Il teorema di Lin McMullin

Rappresentazione grafica del teorema di McMullin Lin McMullin è un professore in una high school americana. È anche lo scopritore di quello che per una volta è un teorema il cui nome è quello corretto, cosa che in matematica è praticamente impossibile. Cosa dice il teorema? Che se abbiamo un polinomio di quarto grado $p(x)$ tale che la quartica $y = p(x)$ ha due punti distinti di flesso A e B, e la retta che passa per A and B interseca la curva anche nei punti P and Q, dove per le coordinate $x$ dei quattro punti P, A, B e Q sono p < a < b < q rispettivamente, allora $p = ϕ × a − (1/ϕ) × b$ e $q = ϕ × b − (1/ϕ) × a$, dove $ϕ = (1+√5)/2$ è il rapporto aureo. Ma come ha fatto McMullin ad arrivare a questo risultato? Ce lo racconta lui stesso: per caso. Aveva sentito dire che le tre superfici finite ottenute tagliando la quartica con la retta erano in rapporto 1:2:1, e per dimostrarlo ha pensato di calcolare esplicitamente gli altri due punti di incontro, per poi integrare. Per semplicità è partito con la derivata seconda, che data una quartica $f\left( x \right)={{c}_{4}}{{x}^{4}}+{{c}_{3}}{{x}^{3}}+{{c}_{2}}{{x}^{2}}+{{c}_{1}}x+{{c}_{0}}$ dove le coordinate $x$ dei punti di flesso sono $a$ e $b$ è data da $f\prime\prime\left( x \right)=12{{c}_{4}}\left( x-a \right)\left( x-b \right) $, integrato due volte e dato in pasto il risultato a un sistema di computer algebra, che ha tirato fuori il risultato.

Perché appare il rapporto aureo? Boh. Nemmeno McMullin ha un’idea. Però è bello trovarselo così sotto gli occhi, no?

2 pensieri su “Il teorema di Lin McMullin

  1. Pare :pace:

    @notiziole
    Curioso, sì.

    Non ho guardato il testo dall'autore, ma seguendo i passi suggeriti qui, son finito a cercare le soluzioni risolvendo l'equazione

    x² – (a+b)·x – (a-b)²+ab = 0

    Il cui discriminante è 5(a-b)²
    …perché (a+b)²-4ab = (a-b)²…

    E quindi le soluzioni hanno effettivamente la radice di 5 nel posto giusto perché il nostro desiderio di regolarità riconosca il rapporto aureo.

    Non illuminante, ma certamente curioso e divertente. Un buon modo per iniziare la giornata

    1. .mau. Autore articolo

      però avere la radice di 5 è condizione necessaria ma non sufficiente per tirare fuori il rapporto aureo… (ok, ci sono tante di quelle uguaglianze che in un modo o nell’altro lo si può fare spuntare senza nemmeno troppa opera di convinzione)

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