahero fuͤr die erſte x + 1 = pp, ſo wird x = pp - 1,
und die zweyte Formel xx + 1 = p4 - 2pp + 2,
welche Formel ein Quadrat ſeyn ſoll: dieſelbe aber
iſt von der Art, daß keine Aufloͤſung zu finden, wo-
fern nicht ſchon ein Fall bekant iſt; ein ſolcher Fall
aber faͤlt ſo gleich in die Augen, nemlich wo p = 1. Man
ſetze dahero p = 1 + q, ſo wird xx + 1 = 1 + 4qq
+ 4q3 + q4, welches auf vielerley Art zu einem
Quadrat gemacht werden kann.
- I. Man ſetze erſtlich die Wurzel davon 1 + q′q, ſo
wird 1 + 4qq + 4q3 + q4 = 1 + 2qq + q4,
IITheil F fdar-
[450]Zweyter Abſchnitt
daraus wird 4q + 4qq = 2q oder 4 + 4q = 2
und q = —½, folglich p = ½ und x = - ¾. - II. Setzt man die Wurzel 1 - qq, ſo wird 1 + 4qq
+ 4q3 + q4 = 1 - 2qq + q4, und daher q = —¾
und p = —½, hieraus x = —¾ wie vorher. - III. Setzt man die Wurzel 1 + 2q + qq, damit
ſich die erſten und die zwey letzten Glieder auf-
heben, ſo wird 1 + 4qq + 4q3 + q4 = 1
+ 4q + 6qq + 4q3 + q4, daraus wird q = —2
und p = —1, daher x = 0. - IV. Man kann aber auch die Wurzel ſetzen 1 - 2q
— qq, ſo wird 1 + 4qq + 4q3 + q4 = 1
— 4q + 2qq + 4q3 + q4, daraus wird
q = —2 wie vorher. - V. Damit die zwey erſten Glieder einander auf-
heben, ſo ſey die Wurzel 1 + 2qq, da wird
1 + 4qq + 4q3 + q4 = 1 + 4qq + 4q4,
und daraus q = \frac{4}{3} und p = \frac{7}{3}; folglich x = \frac{40}{9},
woraus folgt x + 1 = \frac{49}{9} = (\frac{7}{3})2 und xx + 1
= \frac{1681}{81} = (\frac{41}{9})2.
Wollte man noch mehr Werthe fuͤr q finden, ſo
muͤßte man einen von dieſen hier gefundenen z. E. - ½
nehmen, und ferner ſetzen q = —½ + r; daraus aber
wuͤr-
[451]Von der unbeſtimmten Analytic.
wuͤrde p = ½ + r; pp = ¼ + r + rr und p4 = \frac{1}{16}
+ ½ r + \frac{3}{2}rr + 2r3 + r4, folglich unſere Formel
\frac{25}{16} - \frac{3}{2}r - ½rr + 213 + r4, welche ein Quadrat ſeyn
ſoll, und dahero auch mit 16 multiplicirt, nemlich
25 - 24r - 8rr + 32r3 + 16r4. Davon ſetze man
nun:
- I. Die Wurzel = 5 + fr + 4rr, alſo daß
25 - 24r - 8rr + 32r3 + 16r4 = 25 + 10fr
± 40rr ± 8fr3 + 16r4. Da nun die
+ ffrr
erſten und letzten Glieder wegfallen, ſo beſtimme
man f ſo, daß auch die zweyten wegfallen,
welches geſchieht wann — 24 = 10f und alſo
f = —\frac{12}{5}; alsdann geben die uͤbrigen Glieder
durch rr dividirt — 8 + 32r = ± 40 + ff
± 8fr. Fuͤr das obere Zeichen hat man — 8 + 32r
= 40 + ff + 8fr, und daraus r = \frac{48 + ff}{32 - 8f}. Da nun
f = —\frac{12}{5}, ſo wird r = \frac{21}{20}, folglich p[=]\frac{31}{20} und x = \frac{561}{400},
daraus wird x + 1 = (\frac{31}{20})2, und xx + 1 = (\frac{689}{400})2. - II. Gilt aber das untere Zeichen, ſo wird — 8 + 32r
= —40 + ff - 8fr, und daraus r = \frac{ff - 32}{32 + 3f^{4}}. Da
nun f = —\frac{12}{5}, ſo wird r = —\frac{41}{20}, folglich p = \frac{31}{20},
woraus die vorige Gleichung entſpringt.
F f 2III.
[452]Zweyter Abſchnitt
- III. Es ſey die Wurzel 4rr + 4r ± 5, alſo daß
16r4 + 32r3 - 8rr - 24r + 25 = 16r4 + 32r3
± 40rr ± 40r + 25: wo die zwey erſten und
+ 16rr
die gantz letzten Glieder wegfallen, die uͤbrigen
aber durch r dividirt geben — 8r - 24 = ± 40r
+ 16r ± 40, oder — 24r - 24 = ± 40r ± 40.
Wann das obere Zeichen gilt, ſo wird — 24r
— 24 = 40r + 40, oder 0 = 64r + 64, oder
0 = r + 1, das iſt r = —1 und p = —½, wel-
chen Fall wir ſchon gehabt haben; und eben
derſelbe folgt auch aus dem untern Zeichen. - IV. Man ſetze die Wurzel 5 + fr + grr und be-
ſtimme f und g alſo, daß die drey erſten Glieder
wegfallen. Da nun 25 - 24r - 8rr + 32r3
+ 16r4 = 25 + 10fr + 10grr + 2fgr3 + ggr4,
+ ffrr
ſo wird erſtlich — 24 = 10f und alſo f = —\frac{12}{5},
ferner — 8 = 10g + ff, und alſo g = \frac{- 8 - ff}{10},
oder g = —\frac{344}{250} = —\frac{172}{125}; die beyden letzten
Glieder aber durch r3 dividirt geben 32 + 16r
= 2fg + ggr und daraus r = \frac{2fg - 32}{16 - gg}. Hier
wird der Zehler 2fg - 32 = \frac{+ 24.17 - 32.626}{5.125}
= \frac{- 32.496}{626}, oder dieſer Zehler = \frac{- 16.32.31}{625}; der
Nen-
[453]Von der unbeſtimmten Analytic.
Nenner aber giebt 16 - gg = (4 - g)(4 + g) = \frac{328}{125} · \frac{672}{125},
oder 16 - gg = \frac{8.32.41.21}{25.525}; daraus wird r = —\frac{1550}{861},
hieraus p = —\frac{2039}{1722}, und hieraus wird ein neuer
Werth fuͤr x, nemlich x = pp - 1, gefunden.
223.
VIII. Frage: Zu drey gegebenen Zahlen a, b und c
eine ſolche Zahl x zu finden, welche zu einer jeden der-
ſelben addirt ein Quadrat hervorbringe?
Es muͤßen alſo dieſe drey Formeln zu Quadraten
gemacht werden, nemlich x + a, x + b, und
x + c.
Man ſetze fuͤr die erſtere x + a = zz, alſo daß
x = zz - a, ſo werden die beyden andern Formeln
zz + b - a und zz + c - a, wovon eine jede ein
Quadrat ſeyn ſoll. Hievon aber laͤßt ſich keine allge-
meine Aufloͤſung geben, weil ſolches ſehr oͤfters unmoͤg-
lich iſt, und die Moͤglichkeit beruhet einzig und allein
auf der Beſchaffenheit der beyden Zahlen b - a, und
c - a. Dann waͤre z. E. b - a = 1 und c - a = —1, das
iſt b = a + 1 und c = a - 1, ſo muͤßten zz + 1 und
zz - 1 Quadrate werden, und z ohne
Zweifel ein Bruch ſeyn. Man ſetze dahero
z = \frac{p}{q}, ſo wuͤrden dieſe zwey Formeln Quadrate
F f 3ſeyn
[454]Zweyter Abſchnitt
ſeyn muͤßen, pp + qq und pp - qq, folglich
muͤßte auch ihr Product, nemlich p4 - q4, ein Qua-
brat ſeyn, daß aber dieſes nicht moͤglich ſey iſt oben
gezeigt worden.
Waͤre ferner b - a = 2, und c - a = —2, das iſt b = a + 2
und c = a - 2, ſo muͤßten, waͤnn man wiederum ſetzte z = \frac{p}{q},
dieſe zwey Formeln pp + 2qq und pp - 2qq Quadrate
werden, folglich auch ihr Product p4 - 4q4, welches
ebenfals nicht moͤglich iſt.
Man ſetze uͤberhaupt b - a = m und c - a = n,
ferner auch z = \frac{p}{q}, ſo muͤßen dieſe Formeln Quadrate
ſeyn pp + mqq und pp + nqq; welches wie wir eben
geſehen unmoͤglich iſt, wann entweder m = + 1 und
n = —1, oder wann m = + 2 und n = —2 iſt.
Es iſt auch ferner nicht moͤglich wann m = ff
und n = —ff. Dann als dann wuͤrde das Product derſel
ben p4 - f4 q4 eine Differenz von zwey Biquadraten
ſeyn, welche niemahls ein Quadrat werden kann.
Eben ſo wann m = 2ff und n = —2ff, ſo koͤnnen
auch dieſe Formeln pp + 2ffqq und pp - 2ffqq
nicht beyde Quadrate werden, weil ihr Product
p4 - 4f4 q4 auch ein Quadrat ſeyn muͤßte; folglich
wann man ſetzt fq = r, dieſe Formel p4 - 4r4, wovon
die Unmoͤglichkeit auch oben gezeigt worden.
Waͤre
[455]Von der unbeſtimmten Analytic.
Waͤre ferner m = 1 und n = 2, alſo daß die-
ſe Formeln pp + qq und pp + 2qq Qua-
drate ſeyn muͤßten, ſo ſetze man pp + qq = rr und
pp + 2qq = ss; da wird aus der erſteren pp = rr
— qq, und alſo die andere rr + qq = ss: daher muͤß-
te ſo wohl rr - qq als rr + qq ein Quadrat ſeyn;
und auch ihre Product r4 - q4 muͤßte ein Quadrat
ſeyn, welches unmoͤglich iſt.
Hieraus ſieht man nun zur Gnuͤge, daß es nicht
leicht iſt ſolche Zahlen fuͤr m und n zu waͤhlen, daß
die Aufloͤſung moͤglich werde. Das einige Mittel ſol-
che Werthe fuͤr m und n zu finden iſt, daß man
dergleichen Faͤlle errathe, oder ſolcher Geſtalt ausfuͤn-
dig mache.
Man ſetzt ff + mgg = hh und ff + ngg
= kk, ſo bekommt man aus der erſtern m = \frac{hh - ff}{gg},
und aus der andern n = \frac{kk - ff}{gg}. Nimmt man nun fuͤr
f, g, h und k Zahlen nach Belieben an, ſo bekommt
man fuͤr m und n ſolche Werthe, da die Aufloͤſung
moͤglich iſt.
Es ſey z. E. h = 3, k = 5, f = 1 und g = 2;
ſo wird m = 2 und n = 6. Anjetzt ſind wir verſichert, daß
es moͤglich ſey die zwey Formeln pp + 2qq und pp + 6qq
F f 4zu
[456]Zweyter Abſchnitt
zu Quadrate zu machen, weil ſolches geſchieht
wann p = 1 und q = 2. Die erſte aber wird auf eine allge-
meine Art ein Quadrat wann p = rr - 2ss und q = 2rs;
dann da wird pp + 2qq = (rr + 2ss)2. Die andere Formel
aber wird alsdann pp + 6qq = r4 + 20rrss + 4 s4,
wovon ein Fall bekant iſt, da dieſelbe ein Quadrat
wird, nemlich wann p = 1 und q = 2, und welches geſchieht
wann r = 1 und s = 1, oder wann uͤber haupt r = s; dann da
wird unſere Formel 2504. Da wir nun dieſen Fall wißen,
ſo ſetzen wir r = s + t, ſo wird rr = ss + 2st + tt und
r4 = s4 + 4s3 t + 6sstt + 4st3 + t4; dahero unſere
Formel ſeyn wird 25s4 + 44s3t + 26sstt + 4st3
+ t4, davon ſey die Wurzel 5ss + fst + tt, wovon
das Quadrat iſt 25s4 + 10fs3 t + 10sstt + 2fs t3
+ ffsstt
+ t4, wo ſich die erſten und letzten Glieder von ſelbſt
aufheben. Man nehme nun f ſo an, daß ſich auch die
letzten ohne eines aufheben, welches geſchieht wann
4 = 2f und f = 2; alsdann geben die uͤbrigen durch
sst dividirt dieſe Gleichung 44s + 26t = 10fs + 10t
+ fft = 20s + 14t, oder 2s = —t und \frac{s}{t} = —½,
dahero wird s = —1 und t = 2, oder t = —2s, folglich
r = —s und rr = ss, welches der bekante Fall
ſelbſt iſt.
Man
[457]Von der unbeſtimmten Analytic.
Man nehme f ſo an, daß ſich die zweyten Glieder
aufheben, welches geſchieht wann 44 = 10f, oder f = \frac{22}{5};
da dann die uͤbrigen Glieder durch stt dividirt geben
26s + 4t = 10s + ffs + 2ft, das iſt - \frac{84}{25}s = \frac{24}{5}t, folg-
lich t = —\frac{7}{10}s und alſo r = s + t = \frac{3}{10}s, oder \frac{r}{s} = \frac{3}{10}:
dahero r = 3, und s = 10: hieraus bekommen wir p = 2ss
— rr = 191 und q = 2rs = 60, woraus unſere For-
meln werden: pp + 2qq = 43681 = 2092, und
pp + 6qq = 58081 = 2412.
224.
Anmerckung: Dergleichen Zahlen fuͤr m und n,
da ſich unſere Formeln zu Quadrate machen laßen,
koͤnnen nach der obigen Art noch mehr gefunden wer-
den. Es iſt aber zu mercken, daß die Verhaͤltniß
dieſer Zahlen m und n nach Belieben angenommen
werden kann. Es ſey dieſe Verhaͤltniß wie
a zu b, und man ſetze m = az und n = bz, ſo kommt
es nun darauf an wie man z beſtimmen ſoll, daß die-
ſe beyde Formeln pp + azqq und pp + bzqq zu
Quadraten gemacht werden koͤnnen? welches wir in
der folgenden Aufgabe zeigen wollen.
225.
IX. Frage: Wann a und b gegebene Zahlen ſind; die
Zahl z zu finden, daß ſich dieſe beyde Formeln pp + azqq
F f 5und
[458]Zweyter Abſchnitt
und pp + bzqq zu Quadraten machen laßen, und
zugleich die kleinſten Werthe fuͤr p und q zu beſtimmen?
Man ſetze pp + azqq = rr und pp + bzqq = ss,
und man multiplicire die erſtere mit b die andere aber mit
a, ſo giebt die Differenz derſelben dieſe Gleichung
(b - a)pp = brr - ass und alſo pp = \frac{brr - ass}{b - a}, welche For-
mel alſo ein Quadrat ſeyn muß. Da nun ſolches geſchieht
wann r = s, ſo ſetze man um die Bruͤche weg zu bringen
r = s + (b - a)t, ſo wird pp = \frac{brr - ass}{b - a} =
\frac{bss + 2b(b - a)st + b(b - a)^{2}tt - ass}{b - a} = \frac{(b - a)ss + 2b(b - a)st + b(b - a)^{2}tt}{b - a}
= ss + 2bst + b(b - a)tt. Nun ſetze man p = s + \frac{x}{y}t,
ſo wird pp = ss + \frac{2x}{y}. st + \frac{xx}{yy}tt = ss + 2bst + b(b - a)tt;
wo ſich die ss aufheben, die uͤbrigen Glieder aber durch t
dividirt und mit yy multiplicirt geben; 2bsyy +
b(b - a)tyy = 2sxy + txx, daraus t = \frac{2sxy - 2bsyy}{b(b - a)yy - xx}, dahero \frac{t}{s}
\frac{2xy - 2byy}{b(b - a)yy - xx}. Hieraus bekommt man t = 2xy - 2byy
und s = b(b - a)yy - xx; ferner r = 2(b - a)xy
— b(b - a)yy - xx, und daraus p = s + \frac{x}{y}. t =
b(b - a)yy + xx - 2bxy = (x - by)2 - abyy.
Da wir nun p nebſt r und s gefunden haben, ſo iſt noch
uͤbrig z zu ſuchen. Man ſubtrahire zu dieſem Ende die
erſte Gleichung pp + azqq = rr von der andern
pp
[459]Von der unbeſtimmten Analytic.
pp + bzqq = ss, ſo giebt der Reſt zqq(b - a) = ss
— rr = (s + r). (s - r). Da nun s + r = 2(b - a)xy
— 2xx und s - r = 2b(b - a)yy - 2(b - a)xy;
oder s + r = 2x((b - a)y - x) und
s - r = 2(b - a)y(by - x), ſo wird
(b - a)zqq = 2x((b —; a)y - x). 2(b - a)y(by - x) oder
zqq = 2x((b - a)y - x). 2y(by - x) oder
zqq = 4xy((b - a)y - x)(by - x); folglich
z = \frac{4xy((b - a)y - x)(by - x)}{qq}.
Daher fuͤr qq das groͤßte Quadrat genommen werden
muß, dadurch ſich der Zehler theilen laͤßt: fuͤr
p aber haben wir ſchon gefunden p = b(b - a)yy
+ xx - 2bxy = (x - by)2 - abyy, woraus man
ſieht daß dieſe Formeln leichter und einfacher werden,
wann man ſetzet: x = v + by oder x - by = v: dann da wird
p = vv - abyy, und z = \frac{4(v + by) \cdot y \cdot v(v + ay)}{qq} oder
z = \frac{4vy(v + ay)(v + ay)}{qq}:
wo die Zahlen v und y nach Belieben genommen
werden koͤnnen, und alsdann findet man erſtlich qq, in-
dem dafuͤr das groͤßte Quadrat genommen wird, ſo
in dem Zehler enthalten iſt, woraus ſich ſo dann z
ergiebt; da dann m = az und n = bz, endlich aber
p = vv - ab yy wird; und hieraus bekommt man die ge-
ſuchten Formeln.
I.
[460]Zweyter Abſchnitt
- I. pp + azqq = (vv - abyy)2 +
4avy(v + ay) (v + by), welche ein Quadrat
iſt, davon die Wurzel r = —vv - 2avy - abyy iſt. - II. Die zweyte Formel aber wird pp + bz qq
= (vv - abyy)2 + 4bvy (v + ay) (v + by),
welches auch ein Quadrat iſt, davon die Wurzel
s = —vv - 2bvy - abyy: wo die Werthe von r
und s auch poſitiv genommen werden koͤnnen: dieſes
wird dienlich ſeyn mit einigen Exempeln zu erlaͤutern.
226.
I.Exempel: Es ſey a = —1 und b = + 1, und man
ſuche Zahlen fuͤr z allſo daß dieſe zwey Formeln pp - zqq
und pp + zqq Quadrate werden koͤnnen? die erſtere
nemlich = rr, und die andere = ss.
Hier wird p = vv + yy und man hat alſo um z zu finden
dieſe Formel zu betrachten z = \frac{4vy(v - y)(v + y)}{qq}, da wir dann
fuͤr v und y verſchiedene Zahlen annehmen und dar-
aus fuͤr z die Werthe ſuchen wollen, wie hier folget.
[461]Von der unbeſtimmten Analytic.
woraus folgende Formeln aufgeloͤſet und zu Qua-
drate gemacht werden koͤnnen.
- I. Koͤnnen dieſe zwey Formeln zu Quadrate ge-
macht werden pp - 6qq und pp + 6qq, wel-
ches geſchieht wann p = 5 und q = 2. Dann da
wird die erſte = 25 - 24 = 1; und die an-
dere = 25 + 24 = 49. - II. Koͤnnen auch dieſe zwey Formeln zu Quadraten
gemacht werden pp - 30qq und pp + 30qq,
welches geſchieht wann p = 13 und q = 2;
dann da wird die erſte = 169 - 120 = 49,
die andere aber = 169 + 120 = 289. - III. Koͤnnen auch dieſe zwey Formeln Quadrate
werden pp - 15qq und pp + 15qq, welches ge-
ſchieht
[462]Zweyter Abſchnitt
ſchieht wann p = 17 und q = 4, dann da wird die
erſte = 289 - 240 = 49, und die andere 289
+ 240 = 529. - IV. Koͤnnen auch dieſe zwey Formeln Quadrate wer-
den pp - 5qq und pp + 5qq, welches geſchieht
wann p = 41 und q = 12, dann da wird die
erſte 1681 - 720 = 961 = 312, die andere
aber 1681 + 720 = 2401 = 492. - V. Koͤnnen auch dieſe zwey Formeln Quadrate
werden, pp - 7qq und pp + 7qq, welches geſchieht
wann p = 337 und q = 120; dann da wird die
erſte 113569 - 100800 = 12769 = 1132, und
die andere 113569 + 100800 = 214369 = 4632. - VI. Koͤnnen auch dieſe zwey Formeln Quadrate
werden, pp - 14qq und pp + 14qq: wel-
ches geſchieht wann p = 65 und q = 12:
dann da wird die erſte 4225 - 2016 = 2209 = 472
und die andere 4225 + 2016 = 6241 = 792.
227.
II.Exempel: Wann die beyden Zahlen m und n
ſich verhalten wie 1 : 2, das iſt wann a = 1 und b = 2,
alſo m = z und n = 2z, ſo ſollen die Werthe fuͤr z ge-
funden werden, ſo daß dieſe Formeln pp + zqq und
pp + 2zqq zu Quadraten gemacht werden koͤnnen.
Man
[463]Von der unbeſtimmten Analytic.
Man hat nicht noͤthig hier die obigen zu allgemeinen
Formeln zu gebrauchen, ſondern dieſes Exempel konn
ſo gleich auf das vorige gebracht werden. Dann ſetzt
man pp + zqq = rr und pp + 2zqq = ss, ſo be-
kommt man aus der erſtern pp = rr - zqq welcher
Werth fuͤr pp in der zweyten geſetzt giebt rr + zqq
= ss; folglich muͤßen dieſe zwey Formeln rr - zqq und
rr + zqq zu Quadrate gemacht werden koͤnnen, wel-
ches der Fall des vorigen Exempels iſt. Alſo hat man
auch hier fuͤr z folgende Werthe 6, 30, 15, 5, 7,
14, etc.
Eine ſolche Verwandelung kann auch allgemein ange-
ſtellt werden. Wann wir annehmen, daß dieſe zwey For-
meln pp + mqq und pp + nqq zu Quadraten ge-
macht werden koͤnnen, ſo laßt uns ſetzen pp + mqq
= rr und pp + nqq = ss, ſo giebt die erſtere pp = rr
— mqq, und alſo die zweyte ss = rr - mqq + nqq
oder rr + (n - m)qq = ss; wann dahero die er-
ſteren Formeln moͤglich ſind, ſo ſind auch dieſe
rr - mqq und rr + (n - m)qq moͤglich; und
da wir m und n unter ſich verwechſeln koͤnnen, ſo ſind
auch dieſe moͤglich rr - nqq und rr + (m - n)qq:
ſind aber jene Formeln unmoͤglich ſo ſind auch dieſe
unmoͤglich.
III.
[464]Zweyter Abſchnitt
228.
III.Exempel: Es ſeyen die Zahlen m und n wie
1 : 3, oder a = 1 und b = 3, alſo m = z und n = 3z,
ſo daß dieſe Formeln pp + zqq und pp + 3zqq zu
Quadrate gemacht werden ſollen.
Weil hier a = 1 und b = 3, ſo wird die Sache moͤg-
lich ſo oft zqq = 4vy(v + y)(v + 3y), und p = vv
— 3yy. Man nehme dahero fuͤr v und y folgende
Werthe.
Hier haben wir nun zwey Faͤlle fuͤr z = 2, daraus
wir auf zweyerley Art dieſe Formeln pp + 2qq und
pp + 6qq zu Quadraten machen koͤnnen, erſtlich ge-
ſchieht dieſes wann p = 2 und q = 4, folglich auch wann
p = 1 und q = 2; Dann da wird pp + 2qq = 9 und
pp + 6qq = 25. Hernach geſchieht es auch wann p = 191
und q = 60, dann da wird pp + 2qq = (209)2 und
pp
[465]Von der unbeſtimmten Analytic.
pp + 6qq = (241)2. Ob aber nicht auch ſeyn koͤnnte
z = 1? welches geſchehen wuͤrde wann fuͤr zqq ein
Quadrat heraus kaͤme, iſt ſchwer zu entſcheiden.
Wollte man nun dieſe Frage eroͤrtern, ob dieſe zwey For-
meln pp + qq und pp + 3qq zu Quadraten gemacht
werden koͤnnen oder nicht? ſo koͤnnte man die Unter-
ſuchung auf folgende Art anſtellen.
229.
Man ſoll allſo unterſuchen ob dieſe zwey Formeln
pp + qq und pp + 3qq zu Quadraten gemacht wer-
den koͤnnen oder nicht? Man ſetze pp + qq = rr
und pp + 3qq = ss, ſo ſind folgende Puncte zu be-
dencken:
- I. Koͤnnen die Zahlen p und q als untheilbar
unter ſich angeſehen werden; dann wann ſie
einen gemeinen Theiler haͤtten, ſo wuͤrden die
Formeln noch Quadrate bleiben, wann p und q
dadurch getheilt wuͤrde. - II. Kann p keine gerade Zahl ſeyn; dann da
wuͤrde q ungerad, und alſo die zweyte Formel
eine Zahl von dieſer Art 4n + 3 ſeyn, welche kein
Quadrat werde kann; dahero iſt p nothwen-
dig ungerad, und pp eine Zahl von dieſer
Art 8n + 1.
IITheil G gIII.
[466]Zweyter Abſchnitt
- III. Da nun p ungerad iſt, ſo muß aus der erſten
Form q nicht nur gerad, ſondern ſo gar durch
4 theilbar ſeyn, damit qq eine Zahl werde
von dieſer Art 16n; und pp + qq von
dieſer Art 8n + 1 - IV. Ferner kann p nicht durch 3 theilbar ſeyn;
dann da wuͤrde pp ſich durch 9 theilen laßen
qq aber nicht, folglich 3 qq nur durch 3, nicht
aber durch 9, und alſo auch pp + 3qq durch
3 nicht aber durch 9, und demnach kein Qua-
drat ſeyn; folglich kann die Zahl p nicht
durch 3 theilbahr ſeyn, dahero pp von der Art
3n + 1 ſeyn wird. - V. Da ſich p nicht durch 3 theilen laͤßt, ſo muß
ſich q durch 3 theilen laßen: dann waͤre q
nicht durch 3 theilbar, ſo waͤre qq eine Zahl
von dieſer Art 3n + 1, und dahero pp + qq
von dieſer Art 3n + 2, welche kein Quadrat
ſeyn kann: folglich muß q durch 3 theilbar ſeyn. - VI. Auch kann p nicht durch 5 theilbahr ſeyn;
dann waͤre dieſes, ſo waͤre q nicht durch 5
theilbar und qq eine Zahl von der Art 5n + 1
oder 5n + 4, alſo 3qq eine Zahl von der Art
5n
[467]Von der unbeſtimmten Analytic.
5n + 3 oder 5n + 2, und von welcher Art auch
pp + 3qq ſeyn wuͤrde, alſo koͤnnte dieſe Formel
kein Quadrat ſeyn; dahero dann p nothwen-
dig nicht durch 5 theilbar ſeyn kann, und
alſo pp eine Zahl von der Art 5n + 1 oder
5n + 4 ſeyn muß. - VII. Da nun p nicht durch 5 theilbar iſt, ſo wollen
wir ſehen, ob ſich q durch 5 theilen laße oder
nicht? Waͤre q nicht theilbar durch 5, ſo waͤre
qq von dieſer Art 5n + 2 oder 5n + 3, wie wir
geſehen haben, und da pp entweder 5n + 1 oder
5n + 4, ſo wuͤrde pp + 3qq ſeyn entweder
5n + 1 oder 5n + 4 eben wie pp; es ſey
pp = 5n + 1, ſo muͤßte ſeyn qq = 5n + 4, weil
ſonſt pp + qq kein Quadrat ſeyn koͤnnte: als-
dann aber waͤre 3qq = 5n + 2, und pp + 3qq
= 5n + 3; welches kein Quadrat ſeyn kann;
waͤre aber pp = 5n + 4, ſo muͤßte ſeyn
qq = 5n + 1 und 3qq = 5n + 3 folglich
pp + 3qq = 5n + 2, welches auch kein
Quadrat ſeyn kann: woraus folget daß qq
durch 5 theilbar ſeyn muͤße.
G g 2VIII.
[468]Zweyter Abſchnitt
- VIII. Da nun q erſtlich durch 4, hernach durch
3, und drittens auch durch 5 theilbar ſeyn muß,
ſo muß q eine ſolche Zahl ſeyn 4. 3. 5 m,
oder q = 60m; dahero unſere Formeln ſeyn
wuͤrden pp + 3600mm = rr und pp +
10800mm = ss: da dann die erſte von der zwey-
ten ſubtrahirt giebt 7200mm = ss - rr =
(s + r) (s - r); alſo daß s + r und s - r Factores
ſeyn muͤßen von 7200mm: wobey zu mercken
daß ſo wohl s als r ungerade Zahlen ſeyn
muͤßen, und dabey unter ſich untheilbar. - IX. Es ſey demnach 7200mm = 4fg oder die
Factores davon 2f und 2g, und man ſetze
s + r = 2f und s - r = 2g, ſo wird s = f + g,
und r = f - g; da dann f und g unter ſich un-
theilbar ſeyn muͤßen, und die eine gerad
und die andere ungerad. Da nun fg = 1800mm,
ſo muß man 1800mm in zwey Factores zerle-
gen, deren einer gerad, der andere aber un-
gerad ſey, beyde aber unter ſich keinen gemeinen
Theiler haben. - X. Ferner iſt auch zu mercken, daß da rr = pp
+ qq und alſo r ein Theiler von pp + qq,
die
[469]Von der unbeſtimmten Analytic.
die Zahl r = f - g auch eine Summe von zwey
Quadraten ſeyn, und weil dieſelbe un-
gerad, in der Form 4n + 1 enthalten ſeyn
muͤße. - XI. Nehmen wir erſtlich an m = 1, ſo wird fg = 1800
= 8. 9. 25, woraus folgende Zerlegungen ent-
ſpringen; f = 1800 und g = 1, oder f = 200
und g = 9, oder f = 72 und g = 25, oder f = 225
und g = 8; aus dem erſten wird r = f - g =
1799 = 4n + 3; nach der andern wuͤrde r = f
— g = 191 = 4n + 3; nach der dritten wuͤrde
r = f - g = 47 = 4n + 3; nach der vierten
aber r = f - g = 217 = 4n + 1; dahero die
drey erſten wegfallen, und nur die vierte uͤbrig
bleibt; woraus man uͤberhaupt ſchließen kann,
daß der groͤßere Factor ungerad, der kleinere
aber gerad ſeyn muͤße; aber hier kann auch der
Werth r = 217 nicht ſtatt finden, weil ſich
dieſe Zahl durch 7 theilen laͤßt, die keine Summe
von zwey Quadraten iſt. - XII. Nimmt man m = 2, ſo wird fg = 7200 = 32.
225, daher nimmt man f = 225 und g = 32, alſo
daß r = f - g = 193, welche Zahl wohl eine
Summe von zwey Quadraten iſt und alſo ver-
G g 3die
[470]Zweyter Abſchnitt
dienet probirt zu werden: da nun q = 120 und
r = 193, ſo wird weil pp = rr - qq = (r + q). (r - q),
allſo r + q = 313 und r - q = 73, allſo ſieht
man wohl daß fuͤr pp kein Quadrat heraus
komme, weil dieſe Factoren nicht Quadrate ſind.
Wollte man ſich die Muͤhe geben fuͤr m noch
andere Zahlen zu nehmen, ſo wuͤrde doch
alle Arbeit vergebens ſeyn, wie wir noch zeigen
wollen.
230.
Lehr-Satz. Es iſt nicht moͤglich, daß dieſe zwey For-
meln pp + qq und pp + 3qq zugleich Quadrate wer-
den; oder in den Faͤllen, da die eine ein Quadrat wird,
iſt die andere gewis keines.
Welches alſo bewieſen wird.
Da p ungerad und q gerad iſt, wie wir geſehen haben,
ſo kann pp + qq nicht anders ein Quadrat ſeyn,
als wann q = 2rs und p = rr - ss; die andere aber
pp + 3qq kann nicht anders ein Quadrat ſeyn, als
wann q = 2 tu und p = tt - 3uu oder p = 3uu - tt.
Weil nun in beyden Faͤllen q ein doppeltes Product ſeyn
muß, ſo ſetze man fuͤr beyde q = 2abcd und nehme
fuͤr die erſte r = ab und s = cd; fuͤr die andere aber
t =
[471]Von der unbeſtimmten Analytic.
t = ac und u = bd, ſo wird fuͤr die erſtere p = aabb
— ccdd, fuͤr die andere aber p = aacc - 3bbdd, oder
p = 3bbdd - aacc, welche beyde Werthe einerley ſeyn
muͤßen; dahero wir bekommen entweder aabb - ccdd
= aacc - 3bbdd, oder aabb - ccdd = 3bbdd - aacc:
wobey zu mercken daß die Zahlen a, b, c und d
uͤberhaupt kleiner ſind als p und q. Wir muͤßen alſo
einen jeden dieſer beyden Faͤlle beſonders erwegen;
aus dem erſtern erhalten wir aabb + 3bbdd = aacc
+ ccdd oder bb(aa + 3dd) = cc(aa + dd), daraus
wird \frac{bb}{cc} = \frac{aa + dd}{aa + 3dd}, welcher Bruch ein Quadrat
ſeyn muß. Hier kann aber der Zehler und Nenner
keinen andern gemeinen Theiler haben als 2, weil
die Differenz darzwiſchen 2dd iſt. Sollte dahero 2 ein
gemeiner Theiler ſeyn, ſo muͤßte ſo wohl \frac{aa + dd}{2} als
auch \frac{aa + 3dd}{2} ein Quadrat ſeyn, beyde Zahlen aber
a und d ſind in dieſem Fall ungerad und alſo ihre
Quadrate von der Form 8n + 1, dahero die letztere
Formel \frac{aa + 3dd}{2} dieſe Form 4n + 2 haben wird und
kein Quadrat ſeyn kann: folglich kann 2 kein ge-
meiner Theiler ſeyn, ſondern der Zehler aa + dd
und der Nenner aa + 3dd ſind unter ſich untheilbar; da-
hero ein jeder fuͤr ſich ein Quadrat ſeyn muß. Weil nun
G g 4dieſe
[472]Zweyter Abſchnitt
dieſe Formeln den erſten aͤhnlich ſind, ſo folgt, daß
wann die erſten Quadrate waͤren, auch in kleinern Zah-
len gleichen Formeln Quadrate ſeyn wuͤrden, und
ſo koͤnnte man immer auf kleinere Zahlen kommen.
Da es nun in kleinern Zahlen dergleichen nicht giebt,
ſo kann es auch nicht in den groͤßten Zahlen derglei-
chen geben.
Dieſer Schluß iſt aber nur in ſo fern richtig, als
auch der obige zweyte Fall aabb - ccdd = 3bbdd
— aacc auf dergleichen fuͤhrt: hieraus aber wird
aabb + aacc = 3bbdd + ccdd, oder aa(bb + cc)
= dd(3bb + cc), und dahero \frac{aa}{dd} = \frac{bb + cc}{3bb + cc} = \frac{cc + bb}{cc + 3bb},
welcher Bruch ein Quadrat ſeyn muß, allſo daß dadurch
der vorige Schluß vollkommen beſtaͤtiget wird; indem
wann es in den groͤßten Zahlen ſolche Faͤlle gaͤbe, da
pp + qq und pp + 3qq Quadrate waͤren, auch dergleichen
in den kleinſten Zahlen vorhanden ſeyn muͤßten, welches
doch nicht ſtatt findet.
231.
XII. Frage: Man ſoll drey ſolche Zahlen finden x, y
und z, ſo daß wann je zwey mit einander multiplicirt wer-
den und zum Product 1 addirt wird, ein Quadrat her-
auskomme?
Es
[473]Von der unbeſtimmten Analytic.
Es muͤßen alſo dieſe drey Formeln zu Quadraten
gemacht werden: I. xy + 1; II. xz + 1;
III. yz + 1;
Man ſetze vor die beyden letztern xz + 1 = pp
und yz + 1 = qq, ſo findet man daraus x = \frac{pp - 1}{z}
und y = \frac{qq - 1}{z}, woraus die erſte Formel wird
\frac{(pp - 1)(qq - 1)}{zz} + 1, welche ein Quadrat ſeyn ſoll, und
alſo auch mit zz multiplicirt, das iſt (pp - 1)(qq - 1)
+ zz, welche leicht dazu gemacht werden kann.
Dann ſetzt man die Wurzel davon = z + r, ſo be-
kommt man (pp - 1)(qq - 1) = 2rz + rr, und da-
hero z = \frac{(pp - 1)(qq - 1) - rr}{2r}, wo fuͤr p, q und r beliebige
Zahlen angenommen werden koͤnnen.
Es ſey z. E. r = —pq - 1, ſo wird rr = ppqq
+ 2pq + 1 und z = \frac{- 2pq - pp - qq}{- 2pq - 2} = \frac{pp + 2pq + qq}{2pq + 2},
folglich x = \frac{(pp - 1)(2pq + 2)}{pq + 2pq + qq} = \frac{2(pq + 1)(pp - 1)}{(p + q)^{2}}, und
y = \frac{2(pq + 1)(qq - 1)}{(p + q)^{2}}.
Will man aber gantze Zahlen haben, ſo ſetze
man fuͤr die erſte Formel xy + 1 = pp und nehme
z = x + y + q, ſo wird die zweyte Formel xx + xy
+ xq + 1 = xx + qx + pp; die dritte aber wird
xy + yy + qy + 1 = yy + qy + pp, welche offen-
G g 5bar
[474]Zweyter Abſchnitt
bar Quadrate werden, wann man nimmt q = ± 2p;
dann da wird die zweyte xx ± 2px + pp davon
die Wurzel iſt x ± p, die dritte aber wird yy ±
2py + pp davon die Wurzel iſt y ± p; dahero haben
wir dieſe ſehr nette Aufloͤſung: xy + 1 = pp oder
xy = pp - 1, welches fuͤr eine jede Zahl, ſo fuͤr p an-
genommen wird, leicht geſchehen kann; und hernach iſt
die dritte Zahl auf eine doppelte Art entweder z = x
+ y + 2p oder z = x + y - 2p, welches wir durch
folgende Exempel erlaͤutern wollen:
- I. Man nehme p = 3, ſo wird pp - 1 = 8: nun
ſetze man x = 2 und y = 4, ſo wird entweder
z = 12 oder z = 0: und alſo ſind die drey geſuchten
Zahlen 2, 4 und 12. - II. Es ſey p = 4, ſo wird pp - 1 = 15: nun nehme
man x = 5, und y = 3, ſo wird z = 16 oder z = 0:
und ſind die drey geſuchten Zahlen 3, 5 und 16. - III. Es ſey p = 5, ſo wird pp - 1 = 24: nun nehme
man x = 3 und y = 8, ſo wird z = 21, oder auch
z = 1: woraus folgende Zahlen entſpringen,
entweder 1, 3 und 8, oder 3, 8 und 21.
XIII.
[475]Von der unbeſtimmten Analytic.
232.
XIII. Frage: Man ſuche drey gantze Zahlen x, y
und z, ſo daß wann zu dem Product aus je zweyen
eine gegebene Zahl a addirt wird, jedes mahl ein Qua-
drat heraus komme?
Es muͤßen alſo dieſe drey Formeln Quadrate wer-
den I. xy + a; II. xz + a; III. yz + a.
Nun ſetze man fuͤr die erſte xy + a = pp, und nehme
z = x + y + q, ſo wird die zweyte xx + xy
+ xq + a = xx + xq + pp und die dritte
xy + yy + yq + a = yy + qy + pp, welche
beyde Quadrate werden, wann q = ± 2p; alſo
daß z = x + y ± 2p, und dahero fuͤr z zwey Werthe
gefunden werden koͤnnen.
233.
XIV. Frage: Man verlangt vier gantze Zahlen
x, y, z und v, ſo daß wann zum Product aus je
zweyen eine gegebene Zahl a addirt wird, jedesmahl
ein Quadrat herauskomme?
Es muͤßen alſo folgende ſechs Formeln zu Quadraten
gemacht werden: I. xy + a; II. xz + a;
III. yz + a; IV. xv + a; V. yv + a;
VI.
[476]Zweyter Abſchnitt
VI. zv + a. Nun ſetze man vor die erſte xy + a
= pp und nehme z = x + y + 2p, ſo wird die zweyte
und dritte Formel ein Quadrat. Ferner nehme man
v = x + y - 2p, ſo wird auch die vierte und die
fuͤnfte ein Quadrat, und bleibt alſo nur noch die ſechſte
uͤbrig, welche ſeyn wird xx + 2xy + yy - 4pp + a,
welche ein Quadrat ſeyn muß. Da nun pp = xy + a,
ſo wird dieſe letzte Formel xx - 2xy + yy - 3a, folg-
lich muͤßen noch dieſe zwey Formeln zu Quadraten ge-
macht werden I. xy + a = pp und II. (x - y)2
—3a. Von der letztern ſey die Wurzel (x - y) - q, ſo wird
(x - y)2 - 3a = (x - y)2 - 2q(x - y) + qq, und da
wird — 3a = —2q (x - y) + qq und folglich
x - y = \frac{qq + 3a}{2q} oder x = y + \frac{qq + 3a}{2q}; hieraus wird
pp = yy + \frac{qq + 3a}{2q}y + a. Man nehme p = y + r, ſo
wird 2ry + rr = \frac{qq + 3a}{2q}y + a, oder 4qry +
2qrr = (qq + 3a)y + 2aq, oder 2qrr - 2aq = (qq + 3a)y
— 4qry und y = \frac{2qrr - 2qq}{qq + 3a - 4qr}, wo q und r nach Belie-
ben angenommen werden koͤnnen, und es alſo nur
darauf ankommt, daß vor x und y gantze Zahlen
herauskommen. Dann weil p = y + r ſo werden
auch z und v gantz ſeyn. Hier kommt es aber haupt-
ſaͤchlich auf die Beſchaffenheit der gegebenen Zahl a an,
wo
[477]Von der unbeſtimmten Analytic.
wo die Sache mit den gantzen Zahlen noch einige
Schwierigkeit haben koͤnnte; allein es iſt zu bemer-
cken, daß dieſe Aufloͤſung ſchon dadurch ſehr ein-
geſchraͤnckt worden, daß den Buchſtaben z und v die
Werthe x + y ± 2p gegeben worden, indem die-
ſelben nothwendig noch viel andere haben koͤnnten. Wir
wollen zu dieſem Ende uͤber dieſe Frage folgende
Betrachtungen anſtellen, welche auch in andern
Faͤllen ihren Nutzen haben koͤnnen.
- I. Wann xy + a ein Quadrat ſeyn ſoll und
alſo xy = pp - a, ſo muͤßen die Zahlen
x und y immer in dieſer aͤhnlichen Form rr - ass
enthalten ſeyn: wann wir demnach ſetzen
x = bb - acc und y = dd - aee, ſo wird
xy = (bd - ace)2 - a(be - cd)2. Iſt nun
be - cd = ± 1, ſo wird xy = (bd - ace)2
— a, und alſo xy + a = (bd - ace)2. - II. Setzen wir nun ferner z = ff - agg und
nehmen die Zahlen f und g allſo an, daß
bg - cf = ± 1 und auch dg - ef = ± 1, ſo
werden auch dieſe Formeln xz + a und yz + a
Quadrate werden. Es kommt alſo nur dar-
auf an, ſolche Zahlen fuͤr b, c und d, e und
auch
[478]Zweyter Abſchnitt
auch fuͤr f und g zu finden, daß die obige Ei-
genſchaft erfuͤllt werde. - III. Wir wollen dieſe drey Paar Buchſtaben durch
dieſe Bruͤche vorſtellen \frac{b}{c}, \frac{d}{e} und \frac{f}{g}, welche
demnach alſo beſchaffen ſeyn muͤßen, daß die
Differenz zwiſchen je zweyen durch einen Bruch
ausgedruͤckt werde, deſſen Zehler = 1. Dann da
\frac{b}{c} - \frac{d}{e} = \frac{be - dc}{ce} ſo muß deſſen Zehler, wie wir
geſehen haben, allerdings ± 1 ſeyn. Man kann
hier einen von dieſen Bruͤchen nach Belieben
annehmen, und leicht einen andern dazu finden,
ſo daß die gemeldte Bedingung ſtatt finde.
Es ſey z. E. der erſte \frac{b}{c} = \frac{3}{2}, ſo muß der zweyte
\frac{d}{e} dieſem beynahe gleich ſeyn. Es ſey \frac{d}{e} = \frac{4}{3}, ſo wird
die Differenz z = ⅙. Man kann auch dieſen zweyten
Bruch aus dem erſten auf eine allgemeine Art beſtim-
men; dann da \frac{3}{2} - \frac{d}{e} = \frac{3e - 2d}{2e}, ſo muß ſeyn 3e - 2d = 1,
alſo 2d = 3e - 1 und d = e + \frac{e - 1}{2}. Man nehme dahero
\frac{e - 1}{2} = m oder e = 2m + 1, ſo bekommen wird d = 3m
+ 1 und unſer zweyter Bruch wird ſeyn \frac{d}{e} = \frac{3m + 1}{2m + 1}
Eben ſo kann auch zu einem jeglichen erſten Bruch der
zwey-
[479]Von der unbeſtimmten Analytic.
zweyte gefunden werden, wovon wir folgende Exem-
pel beyfuͤgen wollen.
- IV. Hat man zwey ſolche Bruͤche fuͤr \frac{b}{c} und \frac{d}{e} gefun-
den, ſo iſt es gantz leicht dazu einen dritten
\frac{f}{g} zu finden, welcher mit den beyden erſtern
in gleicher Verhaͤltnuͤß ſteht. Man darf nur
ſetzen f = b + d und g = c + e, alſo daß \frac{f}{g}
= \frac{b + d}{c + e}, dann da aus den zwey erſten iſt b e
— c d = ± 1 ſo wird \frac{f}{g} - \frac{b}{c} = \frac{∓ 1}{cc + ce}. Eben
ſo wird auch der zweyteweniger den dritten
\frac{f}{g} - \frac{d}{e} = \frac{be - cd}{ee + ce} = \frac{\pm 1}{ce + ee}. - V. Hat man nun drey ſolche Bruͤche gefunden \frac{b}{c},
\frac{d}{e}, und \frac{f}{g}, ſo kann man daraus ſo gleich un-
ſere Frage fuͤr drey Zahlen x, y und z aufloͤ-
ſen, alſo daß dieſe drey Formeln x y + a,
x z + a und y z + a Quadrate werden.
Dann man darf nur ſetzen x = bb - a cc, y = dd
— a ee und z = ff - a gg. Man nehme z. E.
aus
[480]Zweyter Abſchnitt
aus der obigen Tafel \frac{b}{c} = \frac{5}{3} und \frac{d}{e} = \frac{7}{4}, ſo wird
\frac{f}{e} = \frac{12}{7}; woraus man erhaͤlt x = 25 - 9 a
y = 49 - 16a und z = 144 - 49a; dann da wird
xy + a = 1225 - 840a + 144aa = (35 - 12a)2;
ferner wird x z + a = 3600 - 2520 a + 441
aa = (60 - 21 a)2 und y z + a = 7056 —
4704 a + 784 aa = (64 - 28 a)2.
234.
Sollen aber nach dem Inhalt der Frage vier der-
gleichen Zahlen x, y, z und v gefunden werden, ſo
muß man zu den drey obigen Bruͤchen noch einen vier-
ten hinzufuͤgen. Es ſeyen demnach die drey erſtere
\frac{b}{c}, \frac{d}{e}, \frac{f}{g} = \frac{b + d}{c + e}, und man ſetze den vierten
Bruch \frac{h}{k} = \frac{d + f}{e + g} = \frac{2d + b}{2e + c}, ſo daß er mit dem zweyten
und dritten in dem gehoͤrigen Verhaͤltniß ſtehe: wann
man nun nimmt x = bb - aa cc; y = dd - a ee;
z = ff - a gg und v = hh - a kk, ſo werden ſchon
folgende Bedingungen erfuͤllt: I. xy + a = □ (*);
II. x z + a = □; III. y z + a = □; IV. y v
+ a = □; V. z v + a = □; es iſt alſo nur
noch uͤbrig, daß auch x v + a ein Quadrat werde,
welches von ſelbſten nicht geſchieht, weil der erſte
Bruch
[481]Von der unbeſtimmten Analytic.
Bruch mit dem vierten nicht in dem gehoͤrigen Verhaͤlt-
niß ſteht. Es iſt demnach noͤhtig in den drey erſten Bruͤ-
chen noch die unbeſtimmte Zahl m beyzubehalten,
und dieſelbe alſo zu beſtimmen, daß auch x v + a ein
Quadrat werde.
- VI. Man nehme demnach aus obiger Tabelle den
erſten Fall und ſetze \frac{b}{c} = \frac{3}{2} und, \frac{d}{e} = \frac{3 m + 1}{2 m + 1}, ſo
wird \frac{f}{g} = \frac{3 m + 4}{2 m + 3} und \frac{h}{k} = \frac{6 m + 3}{4 m + 4^{4}}. Hieraus wird
x = 9 - 4 a und v = (6 m + 5)2 - a(4 m + 4)2
alſo x v + a =
9 (6 m + 5)2 - 4 a (6 m + 5)2
— 9 a (4 m + 4)2 + 4 aa (4 m + 4)2 oder
x v + a = 9 (6 m + 5)2 - a(288 mm + 538 m + 243)
+ 4 aa (4 m + 4)2, welche leicht zu einem
Quadrat gemacht werden kann, weil mm
mit einem Quadrat multiplicirt iſt; wobey wir
uns aber nicht aufhalten wollen. - VII. Man kann auch ſolche Bruͤche dergleichen
noͤthig ſind auf eine allgemeinere Art anzeigen:
dann es ſey \frac{b}{c} = \frac{I}{1}, \frac{d}{e} = \frac{nI - 1}{n}; ſo wird \frac{f}{g}
= \frac{nI + I - 1}{n + 1} und \frac{g}{k} = \frac{2 n I + I - 2}{2 n + 1}; man ſetze
fuͤr den letzten 2 n + 1 = m, ſo wird derſelbe
\frac{1 m - 2}{m}, folglich aus dem erſten x = II - a
IITheil H hund
[482]Zweyter Abſchnitt
und aus dem letzten v = (I m - 2)2 - a mm.
All ſo iſt nur noch uͤbrig, daß x v + a ein Quadrat
werde. Da nun v = (II - a) mm - 4 I m + 4 und
alſo xv + a = (II - a)2 mm - 4 (II - a) I m
+ 4 II - 3 a, welches ein Quadrat ſeyn
muß; davon ſetze man nun die Wurzel (II - a) m
— p, wovon das Quadrat (II - a)2 mm —
2 (II - a) m p + pp, woraus wir erhalten,
— 4 (II - a) I m + 4 II - 3a = - 2 (II - a) m p
+ p p und m = \frac{pp - 4 II + 3 a}{(II - a)(2 p - 4I)}. Man nehme
p = 2 I + q, ſo wird m = \frac{4 I q + qq + 3a}{2 q(II - a)}, wo fuͤr
I und q beliebige Zahlen genommen werden
koͤnnen.
Waͤre z. E. a = 1 ſo nehme man I = 2, da wird
m = \frac{4q + qq + 3}{6q}: ſetzt man q = 1 ſo wird m = \frac{4}{3} und
m = 2 n + 1; wir wollen aber hierbey nicht weiter
ſtehen bleiben, ſondern zur folgenden Frage fort-
ſchreiten.
235.
XV. Frage: Man verlangt drey ſolche Zahlen
x, y und z, daß ſo wohl die Summe als die Differen;
von je zweyen ein Quadrat werde?
Es
[483]Von der unbeſtimmten Analytic.
Es muͤßen alſo die folgende ſechs Formeln zu Qua-
draten gemacht werden : I. x + y; II. x + z;
III. y + z; IV. x - y; V. x - z; VI. y - z.
Man fange bey den drey letzten an, und ſetze x - y = pp,
x - z = qq und y - z = rr, ſo bekommen wir aus
den beyden letzten x = qq + z und y = rr + z, da-
hero die erſtere giebt x - y = qq - rr = pp, oder
qq = pp + rr, alſo daß die Summe der Quadraten
pp + rr ein Quadrat ſeyn muß, nemlich qq, welches
geſchieht wann p = 2ab und r = aa - bb, dann da wird
q = aa + bb. Wir wollen aber inzwiſchen die Buch-
ſtaben p, q und r beybehalten und die drey erſtern For-
meln betrachten, da dann erſtlich x + y = qq
+ rr + zz; zweytens x + z = qq + 2 z; drit-
tens y + z = rr + 2 z. Man ſetze fuͤr die erſtere
qq + rr + 2 z = tt, ſo iſt 2 z = tt - qq - rr : dahero
dann noch dieſe zwey Formeln zu Quadraten gemacht
werden muͤßen tt - rr = □ und tt - qq = □, das iſt
tt - (aa - bb)2 = □ und tt - (aa + bb)2 = □, welche dieſe
Geſtalteu annehmen, tt - a4 - b4 + 2 aa bb und tt - 24 - b4
— 2 aa bb : weil nun ſo wohl cc + dd + 2 c d als
cc + dd - 2 cd ein Quadrat iſt, ſo ſieht man daß wir
unſern Endzweck erreichen, wann wir tt - a4 - b4 mit
H h 2cc + dd
[484]Zweyter Abſchnitt
cc + dd und 2 aa bb mit 2 c d vergleichen. Um
dieſes zu bewerckſtelligen, ſo laßet uns ſetzen
c d = aa bb = ff gg hh k k und nehmen c = ff g g
und d = hh kk; aa = ff hh und bb = gg kk oder
a = f h und b = g k, woraus die erſtere Gleichung
tt - a4 - b4 = cc + dd dieſe Form erhaͤlt tt - f4 h4
— g4 k4 = f4 g4 + h4 k4 und alſo tt = f4 g4 + f4 h4
+ h4 k4 + g4 k4, das iſt tt = (f4 + k4)(g4 + h4)
welches Product alſo ein Quadrat ſeyn muß, davon
aber die Aufloͤſung ſchwer fallen duͤrfte.
Wir wollen dahero die Sache auf eine andere Art
angreiffen, und aus den drey erſtern Gleichungen
x - y = pp; x - z = qq; y - z = rr die Buchſtaben
y und z beſtimmen, welche ſeyn werden y = x - pp und
z = x - qq, alſo daß qq = pp + rr. Nun werden die erſten
Formeln x + y = 2 x - pp, x + z = 2 x - qq; und
y + z = 2 x - pp - qq; vor dieſe letzte ſetze man 2 x - pp
— qq = tt, alſo daß 2x = tt + pp + qq und nur noch
dieſe Formeln tt + qq und tt + pp uͤbrig bleiben, wel-
che zu Quadraten gemacht werden muͤſſen. Da nun
aber ſeyn muß qq = pp + rr, ſo ſetze man q = aa + bb,
und p = aa - bb, ſo wird r = 2 ab; woraus unſere For-
meln ſeyn werden:
I. tt + (aa + bb)2 = tt + a4 + b4 + 2 aabb = □
II.
[485]Von der unbeſtimmten Analytic.
II. tt + (aa - bb)2 = tt + a4 + b4 - 2 aa bb = □.
Vergleichen wir nun hier wiederum tt + a4
+ b4 mit cc + dd, und 2 aa bb mit 2 cd, ſo erreichen
wir unſern Endzweck : wir ſetzen demnach wie oben
c = ff gg, d = hh kk und a = f h, b = g k; ſo wird
c d = aa bb, und muß noch ſeyn tt + f4 h4 + g4 k4
= cc + dd = f4 g4 + h4 k4; woraus folget tt = f4 g4
— f4 h4 + h4 k4 - g4 k4 = (f4 - k4) (g4 - h4). Die Sache
kommt alſo darauf an, daß zwey Differenzen zwiſchen
zweyen Biquadraten gefunden werden, als f4 - k4 und
g4 - h4, welche mit einander multiplicirt ein Qua-
drat machen.
Wir wollen zu dieſem End die Formel m4 - n4 be-
trachten und zuſehen was fuͤr Zahlen daraus entſprin-
gen, wann fuͤr m und n gegebene Zahlen genommen
werden, und dabey die Quadraten, ſo darinnen enthal-
ten ſind, beſonders bemercken. Weil nun m4 - n4 =
(mm - nn) (mm + nn), ſo wollen wir daraus fol-
gendes Taͤfelgen machen.
H h 3Tabelle
[486]Zweyter Abſchnitt
Tabelle
Fuͤr die Zahlen welche in der Form m4 - n4
enthalten ſind
[487]Von der unbeſtimmten Analytic.
Hieraus koͤnnen wir ſchon einige Aufloͤſungen
geben: man nehme nemlich ff = 9 und kk = 4, ſo wird
f4 - k4 = 13. 5: ferner nehme man gg = 81, und hh = 49, ſo
wird g4 - h4 = 64. 5. 13, woraus tt = 64. 25. 169;
folglich t = 520. Da nun tt = 270400; f = 3; g = 9;
k = 2; h = 7, ſo bekommen wir a = 21; b = 18;
hieraus p = 117, q = 765 und r = 756; daraus
findet man 2 x = tt + pp + qq = 869314 und alſo
x = 434657; dahero ferner y = x - pp = 420968; und end-
lich z = x - qq = —150568; welche Zahl auch poſitiv ge-
nommen werden kann, weil als dann die Summe in der
Differenz und umgekehrt die Differenz in der Summe
verwandelt werden; folglich ſind unſere drey geſuchten
Zahlen.
- x = 434657
- y = 420968
- z = 150568
- dahero wird x + y = 855625 = (925)2
- x + z = 585225 = (765)2
- y + z = 571536 = (756)2
- und weiter x - y = 13689 = (117)2
- x - z = 284089 = (533)2
- y - z = 270400 = (520)2
H h 4Noch
[488]Zweyter Abſchnitt
Noch andere Zahlen koͤnnen gefunden werden
aus der obigen Tabelle, wann wir ſetzen ff = 9;
kk = 4, und gg = 121, hh = 4; dann daraus wird
tt = 13. 5. 5. 13. 9. 25. = 9. 25. 25. 169, alſo daß
t = 3. 5. 5. 13 = 975. Weil nun f = 3, g = 11, k = 2
und h = 2, ſo wird a = f h = 6 und b = g k = 22: hier-
aus wird, p = aa - bb = - 448, q = aa + bb = 520
und r = 2 ab = 264, daher bekommen wir 2x = tt + pp
+ qq = 950625 + 200704 + 270400 = 1421729,
dahero x = \frac{1421729}{2}, daraus y = x - pp = \frac{102032^{1}}{2} und
z = x - qq = 880929. Nun iſt zu mercken, daß wann
dieſe Zahlen die geſuchte Eigenſchaft haben, eben die-
ſelben durch ein jegliches Quadrat multiplicirt, dieſe
nehmliche Eigenſchaft behalten muͤßen. Man nehme
alſo die gefundenen Zahlen viermal groͤßer, ſo werden
die drey folgenden gleichfals ein genuͤge leiſten :
x = 2843458, y = 2040642, und z = 1761858, wel-
che groͤßer ſind als die vorhergehenden; alſo daß jene
fuͤr die kleinſten moͤglichen gehalten werden koͤnnen.
236.
XVI. Frage: Man verlangt drey Quadrat-
Zahlen, ſo daß die Differenz zwiſchen je zweyen ein
Quadrat werde?
Die
[489]Von der unbeſtimmten Analytic.
Die vorige Aufloͤſung dienet uns auch um
dieſe aufzuloͤſen. Dann wann x, y und z ſol-
che Zahlen ſind, daß dieſe Formeln Quadrate wer-
den I. x + y; II. x - y; III. x + z;
IV. x - z; V. y + z; VI. y - z; ſo wird
auch das Product aus der erſten und zweyten xx - yy
ein Quadrat, imgleichen auch das Product von der
dritten und vierten xx - zz, und endlich auch das Pro-
duct aus der fuͤnften und ſechſten yy - zz ein [Quadrat]
ſeyn, dahero die drey hier geſuchten Quadrate ſeyn wer-
den xx, yy und zz. Allein dieſe Zahlen werden ſehr
groß, und es giebt ohne Zweiffel weit kleinere, weil
es eben nicht noͤthig iſt, daß um xx - yy zu einem
Quadrat zu machen, auch x + y und x - y ein je-
des beſonders ein Quadrat ſeyn muͤße, indem
z. E. 25 - 9 ein Quadrat iſt, da doch weder 5 + 3 noch
5 - 3 ein Quadrat iſt. Wir wollen alſo dieſe Frage
beſonders aufloͤſen und zuerſt bemercken, daß fuͤr das
eine Quadrat 1 geſetzt werden kann. Dann wann
xx - yy, xx - zz und yy - zz Quadrate ſind, ſo
bleiben dieſelben auch Quadrate, wann ſie durch zz
dividirt werden; dahero dieſe Formeln zu Quadraten
gemacht werden muͤßen \frac{xx}{zz} - \frac{yy}{zz} = □, \frac{xx}{zz} - 1 = □,
H h 5und
[490]Zweyter Abſchnitt
und \frac{yy}{zz} - 1 = □. Allſo kommt die Sache nur auf dieſe
zwey Bruͤche \frac{x}{z} und \frac{y}{z} an: nimmt man nun \frac{x}{z} = \frac{pp + 1}{pp - 1}
und \frac{y}{z} = \frac{qq + 1}{qq - 1}, ſo werden die zwey letztere Bedingungen
erfuͤllt; dann da wird \frac{xx}{zz} - 1 = \frac{4pp}{(pp - 1)^{2}} und \frac{yy}{zz} - 1 = \frac{4 qq}{(qq - 1)^{2}}.
Es iſt alſo nur noch uͤbrig die erſte Formel zu einem
Quadrat zu machen, welche iſt \frac{xx}{zz} - \frac{yy}{zz} = \frac{(pp + 1)^{2}}{(pp - 1)^{2}}
— \frac{(qq + 1)^{2}}{(qq - 1)^{2}} = \left(\frac{pp + 1}{pp - 1} + \frac{qq + 1}{qq - 1}\right)\left(\frac{pp + 1}{pp - 1} - \frac{qq + 1}{qq - 1}\right). Hier wird
nun der erſte Factor = \frac{2 (pp qq - 1)}{(pp - 1) (qq - 1)}, der andere aber
= \frac{2(qq - pp)}{(pp - 1) (qq - 1)}, wovon das Product iſt \frac{4 (pp qq - 1)(qq - pp)}{(pp - 1)^{2} (qq - 1)^{2}}.
Weil nun der Nenner ſchon ein Quadrat und
der Zehler mit dem Quadrat 4 multiplicirt iſt, ſo
iſt noch noͤthig dieſe Formel zu einem Quadrat
zu machen (pp qq - 1) (qq - pp), oder auch dieſe
(pp qq - 1) (\frac{qq}{pp} - 1); welches geſchieht wann genom-
men wird p q = \frac{ff + gg}{2fg} und \frac{a}{p} = \frac{hh + kk}{2hk}, da dann ein
jeder Factor beſonders ein Quadrat wird. Hieraus iſt
nun qq = \frac{ff + gg}{2fg}. \frac{bh + kk}{2hk}; folglich muͤßen dieſe zwey Bruͤ-
che mit einander multiplicirt ein Quadrat ausma-
chen, und allſo auch wann dieſelben mit 4 ff gg. hh kk
multiplicirt werden, das iſt f g (ff + gg) hk (hh + kk);
welche Fromel derjenigen, ſo im vorigen gefun-
den worden, vollkommen aͤhnlich, wird, wann
man
[491]Von der unbeſtimmten Analytic.
man ſetzt f = a + b, g = a - b, h = c + d und
k = c - d : dann da kommt 2 (a4 - b4).2 (c4 - d4)
= 4 (a4 - b4) (c4 - d4), welches, wie wir geſehen
haben geſchieht, wann aa = 9; bb = 4, cc = 81 und
dd = 49, oder a = 3, b = 2, c = 9 und d = 7.
Hieraus wird f = 5; g = 1; h = 16 und k = 2, und
dahero pq = \frac{13}{5} und \frac{q}{p} = \frac{260}{24} = \frac{65}{16}; dieſe zwey Gleichungen
mit einander multiplicirt geben qq = \frac{65.13}{16.5} = \frac{13.13}{16}, folg-
lich q = \frac{13}{4}, dahero wird p = ⅘; dadurch bekommen
wird \frac{x}{z} = \frac{pp + 1}{pp - 1} = - \frac{41}{9} und \frac{y}{z} = - \frac{qq + 1}{qq - 1} = \frac{185}{153}. Da nun
x = - \frac{41 z}{9} und y = \frac{185z}{153}, ſo nehme man um gantze
Zahlen zu bekommen z = 153, da wird x = —697 und
y = 185, folglich ſind die drey geſuchten Quadrat-Zah-
len folgende:
xx = 485809; dann da wird xx - yy = 451584 = (672)2
yy = 34225;yy - zz = 10816 = (104)2
zz = 23409;xx - zz = 462400 = (680)2
welche Quadrate viel kleiner ſind, als wann wir von
den in der vorigen Frage gefundenen drey Zahlen x, y
und z die Quadrate haͤtten nehmen wollen.
237.
Man wird hier einwenden, daß dieſe Aufloͤſung
durch ein bloßes Probiren gefunden worden, indem
uns
[492]Zweyter Abſchnitt
uns dazu die obige Tabelle behuͤlflich geweſen. Wir ha-
ben uns aber dieſes Mittels nur bedienet, um die
kleinſte Aufloͤſung zu finden: wollte man aber darauf
nicht ſehen, ſo koͤnnen durch Huͤlfe der oben ge-
gebenen Regeln unendlich viele Aufloͤſungen gegeben
werden. Da es nemlich bey der letztern Frage dar-
auf ankommt, daß dieſes Product (pp qq - 1) (\frac{qq}{pp} - 1)
zu einem Quadrat gemacht werde, weil alsdann
ſeyn wird \frac{x}{z} = \frac{pp + 1}{pp - 1} und \frac{y}{z} = \frac{qq + 1}{qq - 1}, ſo ſetze man \frac{q}{p} = m
oder q = m p, da dann unſere Formel ſeyn wird
(mm p4 - 1) (mm - 1), welche offenbar ein Quadrat
wird wann p = 1; und dieſer Werth wird uns auf
andere fuͤhren, wann wir ſetzen p = 1 + s, alsdann
aber muß dieſe Formel ein Quadrat ſeyn (mm - 1).
(mm 1 + 4 mm s + 6 mm ss + 4 mm s3 + mms4)
und alſo auch wann dieſelbe durch das Quadrat
(mm - 1)2 dividirt wird, da dann herauskommt
1 + \frac{4 mms}{mm - 1} + \frac{6 mmss}{mm - 1} + \frac{4 mm s^{3}}{mm - 1} + \frac{mm s^{4}}{mm - 1}. Man ſetze
hier der Kuͤrtze halber \frac{mm}{mm - 1} = a, alſo daß dieſe
Formel 1 + 4 as + 6 ass + 4 as3 + as4 ein Quadrat
werden ſoll. Es ſey die Wurzel davon 1 + f s
+ g ss deren Quadrat iſt 1 + 2 fs + 2 g ss + ff ss
+ 2 fgs2 + gg s4, und man beſtimme f und g alſo, daß
die
[493]Von der unbeſtimmten Analytic.
die drey erſten Glieder wegfallen, welches geſchieht
wann 4a = 2f oder f = 2a, und 6a = 2g + ff, folglich
g = \frac{6a - ff}{2} = 3a - 2aa, ſo geben die zwey letzten Glie-
der dieſe Gleichung 4 a + a s = 2 fg + gg s, woraus
gefunden wird s = \frac{4a - 2fg}{gg - a} = \frac{4a - 12 aa + 8a^{3}}{4a^{4} - 12a^{3} + 9aa - a}, das iſt
s = \frac{4 - 12a + 3aa}{4a^{3} - 12aa + 9a - 1}, welcher Bruch durch a - 1 abge-
kuͤrtzt giebt \frac{4(2a - 1)}{4 aa - 3a + 1}. Dieſer Werth giebt uns ſchon
unendlich viel Aufloͤſungen weil die Zahl m, daraus
hernach a = \frac{mm}{mm - 1} entſtanden, nach Belieben genommen
werden kann, welches durch einige Exempel zu er-
laͤuternnoͤthig iſt.
- I. Es ſey m = 2, ſo wird a = \frac{4}{3} und dahero
s = 4. \frac{\frac{5}{3}}{- \frac{23}{9}} = - \frac{60}{23} und hieraus p = - \frac{37}{23},
folglich q = - \frac{74}{23}; endlich \frac{x}{z} = \frac{949}{420} und \frac{y}{z} = \frac{6005}{4947}. - II. Es ſey m = \frac{3}{2}, ſo wird a = \frac{9}{5} und s = 4. \frac{\frac{13}{5}}{- \frac{11}{25}} = - \frac{260}{11}, dahero p = - \frac{249}{11} und q = \frac{747}{22}: woraus die
Bruͤche \frac{x}{z} und \frac{y}{z} gefunden werden koͤnnen.
Ein beſonderer Fall verdient noch bemerckt zu
werden, wann a ein Quadrat iſt, wie geſchieht wann
m
[494]Zweyter Abſchnitt
m = \frac{5}{3}, dann da wird a = \frac{25}{16}. Man ſetze wieder der
Kuͤrtze halben a = bb, alſo daß unſere Formel ſeyn wird
1 + 4 bbs + 6 bb ss + 4 bb s3 + bb s4 : davon
ſey die Wurzel 1 + 2 bb s + b s s, deren Quadrat
iſt 1 + 4 bbs + 2bss + 4b4 ss + 4 b3 s3 + bb s4, wo
ſich die zwey erſten und die letzten Glieder aufheben, die
uͤbrigen aber durch ss dividirt geben 6 bb + 4 bb s
= 2 b + 4 b4 + 4 b3 s, daraus s = \frac{6bb - 2b - 4b^{4}}{4b^{3} - 4bb}
= \frac{3b - 1 - 2b^{3}}{2bb - 2b}; welcher Bruch noch durch b - 1 abge-
kuͤrtzt werden kann, da dann kommt [...] = \frac{1 - 2b - 2 bb}{2b}
und p = \frac{1 - 2bb}{2b}.
Man haͤtte die Wurzel dieſer obigen Formel auch
ſetzen koͤnnen 1 + 2b s + b ss, davon das Quadrat
iſt 1 + 4 bs + 2 bss + 4 bbss + 4 bbs3 + bb s4, wo ſich
die erſten und zwey letzten Glieder aufheben, die uͤbri-
gen aber durch s dividirt geben 4bb + 6 bb s = 4 b
+ 2bs + 4bbs. Da nun bb = \frac{25}{16} und b = \frac{5}{4}, ſo bekaͤme
man daraus s = - 2 und p = —1, folglich pp - 1 = 0:
woraus nichts gefunden wird, weil z = 0 wuͤrde.
Im vorigen Fall aber, da p = \frac{1 - 2 bb}{2b}, wann m = \frac{8}{3}
und dahero a = \frac{25}{16} = bb, folglich b = \frac{5}{4}, ſo kommt
p = \frac{17}{20} und q = m p = \frac{17}{12}, folglich \frac{x}{z} = [...]
und \frac{y}{z} = \frac{433}{143}.
238.
[495]Von der unbeſtimmten Analytic.
238.
XVII. Frage: Man verlangt drey Quadrat-
Zahlen xx, y y und zz, ſo daß die Summe von je
zweyen wieder ein Quadrat ausmache?
Da nun dieſe drey Formeln xx + yy; xx + zz
und yy + zz zu Quadrate gemacht werden ſollen, ſo
theile man dieſelben durch z z um die drey folgenden zu
erhalten I.\frac{xx}{zz} + \frac{yy}{zz} = □; II.\frac{xx}{zz} + 1 = □;
III.\frac{yy}{zz} + 1 = □. Da dann den zwey letzteren ein
Genuͤge geſchieht, wann \frac{x}{z} = \frac{pp - 1}{2 p} und \frac{y}{z} = \frac{qq - 1}{2 q},
hieraus wird die erſte Formel \frac{(pp - 1)^{2}}{4 pp} + \frac{(qq - 1)^{2}}{4 qq}, wel-
che alſo auch mit 4 multiplicirt ein Quadrat werden
muß, das iſt \frac{(pp - 1)^{2}}{pp} + \frac{(qq - 1)^{2}}{qq}; oder auch mit
pp qq multiplicirt qq (pp - 1)2 + pp (qq - 1)2 = □,
welches nicht wohl geſchehen kann ohne einen Fall zu
wißen, da dieſelbe ein Quadrat wird: allein ein ſol-
cher Fall laͤßt ſich nicht wohl errathen, dahero
man zu andern Kunſtgriffen ſeine Zuflucht nehmen
muß, wovon wir einige anfuͤhren wollen.
- I. Da ſich die Formel alſo ausdruͤcken laͤßt
qq (p + 1)2 (p - 1)2 + pp (q + 1)2 (q - 1)2 = □
ſo
[496]Zweyter Abſchnitt
ſo mache man, daß ſich dieſelbe durch
das Quadrat (p + 1)2 theilen laße; wel-
ches geſchieht wann man nimmt q - 1 =
p + 1 oder q = p + 2, da dann ſeyn wird
q + 1 = p + 3, woher unſere Formel wird
(p + 2)2 (p + 1)2 (p - 1)2 +
pp (p + 3)2 (p + 1)2 = □, welche durch (p + 1)2
dividirt ein Quadrat ſeyn muß, nemlich
(p + 2)2 (p - 1)2 + pp (p + 3)2, ſo in dieſe Form
aufgeloͤßt wird 2 p4 + 8 p3 + 6 pp - 4 p + 4.
Weil nun hier das letzte Glied ein Quadrat iſt,
ſo ſetze man die Wurzel 2 + f p + g pp oder
g pp + fp + 2, davon das Quadrat iſt
ggp4 + 2 fgp3 + 4 gpp + ff pp + 4 fp + 4
wo man f und g ſo beſtimmen muß, daß die drey
letzten Glieder wegfallen, welches geſchieht
wann — 4 = 4 f, oder f = —1 und 6 = 4g + 1, oder
g = \frac{5}{4}, da dann die erſten Glieder durch p[3]
dividirt geben 2 p + 8 = ggp + 2 fg =
\frac{25}{15}p - \frac{5}{2}, woraus gefunden wird p = —24 und
q = —22; daher wir erhalten \frac{x}{z} = \frac{pp - 1}{2 p}
= - \frac{575}{48} oder x = - \frac{575}{48}z, und \frac{y}{z} = \frac{qq - 1}{2 q} = \frac{483}{44}
oder y = - \frac{483}{44}z.
Man
[497]Von der unbeſtimmten Analytic.
Man nehme nun z = 16.3.11, ſo wird x = 575.11
und y = 483.12: dahero ſind die Wurzeln von den
drey geſuchten Quadraten folgende:
x = 6325 = 11.23.25, dann hieraus wird
xx + yy = 232 (2752 + 2522) = 232.3732
y = 5796 = 12.21.23, dieſes giebt
xx + zz = 112 (5752 + 482) = 112. 5772.
z = 528 = 3.11.16, hieraus wird
yy + zz = 122 (4832 + 442) = 122.4852.
- II. Man kann noch auf unendlich viel Arten ma-
chen, daß unſere Formel durch ein Quadrat
theilbar wird; man ſetze z. E. (q + 1)2 =
4 (p + 1)2 oder q + 1 = 2 (p + 1), das iſt
q = 2p + 1 und q - 1 = 2p, woraus unſere
Formel wird (2p + 1)2 (p + 1)2 (p - 1)2 +
pp. 4. (p + 1)2 (4pp) = □, welche durch (p + 1)2
getheilt, giebt (2p + 1)2 (p - 1)2 + 16p = □
oder 20 p4 - 4p3 - 3pp + 2p + 1 = □, wor-
aus aber nichts gefunden werden kann. - III. Man ſetze dahero (q - 1)2 = 4 (p + 1)2, oder
q - 1 = 2 (p + 1), ſo wird q = 2p + 3 und
q + 1 = 2p + 4 oder q + 1 = 2 (p + 2):
IITheil J iwo-
[498]Zweyter Abſchnitt
woher unſere Formel durch (p + 1)2 getheilt,
ſeyn wird: (2p + 3)2 (p - 1)2 + 16pp (p + 2)2,
das iſt 9 - 6p + 53pp + 68p3 + 20p4; da-
von ſey die Wurzel 3 - p + gpp, deren Qua-
drat iſt 9 - 6p + 6 gpp + pp - 2gp3 + ggp4.
Da nehme man nun um auch die dritten Glie-
der verſchwinden zu machen 53 = 6g + 1 oder
g = \frac{26}{3}, ſo werden die uͤbrigen Glieder durch p3 dwi-
dirt geben 20p + 68 = gg p - 2g oder \frac{256}{3} = \frac{496}{9}p,
daher p = \frac{48}{31} und q = \frac{189}{31}, woraus wiederum
eine Aufloͤſung folget. - IV. Man ſetze q - 1 = \frac{4}{3}(p - 1), ſo wird q = \frac{4}{3}p - [\frac{1}{3}]
und q + 1 = \frac{4}{3}p + \frac{2}{3} = \frac{2}{3}(2p + 1), dahero
wird unſere Formel durch (p - 1)2 dividirt,
ſeyn \frac{(4 p - 1)^{2}}{9}(p + 1)2 + \frac{64}{81}pp (2 p + 1)2, wel-
che mit 81 multiplicirt, wird 9 (4 p - 1)2 (p + 1)3
+ 64 p p (2 p + 1)2 = 400 p4 + 472 p2
+ 73 pp - 54 p + 9, wo ſo wohl das erſte als
letzte Glied Quadrate ſind. Man ſetze dem-
nach die Wurzel 20 pp - 9 p + 3, davon das
Quadrat 400 p4 - 360 p3 + 201 pp + 120 pp
— 54 p + 9 und daher erhaͤlt man 472 p + 73
= - 360 p + 201, dahero p = \frac{2}{13} und q = \frac{8}{39} - ⅓.
Man
[499]Von der unbeſtimmten Analytic.
Man kann auch fuͤr die obige Wurzel ſetzen
20 pp + 9 p - 3, davon das Quadrat 400 p4 + 360 p3
— 120 pp + 81 pp - 54 p + 9, mit unſerer Formel
verglichen giebt 472 p + 73 = 360p - 39, und dar-
aus p = - 1, welcher Werth aber zu nichts nuͤtzet.
- V. Man kann auch machen daß ſich unſere For-
mel ſo gar durch beyde Quadrate (p + 1)2
und (p - 1)2 zugleich theilen laͤßt. Man ſetze zu die-
ſem Ende q = \frac{pt + 1}{p + 1}, da wird q + 1 = \frac{pt + p + t + 2}{p + t}
= \frac{(p + 1) (t + 1)}{p + t} und q - 1 = \frac{pt - p - t + 1}{p + t}
= \frac{(p - 1) (t - 1)}{p + t}, hieraus wird nun unſere For-
mel durch (p + 1)2 (p - 1)2 dividirt = \frac{(pt + 1)^{2}}{(p + t)^{2}}
+ pp\frac{(t + 1)^{2} (t - 1)^{2}}{(p + t)^{4}}, welche mit dem Quadrat
(p + t)4 multiplicirt noch ein Quadrat ſeyn
muß, nemlich (pt + 1)2 (p + t)2 + pp (t + 1)2 (t - 1)2
oder tt p4 + 2 t (tt + 1) p3 + 2 tt pp
+ (tt + 1)2 pp + (tt - 1)2 pp + 2 t (tt + 1) p
+ tt: wo ſo wohl das erſte als letzte Glied
Quadrate ſind. Man ſetze demnach die Wurzel
t pp + (tt + 1) p - t, davon das Quadrat tt p4
+ 2 t (tt + 1) p3 - 2 tt pp + (tt + 1)2 pp - 2 t (tt + 1) p + tt
mit unſerer Formel verglichen giebt:
J i 22 ttp
[500]Zweyter Abſchnitt
2 ttp + (tt + 1)2 p + (tt - 1)2 p +
2 t (tt + 1) = - 2 ttp + (tt + 1)2 p —
2 t (tt + 1), oder 4 ttp + (tt - 1)2 p +
4 t (tt + 1) = 0, oder (tt + 1)2 p + 4 t (tt + 1)
= 0, das iſt tt + 1 = - \frac{4t}{p}: woraus wir erhal-
ten p = \frac{- 4 t}{tt + 1}, hieraus wird pt + 1 = - \frac{3 tt + 1}{tt + 1}
und p + t = \frac{t^{3} - 3 t}{tt + 1}, folglich q = - \frac{3 tt + 1}{t^{3} - 3t}, wo t
nach Belieben angenommen werden kann.
Es ſey z. E. t = 2 ſo wird p = - \frac{8}{5} und q = - \frac{11}{2}:
woraus wir finden \frac{x}{z} = \frac{pp - 1}{2 p} = + \frac{39}{80} und \frac{y}{z} = \frac{aq - 1}{2q}
= - \frac{117}{44} oder x = \frac{3.13}{4.4.5}z und y = \frac{9.13}{4.11}z. Man nehme
nun z = 4. 4. 5. 11, ſo wird x = 3. 13. 11 und y =
4.5.9.13: alſo ſind die Wurzeln der drey geſuchten Qua-
draten x = 3. 11. 13 = 429; y = 4. 5. 9. 13 = 2340
und z = 4. 4. 5. 11 = 880. Welche noch kleiner
ſind als die oben gefundenen.
Aus dieſen aber wird
- xx + yy = 32. 132 (121 + 3600) = 32. 132. 612;
- xx + zz = 112. (1521 + 6400) = 112. 892;
- yy + zz = 202. (13689 + 1936) = 202. 1252;
VI.
[501]Von der unbeſtimmten Analytic.
VI. Zu[le]tzt bemercken wir noch bey dieſer Frage,
daß aus einer jeglichen Aufloͤſung ganz leicht
noch eine andere gefunden werden kann: dann
wann dieſe Werthe gefunden worden x = a,
y = b, und z = c; alſo daß aa + bb = □,
aa + cc = □ und bb + cc = □, ſo werden
auch die folgenden Werthe ein Genuͤge leiſten,
x = a b, y = b c und z = a c, dann da wird
xx + yy = aa bb + bb cc = bb (aa + cc) = □
xx + zz = aa bb + aa cc = aa (bb + cc) = □
yy + zz = aa cc + bb cc = cc (aa + bb) = □.
Da wir nun eben gefunden x = a = 3. 11. 13; y = b
= 4. 5. 9. 13 und z = c = 4. 4. 5. 11, ſo erhalten
wir daraus nach dieſer Aufloͤſung:
- x = a b = 3. 4. 5. 9. 11. 13. 13.
- y = b c = 4. 4. 4. 5. 5. 9. 11. 13
- y = a c = 3. 4. 4. 5. 11. 11. 13
welche ſich alle drey durch 3. 4. 5. 11. 13
theilen laßen, und alſo auf folgende Formel ge-
bracht werden x = 9. 13, y = 3. 4. 4. 5 und z = 4. 11,
das iſt x = 117, y = 240, und z = 44,
welche noch kleiner ſind als die vorigen; dahero
wird aber:
J i 3xx
[502]Zweyter Abſchnitt
- xx + yy = 71289 = 2672.
- xx + zz = 15625 = 1252.
- yy + zz = 59536 = 2442.
239.
XVIII. Frage: Man verlangt zwey Zahlen x und
y, ſo daß wann man die eine zum Quadrat der andern
addirt ein Quadrat herauskomme, alſo daß dieſe zwey
Formeln xx + y und yy + x Quadrate ſeyn
ſollen?
Wollte man ſo gleich fuͤr die erſtere ſetzen xx + y
= pp und daraus herleiten y = pp - xx, ſo wuͤrde
die andere Formel p4 - 2 pp xx + x4 + x = □
wovon die Aufloͤſung nicht leicht in die Augen faͤllt.
Man ſetze aber zu gleich fuͤr beyde Formel xx + y
= (p - x)2 = pp - 2 px + xx und yy + x = (q - y)2
= qq - 2 qy + yy, woraus wir dann dieſe zwey
Gleichungen erhalten I.) y + 2 px = pp und
II.) x + 2 qy = qq, aus welchen x und y leicht ge-
funden werden koͤnnen. Man findet nemlich
x = \frac{2qpp - qq}{4pq - 1} und y = \frac{2pqq - qq}{4pq - 1}; wo man p und q
nach Belieben annehmen kann. Man ſetze z. E. p = 2
und q = 3, ſo bekommt man dieſe zwey geſuchte Zah-
len
[503]Von der unbeſtimmten Analytic.
len x = \frac{15}{23} und y = \frac{32}{23}, dann daher wird xx + y
= \frac{225}{529} + \frac{32}{23} = \frac{961}{529} = (\frac{31}{23})2 und yy + x = \frac{1024}{529} + \frac{15}{23}
= \frac{1369}{529} = (\frac{37}{23})2.
Man nehme ferner p = 1 und q = 3, ſo wird
x = - \frac{3}{11} und y = \frac{17}{11}: weil aber eine Zahl negativ iſt,
ſo moͤgte man dieſe Aufloͤſung nicht gelten laßen.
Man ſetze p = 1 und q = \frac{3}{2}, ſo wird x = \frac{3}{20} und y = \frac{7}{10},
dann da wird xx + y = \frac{9}{400} + \frac{7}{10} = \frac{289}{400} = (\frac{17}{20})2 und
yy + x = \frac{49}{100} + \frac{3}{20} = \frac{64}{100} = (\frac{8}{10})2.
240.
XIX. Frage: Zwey Zahlen zu finden deren
Summe ein Quadrat und die Summe ihrer Quadra-
ten ein Biquadrat ſey.
Dieſe Zahlen ſeyen x und y und weil xx + yy
ein Biquadrat ſeyn muß, ſo mache man daſſelbe erſt-
lich zu einem Quadrat, welches geſchieht wann x = pp
— qq und y = 2 pq, da dann wird xx + yy
= (pp + qq)2. Damit nun dieſes ein Biquadrat
werde, ſo muß pp + qq ein Quadrat ſeyn, dahero
ſetze man ferner p = rr - ss und q = 2 rs, ſo wird
pp + qq = (rr + ss)2; folglich xx + yy
= (rr + ss)4 und alſo ein Biquadrat; als dann aber
J i 4wird
[504]Zweyter Abſchnitt
wird x = r4 - 6 rr ss + s4 und y = 4 r3 s - 4 rs3. Alſo
iſt noch uͤbrig, daß dieſe Formel x + y = r4
+ 4r3 s - 6 rr ss - 4 rs3 + s4 ein Quadrat werde,
man ſetze davon die Wurzel rr + 2 rs + ss, und alſo
unſere Formel gleich dieſem Quadrat r4 + 4 r3s + 6 rrss
+ 4 rs3 + s4, wo ſich die zwey erſten und letzten Glie-
der aufheben, die uͤbrigen aber durch rss dividirt geben
6 r + 4 s = - 6 r - 4 s oder 12 r + 8 s = 0: alſo
s = - \frac{12 r}{s} = - \frac{3}{2}r, oder man kann die Wurzel auch
ſetzen rr - 2rs + ss, damit die vierten Glieder weg-
fallen: da nun das Quadrat hievon iſt r4 - 4 r3s
+ 6 rr ss - 4 rs3 + s4, ſo geben die uͤbrigen Glieder
durch rrs dividirt 4 r - 6 s = - 4 r + 6 s, oder 8 r = 12 s, folg-
lich r = \frac{3}{2}s: wann nun r = 3 und s = 2 ſo wuͤrde
x = - 119 negativ.
Laßt uns ferner ſetzen r = \frac{3}{2}s + t, ſo wird fuͤr unſere
Formel:
\array{l}\underline{rr=\frac{9}{4}ss+3st+tt, r^{3}=\frac{27}{8}s^{3}+\frac{27}{4}sst+\frac{9}{2}stt+t^{3}}\\ \mathfrak{folglich}\text{ } r^{4}=\frac{81}{16}s^{4}+\frac{27}{2}sstt+6st^{3}+t^{4}\\ +4r^{3}s=\frac{27}{2}s^{4}+27s^{3}t+18sstt+4st^{3}\\ -6rrss=-\frac{27}{2}s^{4}-18s^{3}t-6sstt\\ -4rs^{3}=-6s^{4}-4s^{3}t\\ +s^{4}=+s^{4}\mathfrak{also~unsere~Formel}\\ \overline{~~~~\frac{1}{26}s^{4}+\frac{37}{2}s^{3}t+\frac{51}{2}sstt+10st^{3}+t^{4}}wel-
[505]Von der unbeſtimmten Analytic.
welche ein Quadrat ſeyn muß, und alſo auch wann
ſie mit 16 multiplicivt wird: da bekommt man dieſe
s4 + 296 s3 t + 408 ss tt + 160 st3 + 16 t4: hievon
ſetze man die Wurzel ss + 148 st - 4 tt, davon das
Quadrat iſt s4 + 296 s3 t + 21896 ss tt - 1184 st3
+ 16 t4. Hier heben ſich die zwey erſten und letzten Glie-
der auf, die uͤbrigen aber durch stt dividirt geben
21896s - 1184t = 408s + 160 t und alſo \frac{s}{t} = \frac{1344}{21488}
= \frac{336}{5372} = \frac{84}{1343}. Alſo nehme man s = 84 und t = 1343
folglich r = 1469: und aus dieſen Zahlen r = 1469 und
s = 84 finden wir, x = r4 - 6 rr ss + s4 = 4565486027761
und y = 1061652293520.
J i 5Capitel
[506]Zweyter Abſchnitt
Capitel 15.
Aufloͤſung ſolcher Fragen worzu Cubi
erfordert werden.
241.
In dem vorigen Capitel ſind ſolche Fragen vorgekom-
men, wo gewiße Formeln zu Quadraten gemacht
werden mußten, da wir dann Gelegenheit gehabt haben,
verſchiedene Kunſtgriffe zu erklaͤren, wodurch die oben
gegebenen Regeln zur Ausuͤbung gebracht werden
koͤnnen. Nun iſt noch uͤbrig ſolche Fragen zu betrach-
ten, wo gewiße Formeln zu Cubis gemacht werden
ſollen, dazu auch ſchon im vorigen Capitel die Re-
geln gegeben worden, welche aber jetzt durch die
Aufloͤſung der folgenden Fragen in ein groͤßeres
Licht geſetzt werden.
242.
I. Frage: Man verlangt zwey Cubos x3 und y5
deren Summe wiederum ein Cubus ſeyn ſoll?
Da alſo x3 + y3 ein Cubus werden ſoll, ſo muß
auch dieſe Formel durch den Cubus y3 dividirt noch
ein
[507]Von der unbeſtimmten Analytic.
ein Cubus ſeyn, alſo \frac{x^{3}}{y^{3}} + 1 = Cubo. Man ſetze \frac{x}{y} = z - 1
ſo bekommen wir z3 - 3zz + 3z, welche ein Cubus ſeyn
ſoll; wollte man nun nach den obigen Regeln die Cu-
hic-Wurzel ſetzen z - u, wovon der Cubus iſt z3 - 3uzz
+ 3uuz - u3, und u ſo beſtimmen, daß auch die zwey-
ten Glieder wegfielen, ſo wuͤrde u = 1, die uͤbri-
gen Glieder aber wuͤrden geben 3 z = 3 uu z - u3
= 3 z - 1, woraus gefunden wird z gleich unendlich,
welcher Werth uns nichts hilft. Man laße aber u
unbeſtimmt, ſo bekommen wir dieſe Gleichung:
— 3zz + 3z = - 3uzz + 3uuz - u3; aus welcher
Quadratiſchen Gleichung der Werth von z beſtimmt
werde: wir bekommen aber 3uzz - 3zz = 3uuz - 3z
— u3 das iſt = 3 (u - 1) zz = 3 (uu - 1) z - u3, oder
zz = (u + 1) z - \frac{u^{3}}{3 (u - 1)}, woraus gefunden wird
z = \frac{u + 1}{2} ± √ (\frac{uu + 2 u + 1}{4} - \frac{u^{3}}{3(u - 1)}) oder
z = \frac{u + 1}{2} ± √ \frac{- u^{3} + 3 uu - 3 u - 3}{12 (u - 1)}.
Die Sache kommt alſo darauf an, daß die-
ſer Bruch zu einem Quadrat gemacht werde, wir
wollen daher den Bruch oben und unten mit 3(u - 1)
multipliciren, damit unten ein Quadrat komme,
nemlich \frac{- 3u^{4} + 12u^{3} - 18 uu + 9}{30 (u - 1)^{2}}, wovon alſo der
Zaͤhler noch ein Quadrat werden muß. In dem-
ſelben
[508]Zweyter Abſchnitt
ſelben iſt zwar das letzte Glied ſchon ein Quadrat,
ſetzt man aber nach der Regel die Wurzel da-
von guu + fu + 3, wovon das Quadrat iſt
ggu4 + 2fgu3 + 6guu + 2fu + 9 und macht die
+ ffuu
drey letzten Glieder verſchwinden, ſo wird erſtlich 0 = 2t
das iſt f = 0, und hernach 6g + ff = —18, und
dahero g = —3: als dann geben die zwey erſten Glieder
durch u3 dividirt — 3 u + 12 = ggu + 2 fu = 9 u;
und daher u = 1, welcher Werth zu nichts fuͤhret.
Wollen wir nun weiter ſetzen u = 1 + t, ſo wird un-
ſere Formel — 12t - 3t4, welche ein Quadrat ſeyn ſoll,
welches nicht geſchehen kann, wofern t nicht nega-
tiv iſt. Es ſey alſo t = —s, ſo wird unſere Formel 12s - 3s4,
welche in dem Fall s = 1 ein Quadrat wird, alsdann
aber waͤre t = —1 und u = 0, woraus nichts gefunden
werden kann. Man mag auch die Sache angreiffen wie
man will, ſo wird man niemahls einen ſolchen Werth
finden, der uns zu unſerm Endzweck fuͤhret; wor-
aus man ſchon ziemlich ſicher ſchließen kann, daß es
nicht moͤglich ſey zwey Cubos zu finden, deren Summe
ein Cubus waͤre, welches aber auch folgender Geſtalt
bewieſen werden kann.
243.
[509]Von der unbeſtimmten Analytic.
243.
Lehr-Satz: Es iſt nicht moͤglich zwey Cubos
zu finden, deren Summe oder auch Differenz ein Cu-
bus waͤre.
Hier iſt vor allen Dingen zu bemercken, daß
wann die Summe unmoͤglich iſt, die Differenz auch
unmoͤglich ſeyn muͤße. Dann wann es unmoͤglich iſt
daß x3 + y3 = z3, ſo iſt es auch unmoͤglich daß z3 - y3
= x3, nun aber iſt z3 - y3 die Differenz von zwey Cu-
bis: Es iſt alſo genung die Unmoͤglichkeit blos von
der Summe, oder auch nur von der Differenz zu zeigen,
weil das andere daraus folgt. Der Beweis ſelbſt
aber wird aus folgenden Saͤtzen beſtehen.
- I. Kann man annehmen, daß die Zahlen x und y
untheilbar unter ſich ſind. Dann wann ſie ei-
nen gemeinen Theiler haͤtten, ſo wuͤrden ſich die
Cubi durch den Cubum deßelben theilen la-
ßen. Waͤre z. E. x = 2a, und y = 2b
ſo wuͤrde x3 + y3 = 8a3 + 8b3, und waͤre
dieſes ein Cubus, ſo muͤßte auch a3 + b3 ein
Cubus ſeyn. - II. Da nun u und y keinen gemeinen Theiler ha-
ben, ſo ſind dieſe beyde Zahlen entweder beyde
ungerad, oder die eine gerad, und die an-
dere
[510]Zweyter Abſchnitt
dere ungerad. Im erſtern Fall muͤßte z gerad
ſeyn; im andern Fall aber muͤßte z ungerad
ſeyn. Alſo ſind von den drey Zahlen x, y und z
immer zwey ungerad und eine gerad. Wir wol-
len dahero zu unferm Beweis die beyden unge-
raden nehmen, weil es gleich viel iſt, ob wir
die Unmoͤglichkeit der Summe oder der Diffe-
renz zeigen, indem die Summe in die Differenz
verwandelt wird, wann die eine Wurzel ne-
gativ wird. - III. Es ſeyen demnach x und y zwey ungerade Zah-
len, ſo wird ſo wohl ihre Summe als Diffe-
renz gerad ſeyn. Man ſetze dahero \frac{x + y}{2} = p
und \frac{x - y}{2} = q, ſo wird x = p + q und y = p
— q, woraus erhellet, daß von den zwey Zah-
len p und q die eine gerad, die andere aber un-
gerad ſeyn muß; dahero aber wird x3 + y3
= 2p3 + 6pqq = 2p(pp + 3qq): es muß
alſo bewieſen werden, daß dieſes Product
2p(pp + 3qq) kein Cubus ſeyn koͤnne. Sollte
aber die Sache von der Differenz bewieſen
werden, ſo wuͤrde x3 - y3 = 6ppq + 2q3
= 2q(qq + 3pp), welche Formel der vori-
gen
[511]Von der unbeſtimmten Analytic.
gen gantz aͤhnlich iſt, indem nur die Buch-
ſtaben p und q verwechſelt ſind, dahero es ge-
nung iſt die Unmoͤglichkeit von dieſer Formel
2p(pp + 3qq) zu zeigen, weil daraus noth-
wendig folget, daß weder die Summe noch
die Differenz von zweyen Cubis ein Cubus
werden koͤnne. - IV. Waͤre nun 2p(pp + 3qq) ein Cubus, ſo
waͤre derſelbe gerad und alſo durch 8 theilbar:
folglich muͤßte auch der achte Theil unſerer
Formel eine gantze Zahl und dazu ein Cubus
ſeyn, nemlich ¼p(pp + 3qq). Weil nun von
den Zahlen p und q die eine gerad, die andere
aber ungerad iſt, ſo wird pp + 3qq eine un-
gerade Zahl ſeyn und ſich nicht durch 4 theilen
laſſen, woraus folget daß ſich p durch 4 theilen
laßen muͤſſe und alſo \frac{p}{4} eine gantze Zahl ſey. - V. Wann nun dieſes Product \frac{p}{4}. (pp + 3qq) ein
Cubus ſeyn ſollte, ſo muͤßte ein jeder Factor
beſonders, nemlich \frac{p}{4} und pp + 3qq, ein Cubus
ſeyn, ſo nemlich die ſelben keinen gemeinen Thei-
ler haben. Dann wann ein Product von zwey
Factoren, die unter ſich untheilbar ſind ein
Cubus
[512]Zweyter Abſchnitt
Cubus ſeyn ſoll, ſo muß nothwendig ein jeder
fuͤr ſich ein Cubus ſeyn: wann dieſelben aber
einen gemeinen Theiler haben, ſo muß derſelbe
beſonders betrachtet werden. Hier iſt demnach
die Frage: ob dieſe zwey Factoren p und
pp + 3qq nicht einen gemeinen Factor ha-
ben koͤnnten? welches alſo unterſucht wird.
Haͤtten dieſelben einen gemeinen Theiler, ſo wuͤr-
den auch dieſe pp und pp + 3qq eben denſel-
ben gemeinen Theiler haben, und alſo auch die-
ſer ihre Differenz, welche iſt 3qq, mit dem
pp eben denſelben gemeinen Theiler haben, da
nun p und q unter ſich untheilbar ſind, ſo
koͤnnen die Zahlen pp und 3qq keinen andern
gemeinen Theiler haben als 3, welches geſchieht
wann ſich p durch 3 theilen laͤßt. - VI. Wir haben dahero zwey Faͤlle zu erwegen: der
erſte iſt wann die Factoren p und pp + 3qq
keinen gemeinen Theiler haben, welches immer
geſchieht, wann ſich p nicht durch 3 theilen laͤßt;
der andere Fall aber iſt, wann dieſelben einen
gemeinem Theiler haben, welches geſchieht
wann ſich p durch 3 theilen laͤßt, da dann bey-
de durch 3 theilbar ſeyn werden. Dieſe zwe a
Faͤlle
[513]Von der unbeſtimmten Analytic.
Faͤlle muͤßen ſorgfaͤltig von einander unterſchie-
den werden, weil man den Beweis fuͤr einen
jeden ins beſondere fuͤhren muß. - VII.Erſte Fall. Es ſey demnach p nicht durch 3
theilbar und alſo unſere beyden Factoren \frac{p}{4}
und pp + 3qq untheilbar unter ſich, ſo muͤß-
te ein jeder fuͤr ſich ein Cubus ſeyn. Laßt uns
dahero pp + 3qq zu einem Cubo machen, wel-
ches geſchieht wann man, wie oben gezeigt wor-
den, ſetzt p + q√ - 3 = (t + u√ - 3)3 und
p - q√ - 3 = (t - u√ - 3)3. Damit dadurch wer-
de pp + 3qq = (tt + 3uu)3 und alſo ein Cubus;
hieraus aber wird, p = t3 - 9tuu = t(tt - 9uu),
und q = 3ttu - 3u3 = 3u (tt - uu): weil nun
q eine ungerade Zahl iſt, ſo muß u auch un-
gerad, t aber gerad ſeyn, weil ſonſten tt - uu
eine gerade Zahl wuͤrde. - VIII. Da nun pp + 3qq zu einem Cubo gemacht
und gefunden worden p = t(tt - 9uu)
= t(t + 3u)(t - 3u), ſo muͤßte jetzt noch \frac{p}{4}
und alſo auch 2p, ein Cubus ſeyn; dahero dieſe
Formel 2t(t + 3u)(t - 3u) ein Cubus ſeyn
muͤßte. Hier iſt aber zu bemercken, daß t erſt-
IITheil K klich
[514]Zweyter Abſchnitt
lich eine gerade Zahl und nicht durch 3 theil-
bar iſt, weil ſonſten auch p durch 3 theil-
bar ſeyn wuͤrde, welcher Fall hier ausdruͤck-
lich ausgenommen iſt: alſo ſind dieſe drey Fac-
toren 2t, t + 3u und t - 3u unter ſich untheil-
bar, und deswegen muͤßte ein jeder fuͤr ſich ein
Cubus ſeyn. Man ſetze dahero t + 3u = f3
und t - 3u = g3 ſo wird 2t = f3 + g3. Nun
aber iſt 2t auch ein Cubus, und folglich haͤtten
wir hier zwey Cubos f3 und g3 deren Summe
wieder ein Cubus waͤre, welche offenbahr un-
gleich viel kleiner waͤren, als die anfaͤnglich
angenommenen Cubi x3 und y3. Dann nach-
dem wir geſetzt haben x = p + q und y = p - q,
anjetzo aber p und q durch die Buchſtaben t
und u beſtimmt haben, ſo muͤßen die Zahlen p
und q viel groͤßer ſeyn als t und u. - IX. Wann es alſo zwey ſolche Cubi in den groͤßten
Zahlen gaͤbe, ſo koͤnnte man auch in viel klei-
nern Zahlen eben dergleichen anzeigen deren
Summ auch ein Cubus waͤre, und ſolcher Ge-
ſtalt koͤnnte man immer auf kleinere derglei-
chen Cubos kommen. Da es nun in kleinen
Zah-
[515]Von der unbeſtimmten Analytic.
Zahlen dergleichen Cubos gewis nicht giebt,
ſo ſind ſie auch in den allergroͤßten nicht moͤglich.
Dieſer Schluß wird dadurch bekraͤftiget, daß
auch der andere Fall eben dahin leitet, wie wir
ſo gleich ſehen werden. - X. Zweyter Fall. Es ſey nun p durch 3
theilbar, q aber nicht, und man ſetze p = 3r
ſo wird unſere Formel \frac{3r}{4}. (9rr + 3qq), oder
\frac{9}{4}r(3rr + qq), welche beyde Factoren unter ſich
untheilbar ſind, weil ſich 3rr + qq weder
durch 2 noch durch 3 theilen laͤßt, und r
eben ſo wohl gerad ſeyn muß als p, deswegen
muß ein jeder von dieſen beyden Factoren fuͤr ſich
ein Cubus ſeyn. - XI. Machen wir nun den zweyten 3rr + qq oder
qq + 3rr zu einem Cubo, ſo finden wir wie
oben q = t(tt - 9uu) und r = 3u(tt - uu):
wo zu mercken, daß weil q ungerad war, hier
auch t ungerad, u aber eine gerade Zahl ſeyn
muͤße. - XII. Weil nun \frac{9r}{4} auch ein Cubus ſeyn muß und
alſo auch mit dem Cubo \frac{8}{27} multiplicirt, ſo muß
K k 2\frac{2r}{3}
[516]Zweyter Abſchnitt
\frac{2r}{3} das iſt 2u(tt - uu) = 2u(t + u)(t - u) ein
Cubus ſeyn, welche drey Factoren unter ſich un-
theilbahr und alſo ein jeder fuͤr ſich ein Cubus
ſeyn muͤßte: wann man aber ſetzt t + u = f3
und t - u = g3, ſo folgt daraus 2u = f3 - g3,
welches auch ein Cubus ſeyn muͤßte, indem
2u ein Cubus iſt. Solcher Geſtalt haͤtte man
zwey weit kleinere Cubos f3 und g3 deren Diffe-
renz ein Cubus waͤre, und folglich auch ſolche
deren Summe ein Cubus waͤre: dann man darf
nur ſetzen f3 - g3 = h3, ſo wird f3 = h3 + g3,
und alſo haͤtte man zwey Cubos deren Summe
ein Cubus waͤre. Hierdurch wird nun der obige
Schluß vollkommen beſtaͤtiget, daß es auch in
den groͤßten Zahlen keine ſolche Cubi gebe, de-
ren Summe oder Differenz ein Cubus waͤre,
und das deswegen, weil in den kleinſten Zahlen
dergleichen nicht anzutreffen ſind.
244.
Weil es nun nicht moͤglich iſt zwey ſolche Cubos zu
finden, deren Summe oder Differenz ein Cubus waͤre,
ſo faͤlt auch unſere erſte Frage weg, und man pflegt hier
vielmehr den Anfang mit dieſer Frage zu machen, wie
drey
[517]Von der unbeſtimmten Analytic.
drey Cubi gefunden werden ſollen, deren Summe einen
Cubus ausmache: man kann aber zwey von denſelben
nach Belieben annehmen, alſo daß nur der dritte ge-
funden werden ſoll; welche Frage wir anjetzo vor-
nehmen wollen.
245.
II. Frage: Es wird zu zwey gegebenen Cu-
bis a3 und b3 noch ein dritter Cubus x3 verlangt,
welcher mit denſelben zuſammen wiederum einen Cu-
bum ausmache?
Es ſoll alſo dieſe Formel a3 + b3 + x3 ein Cu-
bus werden, welches da es nicht anders geſchehen
kann, als wann ſchon ein Fall bekannt iſt, ein ſolcher
Fall aber hier ſich von ſelbſten darbiethet nemlich
x = —a, ſo ſetze man x = y - a, da wird x3 = y3
— 3ayy + 3aay - a3, und dahero unſere Formel die
ein Cubus werden ſoll y3 ‒ 3ayy + 3aay + b3, wovon das
erſte und letzte Glied ſchon ein Cubus iſt, dahero man
ſo gleich zwey Aufloͤſungen finden kann.
- I. Nach der erſten ſetze man die Wurzel davon
y + b, deren Cubus iſt y3 + 3byy + 3bby
+ b3; woraus wir bekommen - 3ay + 3aa
K k 3= 3by
[518]Zweyter Abſchnitt
= 3by + 3bb, dahero y = \frac{aa - bb}{a + b} = a - b; folg-
lich x = —b welcher uns zu nichts dienet. - II. Man kan aber die Wurzel auch ſetzen b + fy,
davon der Cubus iſt f3y3 + 3bffyy + 3bbfy
+ b3; und f alſo beſtimmen, daß auch die
dritten Glieder wegfallen, welches geſchieht
wann 3aa = 3bbf oder f = \frac{aa}{bb}, da dann die zwey
erſten Glieder durch yy dividirt geben y - 3a
= f3y + 3bff = \frac{a^{6} y}{b^{6}} + \frac{3 a^{4}}{b^{3}}, welche mit b6
multiplicirt giebt b6y - 3ab6 = a6y + 3a4b3;
daraus gefunden wird y = \frac{3a^{4}b^{3} + 3ab^{6}}{b^{6} - a^{6}}
= \frac{3ab^{3} (a^{3} + b^{3})}{b^{6} - a^{6}} = \frac{3ab^{3}}{b^{3} - a^{3}}, und allſo
x = y - a = \frac{2ab^{3} + a^{4}}{b^{3} - a^{3}} = a.\frac{2b^{3} + a^{3}}{b^{3} - a^{3}}.
Wann alſo die beyden Cubi a3 und b3 gegeben
ſind, ſo haben wir hier die Wurzel des dritten geſuch-
ten Cubi gefunden, und damit dieſelbe poſitiv wer-
de, ſo darf man nur b3 fuͤr den groͤßern Cubum anneh-
men, welches wir durch einige Exempel erlaͤutern wol-
len.
- I. Es ſeyen die zwey gegebenen Cubi 1 und 8, alſo
daß a = 1 und b = 2, ſo wird dieſe Form 9 + x[6]
ein
[519]Von der unbeſtimmten Analytic.
ein Cubus, wann x = \frac{17}{7}; dann da wird 9 + x3
= \frac{8000}{343} = (\frac{20}{7})3. - II. Es ſeyen die zwey gegebenen Cubi 8 und 27, alſo
daß a = 2 und b = 3, ſo wird dieſe Form
35 + x3 ein Cubus, wann x = \frac{124}{19}. - III. Es ſeyen die zwey gegebenen Cubi 27 und 64,
alſo daß a = 3 und b = 4, ſo wird dieſe Form
91 + x3 ein Cubus, wann x = \frac{465}{37}.
Wollte man zu zwey gegebenen Cubis noch mehr
dergleichen dritte finden, ſo muͤßte man in der erſten
Form a3 + b3 + x3 ferner ſetzen x = \frac{2ab^{3} + a^{4}}{b^{3} - a^{3}} + z,
da man dann wieder auf eine aͤhnliche Formel kom-
men wuͤrde, woraus ſich neue Werthe fuͤr z beſtim-
men ließen, welches aber in allzuweitlaͤufige Rech-
nungen fuͤhren wuͤrde.
246.
Bey dieſer Frage ereignet ſich aber ein merck-
wuͤrdiger Fall, wann die beyden gegebenen Cubi ein-
ander gleich ſind, oder b = a: dann da bekommen wir
x = \frac{3a^{4}}{0} das iſt unendlich, und erhalten alſo keine
Aufloͤſung: dahero dieſe Frage wann 2a3 + x3
ein Cubus werden ſoll, noch nicht hat aufge-
K k 4loͤßt
[520]Zweyter Abſchnitt
loͤßt werden koͤnnen. Es ſey z. E. a = 1 und alſo
unſere Formel 2 + x3, ſo iſt zu mercken, daß was
man auch immer vor Veraͤnderungen vornehmen mag,
alle Bemuͤhungen vergebens ſind, und nimmer daraus
ein geſchickter Werth fuͤr x gefunden werden kann;
woraus ſich ſchon ziemlich ſicher ſchließen laͤßt, daß
zu einem doppelten Cubo kein Cubus gefunden werden
koͤnne, welcher mit jenem zuſammen einen Cubum aus-
machte, oder daß dieſe Gleichung 2a3 + x3 = y3 un-
moͤglich ſey; aus derſelben aber folget dieſe 2a3 = y3 - x3,
und dahero auch nicht moͤglich iſt zwey Cubos zu finden,
deren Differenz ein doppelter Cubus waͤre, welches
auch von der Summe zweyer Cubus zu verſtehen
und folgender Geſtalt bewieſen werden kann.
247.
Lehr-Satz. Weder die Summe, noch die Diffe-
renz zwiſchen zwey Cubis kann jemahls einem doppelten
Cubo gleich werden, oder dieſe Formel x3 + y3 = 2z[3]
iſt an ſich ſelbſt unmoͤglich, außer dem Fall y = x,
welcher fuͤr ſich klar iſt.
Hier koͤnnen wieder x und y als untheilbar
unter ſich angenommen werden, dann wann ſie ei-
nen
[521]Von der unbeſtimmten Analytic.
nen gemeinen Theiler haͤtten, ſo muͤßte auch z da-
durch theilbar ſeyn und alſo die gantze Gleichung
durch den Cubum davon getheilt werden koͤnnen.
Weil nun x3 + y3 ein gerade Zahl ſeyn ſoll, ſo muͤ-
ßen beyde Zahlen x und y ungerad ſeyn, dahero ſo
wohl ihre Summe als Differenz gerad ſeyn wird. Man
ſetze allſo \frac{x + y}{2} = p und \frac{x - y}{2} = q, ſo wird x = p
+ q und y = p - q; da dann von den Zahlen p und
q die eine gerad die andere aber ungerad ſeyn muß.
Hieraus folgt aber x3 + y3 = 2p3 + 6pqq =
2p(pp + 3qq), und x3 - y3 = 6ppq + 2q3 =
2q(3pp + qq), welche beyde Formeln einander voͤllig
aͤhnlich ſind. Dahero es genung ſeyn wird zu zeigen,
daß dieſe Formel 2p(pp + 3qq) kein doppelter Cu-
bus, und alſo dieſe p(pp + 3qq) keine Cubus
ſeyn koͤnne, wovon der Beweis in folgenden Saͤtzen
enthalten iſt.
- I. Hier kommen wieder zwey Faͤlle zu betrachten
vor, davon der erſte iſt, wann die zwey Factoren
p und pp + 3qq keinen gemeinen Theiler haben,
da dann ein jeder fuͤr ſich ein Cubus ſeyn muß;
der andere Fall aber iſt, wann dieſelben einen
gemeinen Theiler haben, welcher wie wir oben
geſehen kein anderer ſeyn kann als 3.
K k 5II.
[522]Zweyter Abſchnitt
- II.Erſter Fall. Es ſey demnach p nicht theil-
bahr durch 3, und alſo die beyden Factores
unter ſich unteilbar, ſo mache man erſtlich
pp + 3qq zu einem Cubo, welches geſchieht,
wann p = t(tt - 9uu) und q = 3u(tt - uu),
alſo daß noch der Werth von p ein Cubus
ſeyn muͤſte. Da nun t durch 3 nicht theilbar iſt,
weil ſonſten p auch durch 3 theilbar ſeyn wuͤr-
de, ſo ſind dieſe zwey Factoren t und tt - 9uu
untheilbar unter ſich, und muß folglich ein je-
der fuͤr ſich ein Cubus ſeyn. - III. Der letztere aber hat wieder zwey Factores,
nemlich t + 3u und t - 3u, welche unter ſich
untheilbar ſind, erſtlich weil ſich t nicht durch
3 theilen laͤßt, hernach aber weil von den
Zahlen t und u die eine gerad und die andere
ungerad iſt. Dann wann beyde ungerad waͤren,
ſo wuͤrde nicht nur p ſondern auch q ungerad
werden, welches nicht ſeyn kann, folglich muß
auch ein jeder von dieſen Factoren t + 3u und
t - 3u fuͤr ſich ein Cubus ſeyn. - IV. Man ſetze dahero t + 3u = f3 und t - 3u = g3,
ſo wird 2t = f3 + g3. Nun aber iſt t fuͤr ſich ein Cu-
bus welcher ſey = h3, allſo daß f3 + g3 = 2h3 waͤre,
das
[523]Von der unbeſtimmten Analytic.
das iſt wir haͤtten zwey weit kleinere Cubos nem-
lich f3 und g3, deren Summe auch ein doppelter
Cubus waͤre. - V.Zweyter Fall. Es ſey nun p durch 3 theilbar
und alſo q nicht. Man ſetze demnach p = 3r, ſo
wird unſere Formel 3r(9rr + 3qq) = 9r(3rr + qq),
welche Factoren jetzt unter ſich untheilbar ſind
und dahero ein jeder ein Cubus ſeyn muß. - VI. Um nun den letzteren qq + 3rr zu einem Cubo
zu machen, ſo ſetze man q = t(tt - 9uu) und
r = 3u(tt - uu), da dann wieder von den Zah-
len t und u die eine gerad die andere aber un-
gerad ſeyn muß, weil ſonſten die beyde Zahlen
q und r gerad wuͤrden. Hieraus aber bekom-
men wir den erſtern Factor 9r = 27u(tt - uu),
welcher ein Cubus ſeyn muͤßte, und folglich
auch durch 27 dividirt, nemlich u (tt - uu)
das iſt u(t + u)(t - u). - VII. Weil nun auch dieſe drey Factoren unter ſich
untheilbar ſind, ſo muß ein jeder fuͤr ſich ein Cu-
bus ſeyn. Setzt man demnach fuͤr die beyden
letztern t + u = f3 und t - u = g3, ſo bekommt
man 2u = f3 - g3: weil nun auch u ein Cubus
ſeyn muß, ſo erhalten wir in weit kleinern Zah-
len
[524]Zweyter Abſchnitt
len zwey Cubos f3 und g3, deren Differenz gleich-
fals ein doppelter Cubus waͤre. - VIII. Weil es nun in kleinen Zahlen keine derglei-
chen Cubos giebt, deren Summe oder Differenz
ein doppelter Cubus waͤre, ſo iſt klar daß es auch
in den groͤßten Zahlen dergleichen nicht gebe. - IX. Man koͤnnte zwar einwenden, daß da es in klei-
nern Zahlen gleich wohl einen ſolchen Fall gebe,
nemlich wann f = g, der obige Schluß betriegen
koͤnnte. Allein wann f = g waͤre, ſo haͤtte man
in dem erſtern Fall t + 3u = t - 3u und alſo
u = 0, folglich waͤre auch q = 0 und da wir ge-
ſetzt hatten x = p + q und y = p - q, ſo waͤren
auch die zwey erſten Cubi x3 und y3 ſchon einan-
der gleich geweſen, welcher Fall ausdruͤcklich aus-
genommen worden. Eben ſo auch in dem an-
dern Fall, wann f = g waͤre, ſo muͤßte ſeyn t + u
= t - u und alſo wiederum u = 0, dahero
auch r = 0 und folglich p = 0, da dann
wiederum die beyden erſtern Cubi x3 und y3
einander gleich wuͤrden, von welchem Fall aber
keines weges die Frage iſt.
248.
III. Frage: Man verlangt auf eine allgemeine
Art
[525]Von der unbeſtimmten Analytic.
Art drey Cubos x3, y3, und z3, deren Summe wie-
derum einen Cubum ausmache?
Wir haben ſchon geſehen, daß man zwey von dieſen
Cubis fuͤr bekannt annehmen und daraus immer den
dritten beſtimmen koͤnne, wann nur die beyden erſtern
einander nicht gleich waͤren; allein nach der obigen
Methode findet man in einem jeden Fall nur einen
Werth fuͤr den dritten Cubum und es wuͤrde ſehr
ſchwer fallen daraus noch mehrere ausfindig zu machen.
Wir ſehen alſo hier alle drey Cubos als unbe-
kannt an; und um eine allgemeine Aufloͤſung zu geben,
ſetzen wir x3 + y3 + z3 = v3, und bringen den einen
von den erſtern auf die andere Seite, damit wir bekom-
men x3 + y3 = v3 - z3; welcher Gleichung folgender
Geſtalt ein Genuͤgen geſchehen kann.
- I. Man ſetze x = p + q und y = p - q, ſo wird
wie wir geſehen x3 + y3 = 2p(pp + 3qq): fer-
ner ſetze man v = r + s und z = r - s, ſo wird
v3 - z3 = 2s(ss + 3rr); dahero dann ſeyn muß
2p(pp + 3qq) = 2s(ss + 3rr), oder
p(pp + 3qq) = s(ss + 3rr). - II. Wir haben oben geſehen, daß eine ſolche Zahl
pp + 3qq keine andere Theiler habe, als welche
ſelbſt in eben dieſer Form enthalten ſind. Weil nun
dieſe
[526]Zweyter Abſchnitt
dieſe beyde Formeln pp + 3qq und ss + 3rr
nothwendig einen gemeinen Theiler haben muͤ-
ßen, ſo ſey derſelbe = tt + 3uu. - III. Zu dieſem Ende ſetze man
pp + 3qq = (ff + 3gg)(tt + 3uu) und
ss + 3rr = (hh + 3kk)(tt + 3uu): da dann
p = ft + 3gu und q = gt - fu wird:
folglich pp = fftt + 6fgtu + 9gguu und
qq = ggtt - 2fgtu + ffuu; hieraus
pp + 3qq = (ff + 3gg)tt + (3ff + 9gg) uu das iſt
pp + 3qq = (ff + 3gg)(tt + 3uu). - IV. Eben ſo erhalten wir aus der andern Formel
s = ht + 3ku und r = kt - hu,
woraus dieſe Gleichung entſpringt
(ft + 3gu)(ff + 3gg)(tt + 3uu) =
(ht + 3ku)(hh + 3kk)(tt + 3uu),
welche durch tt + 3uu dividirt giebt ft(ff + 3gg)
+ 3gu(ff + 3gg) = ht(hh + 3kk)
+ 3ku(hh + 3kk), oder ft(ff + 3gg) ‒ ht(hh + 3kk)
= 3ku(hh + 3kk) - 3gu(ff + 3gg), wor-
aus wir erhalten t = \frac{3k(hh + 3kk) - 3g(ff + 3gg)}{f(ff + 3gg) - h(hh + 3kk)}u. - V. Um nun gantze Zahlen zu bekommen, ſo nehme
man u = f(ff + 3gg) - h(hh + 3kk), damit
ſey t = 3k(hh + 3kk) - 3g(ff + 3gg), wo man
die
[527]Von der unbeſtimmten Analytic.
die vier Buchſtaben f, g, h, und k nach Be-
lieben annehmen kann. - VI. Hat man nun aus dieſen vier Zahlen die Werthe
fuͤr t und u gefunden, ſo erhaͤlt man daraus:
I.) p = ft + 3gu, II.) q = gt - fu,
III.) s = ht + 3ku, IV.) r = kt - hu, und
hieraus endlich fuͤr die Aufloͤſung unſerer Frage
x = p + q, y = p - q, z = r - s, und v = r + s,
welche Aufloͤſung ſo allgemein iſt, daß darinnen
alle moͤgliche Faͤlle enthalten ſind, weil in dieſer
gantzen Rechnung keine willkuͤhrliche Einſchraͤn-
ckung gemacht worden.
Der gantze Kunſtgriff beſtehet darinn, daß unſere
Gleichung durch tt + 3uu theilbar gemacht wurde,
wodurch die Buchſtaben t und u durch eine einfache
Gleichung haben beſtimmt werden koͤnnen. Die
Anwendung dieſer Formeln kann auf unendlich viel-
erley Art angeſtellet werden, wovon wir einige Exem-
pel anfuͤhren wollen.
- I. Es ſey k = 0 und h = 1, ſo wird t = ‒ 3g(ff + 3gg)
und u = s(ff + 3gg) - 1; hieraus alſo
p = —3fg(ff + 3gg) + 3fg(ff + 3gg) - 3g
= —3g, q = - (ff + 3gg)2 + f, ferner
s = —3g
[528]Zweyter Abſchnitt
s = —3g(ff + 3gg) und r = —f(ff + 3gg) + f,
woraus wir endlich bekommen x = —3g - (ff + 3gg)2
+ f, y = —3g + (ff + 3gg)2 - f,
z = (3g - f)(ff + 3gg) + 1 und endlich
v = - (3g + f)(ff + 3gg) + 1. Laßt uns nun
ſetzen f = —1 und g = + 1, ſo bekommen wir
x = —20, y = 14, z = 17 und v = —7; dahero
haben wir dieſe Gleichung - 203 + 143 + 173
= —73 oder 143 + 173 + 73 = 203. - II. Es ſey f = 2, g = 1 und alſo ff + 3gg = 7; fer-
ner h = 0 und k = 1, alſo hh + 3kk = 3, ſo wird
ſeyn t = —12 und u = 14: hieraus wird p = 2t + 3u
= 18, q = t - 2u = —40, r = t = —12
und s = 3u = 42; dahero wir bekommen x = p + q
= —22, y = p - q = 58, z = r - s = —54 und
v = r + s = 30; alſo daß - 223 + 583 - 543 = 303,
oder 583 = 303 + 543 + 223. Da ſich nun alle Wur-
zeln durch 2 theilen laßen, ſo wird auch ſeyn
293 = 153 + 273 + 113. - III. Es ſey f = 3, g = 1, h = 1 und k = 1, alſo
ff + 3gg = 12 und hh + 3kk = 4, ſo wird t = —24
und u = 32, welche ſich durch 8 theilen laßen; und
da es hier nur auf ihre Verhaͤltniße ankommt, ſo
wol-
[529]Von der unbeſtimmten Analytic.
wollen wir ſetzen t = —3 und u = 4. Hieraus be-
kommen wir p = 3t + 3u = + 3, q = t - 3u = —15,
r = t - u = —7 und s = t + 3u = + 9: hieraus wird
x = —12 und y = 18, z = —16 und v = 2, alſo daß
— 123 + 183 - 163 = 23 oder 183 = 163 + 123 + 23:
oder auch durch 2 abgekuͤrtzt 93 = 83 + 63 + 13. - IV. Laßt uns ſetzen g = 0 und k = h, ſo daß f und h
nicht beſtimmt werden. Da wird nun ff + 3gg = ff
und hh + 3kk = 4hh; alſo bekommen wir t = 12h3
und u = f3 - 4h3; daher ferner p = st = 12fh3,
q = —f4 + 4 fh3, r = 12h4 - hf3 + 4h4
= 16h4 - hf3 und s = 3hf3, daraus endlich
x = p + q = 16 fh3 - f4, y = p - q = 8 fh3 + f4,
z = r - s = 16h4 - 4hf3, und v = r + s = 16h4
+ 2hf3. Nehmen wir nun f = h = 1, ſo erhalten
wir x = 15, y = 9, z = 12, und v = 18, welche
durch 3 abgekuͤrtzt geben x = 5, y = 3, z = 4,
und v = 6, alſo daß 33 + 43 + 53 = 63.
Hierbey iſt merckwuͤrdig, daß dieſe drey Wurzeln
3, 4, 5, um Eins ſteigen, dahero wir unterſuchen
wollen ob es noch mehr dergleichen gebe?
249.
IV. Frage: Man verlangt drey Zahlen in einer
Arithmetiſchen Progreſſion, deren Differenz = 1, alſo
IITheil L ldaß
[530]Zweyter Abſchnitt
daß die Cubi derſelben Zahlen zuſammen addirt, wie-
der einen Cubum hervorbringen?
Es ſey x die mittlere dieſer Zahlen, ſo wird die kleinere
= x - 1 und die groͤßere = x + 1: die Cubi derſelben ad-
dirt geben nun 3x3 + 6x = 3x(xx + 2), welches ein
Cubus ſeyn ſoll. Hierzu iſt nun noͤthig daß ein Fall
bekannt ſey wo dieſes geſchieht, und nach einigem Pro-
biren findet man x = 4, dahero ſetzen wir nach den oben
gegebenen Regeln x = 4 + y, ſo wird xx = 16 + 8y
+ yy und x3 = 64 + 48y + 12yy + y3, woraus un-
ſere Formel wird 216 + 150y + 36yy + 3y3, wo das
erſte Glied ein Cubus iſt, das letzte aber nicht. Man
ſetze demnach die Wurzel 6 + fy und mache daß die
beyden erſten Glieder wegfallen: da nun der Cubus da-
von iſt 216 + 108fy + 18ffyy + f3y3, ſo muß ſeyn
150 = 108f, alſo f = \frac{25}{18}. Die uͤbrigen Glieder aber durch
yy dividirt geben 36 + 3y = 18ff + f3y = \frac{25^{2}}{18} + \frac{25^{3}}{18^{3}}y,
oder 183.36 + 183.3y = 182.252 + 253 y oder 183.36
— 182.252 = 253y - 183.3y, dahero y = \frac{18^{3}.36 - 18^{2}.25^{2}}{25^{3} - 3.18^{3}}
= \frac{18^{2}(18.36 - 25^{2})}{25^{3} - 3.18^{2}}, und alſo y = - \frac{324.23}{1871} = - \frac{7452}{1871}; folg-
lich x = \frac{32}{1871}.
Da es beſchwerlich ſcheinen moͤchte dieſe Reduc-
tion zu einem Cubo weiter zu verfolgen, ſo iſt zu mercken
daß
[531]Von der unbeſtimmten Analytic.
daß die Frage immer koͤnne auf Quadrate gebracht
werden. Dann da 3x(xx + 2) ein Cubus ſeyn ſoll, ſo
ſetze man denſelben = x3y3, da man denn erhaͤlt 3xx + 6
= xxy3 und alſo xx = \frac{6}{9^{3} - 3} = \frac{36}{6y^{3} - 8}. Da nun der
Zaͤhler dieſes Bruchs ſchon ein Quadrat iſt, ſo iſt nur
noch noͤthig den Nenner 6y3 - 18 zu einem Quadrat zu
machen; wozu wiederum noͤthig iſt einen Fall zu erra-
then. Weil ſich aber 18 durch 9 theilen laͤßt, 6 aber nur
durch 3, ſo muß y ſich auch durch 3 theilen laßen. Man
ſetze deswegen y = 3z, ſo wird unſer Nenner = 162z3 - 18
welcher durch 9 dividirt, nemlich 18z3 - 2, noch ein Qua-
drat ſeyn muß. Dieſes geſchieht nun offenbar wann z = 1;
man ſetze dahero z = 1 + v, ſo muß ſeyn 16 + 54v + 54vv
+ 18v3 = □. Davon ſetze man die Wurzel 4 + \frac{27}{4}v,
deren Quadrat iſt 16 + 54v + \frac{729}{16}vv, und alſo
54 + 18v = \frac{729}{16}: oder 18v = - \frac{135}{16}, folglich 2v = - \frac{15}{16}, und
v = - \frac{15}{32}, hieraus erhalten wir z = 1 + v = \frac{17}{32}: ferner
y = \frac{51}{32}.
Nun wollen wir den obigen Nenner betrachten,
welcher war 6y3 - 18 = 162z3 - 18 = 9(18z3 - 2). Von
dieſem Factor aber 18z3 - 2 haben wir die Quadrat-
Wurzel 4 + \frac{27}{4}v = \frac{107}{128}, alſo die Quadrat-Wurzel
aus dem gantzen Nenner iſt \frac{321}{128}: aus dem Zaͤhler
L l 2aber
[532]Zweyter Abſchn. von der unbeſt. Anal.
aber iſt derſelbe = 6, woraus folget x = \frac{6}{\frac{321}{128}} = \frac{256}{107},
welcher Werth von dem vorher gefundenen gantz un-
terſchieden iſt. Allſo ſind die Wurzeln von unſern
drey Cubis folgende: I.) x - 1 = \frac{149}{107}; II.) x = \frac{256}{107};
III.) x + 1 = \frac{767}{107}, deren Cubi zuſammen addirt einen
Cubum hervorbringen, davon die Wurzel ſeyn wird
xy = \frac{256}{107}. \frac{51}{32} = \frac{408}{107}.
250.
Wir wollen hiermit dieſen Abſchnitt von der
unbeſtimmten Analytic beſchließen, weil wir bey den
angebrachten Fragen Gelegenheit genug gefunden ha-
ben die vornehmſten Kunſtgriffe zu erklaͤren, welche bis-
her in dieſer Wiſſenſchaft ſind gebraucht worden.
Ende des Zweyten Theils
[[533]]
Appendix A Druck-Fehler
| Seite | Zeile | ſtatt | lies |
| 97 | 13 | \sqrt{b}^{3}, ſo | \sqrt{b}, ſo |
| 120 | 5 | a^{2\frac{3}{4}} | a^{3\frac{3}{4}} |
| 151 | 19 | 3803923 | 3803922 |
| - | 20 | 9156862 | 9156863 |
| 173 | 4 | anzeigen, will | anzeigen will, |
| 188 | 9 | \frac{c}{d} | \frac{c}{a} |
| 192 | 10 | aa+ab\\\rule[5]{60}{.5}\\+ab+bb | aa+ab\\+ab+bb\\\rule[5]{60}{.5} |
| 200 | 2 | folhenden | folgenden |
| 215 | 8 | deudet | deutet |
| 218 | 11 | Zelchen | Zeichen |
| 261 | 19 | Anzah | Anzahl |
| 266 | 4 | nultiplicire | multiplicire |
| 275 | 5 | 1, 4, 16, 25, etc. | 1, 4, 9, 16, 25, etc. |
| 307 | 18 | 100 Duc. | 1000 Duc. |
| [308] | 8 | 8012⅔ Duc. | 8012⅔ Fl. Pol. |
| 322 | 12 | 25 | 29 |
| 336 | 13 | 142837 | 142857 |
| 346 | 19 | 1,5195876 | 1,6195776 |
| - | 21 | 5,0576584 | 5,1576484 |
| - | 22 | 114198 Rthl. | 143763 Rthl. |
[[534]]
| Seite | Zeile | ſtatt | lies |
| 26 | 15 | x+1½ | x+1 |
| - | 17 | x+½ | x |
| 32 | 13 | \frac{3}{2}x-6 | \frac{3}{2}x+6 |
| 71 | 18 u. 19 | Quadrate | Quadrat-Wurzel |
| 96 | 20 | y=5+x | y=5-x |
| 103 | 3 | xx+1052 | x4+1052 |
| 117 | 9 | x=3± | x=5± |
| 128 | 20 | 1300 | 13000 |
| 140 | 8 | z=2y | x=2y |
| 142 | 8 | 1, 3, 4, 8, | 1, 2, 4, 8 |
| 153 | 17 | \sqrt[3]{(gg-\frac{4}{27}f^{3})} | \sqrt{(gg-\frac{4}{27}f^{3})} |
| 171 | 3 | m-√(mm 4n, | m-√(mm 4n+8) |
| 247 | 12 | 10y+38z | 10y+28z |
| 278 | 8 | 7xx+15y | 7xx+15x |
| 281 | 13 | durch 2 dividirt | durch 3 dividirt |
| 307 | 8 | (axx+af+b) | (ax+af+b) |
| 441 | 17 | x= \frac{34}{25} | x= \frac{24}{25} |
| x=\frac{7c+d}{5} | x=\frac{c+7d}{5} |
[[535]]
wann p = 0 geſetzt wird; daher wir denn unſtreitig
die kleinſte Zahlen fuͤr n und m erhalten, welche ſind
n = 1 und m = e. Allſo wird wann e = 5, die For-
mel 24nn + 1 ein Quadrat wann n = 1, und die Wur-
zel dieſes Quadrats m = e = 5.
- Rechtsinhaber*in
- Kolimo+
- Zitationsvorschlag für dieses Objekt
- TextGrid Repository (2025). Collection 1. Vollständige Anleitung zur Algebra. Vollständige Anleitung zur Algebra. Corpus of Literary Modernity (Kolimo+). Kolimo+. https://hdl.handle.net/21.11113/4bjpq.0