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This is an application of Descartes' idea. The unification of dimensions by Descartes should be taught alongside his name. It was only through Descartes' introduction of units that square roots gained meaning.
これはデカルトのアイデアの応用だ。デカルトによる次元の統一は、デカルトの名前とともに教えるべきだ。単位を導入したデカルトによってはじめて平方根に意味がもたらされた。
One of Descartes' mathematical achievements is the unification of the dimension of quantity.
One of Descartes' mathematical achievements is the unification of the dimension of quantity.
http://www.fi.uu.nl/publicaties/literatuur/ichme/Dig_where_you_stand-5.pdf
On French heritage of Cartesian geometry in Elements from Arnauld, Lamy and Lacroix Évelyne Barbin LMJL UMR 6629 & IREM, Université de Nantes, France Abstract When Descartes wrote La géométrie in 1637, his purpose was not to write "Elements" with theorems and proofs, but to give a method to solve "all the problems of geometry". However, in his Nouveaux Éléments de Géométrie in 1667, Antoine Arnauld included two important Cartesian conceptions. The first one is the systematic introduction of arithmetical operations for geometric magnitudes and the second one is what he called "natural order", that means Cartesian order which goes from the simplest geometric objects (straight lines) to others. This last conception led Arnauld to numerous novelties, mainly, a chapter on "perpendicular and oblique lines", and new proofs for Thales and Pythagoras theorems. In 1685, Bernard Lamy followed Arnauld's textbook in his Éléments de géométrie, in which he also introduced Cartesian method to solve problems. Our first aim is to analyze incorporations of Cartesian conceptions and Cartesian method into Arnauld and Lamy's Éléments. Our second aim is to analyze their impact for the heritage of Cartesian geometry into mathematical teaching, especially the "natural order" coming from Arnauld and the "application of algebra to geometry" coming from Lamy. In this framework, we show that the geometric teaching of Sylvestre-François Lacroix played an important role in the 19th century and beyond. Keywords: René Descartes, Antoine Arnauld, Sylvestre-François Lacroix, Cartesian order, arithmetization of geometry Introduction: Cartesian order and arithmetization of geometry Towards the end of the 1620s, René Descartes wrote Règles pour la direction de l'esprit [Rules for the Direction of the Mind]. This text had never been achieved and published in his lifetime, but it is interesting to know that it had been read by Antoine Arnauld. In his Rules, Descartes criticized Aristotle's science based on syllogisms, because they can conclude with certainty but they banish obviousness (Rule X), and he gave his proper conception of science. Indeed, he wrote in Rule XII: "We can never understand anything beyond these simple natures and a certain mixture or composition of them with one another" (Descartes, 1998, p. 155). Hence, all human knowledge consists in this one thing, to wit that we distinctly see how these simple natures together contribute to the composition of the other things (Descartes, 1998, p. 161). In that way, he proposed to substitute an order of simplicity of things instead of a logical order of propositions. Descartes continued to call deduction the manner by which a composite nature can be obtained from simple ones. Thus, Aristotelian and Cartesian deductions are different because, in the first one, propositions are deduced from others by logical rules and, in the second one, composed things are deduced from simple ones by simple operations. Simple things and simple operations of geometry are introduced as soon as the f irst sentence of La géométrie (1637), where Descartes wrote:
Any problem in geometry can easily be reduced to such terms that a knowledge of the length of certain straight lines is sufficient for its construction. Just as arithmetic consists of only four or five operations, namely addition, subtraction, multiplication and the extraction of roots [...] (Descartes, 1954, p. 2).
So, simple things are straight lines and simple operations are arithmetic operations. This 'arithmetization' of geometry, leans on the introduction of one line called "unit" by Descartes, by analogy with arithmetic. Indeed, this unit permits us to obtain a product of two lines BD and BC, not as a rectangle, like in Greek geometry, but as a simple line. If AB is the unit, then BE is the product of BD and BC (figure 1 left).
It also permits us to divide two segments and to obtain a segment. To consider a square root of a line, has no meaning in Greek geometry, but in Cartesian geometry, if FG is the unit then GI is the square root of GH (figure 1 right).
Fig. 1. Product of two segments and square root of a segment (Descartes, 1954, p. 4)
Descartes pointed out that often, it is not necessary to draw lines and it is sufficient to designate them by single letters, to which symbols of arithmetic will be applied. Moreover, thanks to the unit, it is possible to consider for instance a3 or b2 as simple lines, and, for instance, to consider the cube root of a2b2 – b without taking into account the geometric meaning of this formula. Descartes' purpose was to provide a systematic method to solve problems of geometry by deducing unknown lines from known lines. This method consists of translating problems by equations on lines and to solve these ones. In the First Book of La géométrie, Descartes used his method to solve, not elementary problems, but a difficult problem left to us by Pappus. In the Second Book, in accordance with his general conception and thanks to the unit line, he considered curves as composed by simple lines by means of arithmetic operations, when for a given line AG and for each point C of the curve, there exists a single equation linking CM and MA. These lines are called "geometric" and the others "mechanical". So, he did not introduce a "Cartesian coordinate system". He used his method to find normal lines CP to a "geometric curve" (figure 2). Fig. 2. Normal line to a "geometric curve" in La géométrie (Descartes, 1954, p. 97)
Bjarnadóttir, K., Furinghetti, F., Krüger, J., Prytz, J., Schubring, G. & Smid, H. J.(Eds.) (2019). "Dig where you stand" 5. Proceedings of the fifth International Conference on the History of Mathematics Education. Utrecht: Freudenthal Institute.


これはデカルトの考えの応用です。デカルトによる次元の統一は、彼の名前とともに教えられるべきです。平方根が意味を持つようになったのは、デカルトが単位を導入したからに他なりません。
これはデカルトのアイデアの応用だ。デカルトによる次元の統一は、デカルトの名前とともに教えるべきだ。単位を導入したデカルトによってはじめて平方根に意味がもたらされた。
デカルトの数学的功績の一つは量の次元の統一である。
デカルトの数学的功績の一つは量の次元の統一である。
http://www.fi.uu.nl/publicaties/literatuur/ichme/Dig_where_you_stand-5.pdf
アルノー、ラミー、ラクロワの『原論』におけるデカルト幾何学のフランス的遺産について エヴリーヌ・バルバン LMJL UMR 6629 & IREM、ナント大学、フランス 要約 デカルトが1637年に『幾何学原論』を著した際、彼の目的は定理と証明を記した「原論」を著すことではなく、「幾何学のすべての問題」を解決する方法を提示することでした。しかし、アントワーヌ・アルノーは1667年に『新幾何学原論』において、2つの重要なデカルト的概念を盛り込んでいます。1つ目は幾何学的大きさに対する算術的演算の体系的な導入であり、2つ目は彼が「自然順序」と呼んだものです。これは、最も単純な幾何学的対象(直線)から他の対象へと進むデカルト的順序を意味します。この最後の概念は、アルノーに数々の斬新な成果をもたらしました。主に「垂直線と斜線」に関する章や、タレスとピタゴラスの定理の新たな証明などです。1685年、ベルナール・ラミーはアルノーの教科書を踏襲した著書『幾何学要論』を著し、その中でデカルト的手法による問題解決法も導入しました。本研究の第一の目的は、アルノーとラミーの『幾何学要論』におけるデカルト的概念とデカルト的手法の取り込みを分析することです。第二の目的は、デカルト幾何学の数学教育への遺産、特にアルノーに由来する「自然秩序」とラミーに由来する「代数の幾何学への応用」に及ぼした影響を分析することです。この枠組みにおいて、シルヴェストル=フランソワ・ラクロワの幾何学教育が19世紀以降に重要な役割を果たしたことを示すことを目指します。キーワード:ルネ・デカルト、アントワーヌ・アルノー、シルヴェストル=フランソワ・ラクロワ、デカルト的秩序、幾何学の算術化 序論:デカルト的秩序と幾何学の算術化 1620年代末、ルネ・デカルトは『精神の方向づけの規則』を著した。この著作は彼の生前には完成・出版されることはなかったが、アントワーヌ・アルノーが読んだことは興味深い。この『規則』の中で、デカルトは三段論法に基づくアリストテレスの科学を批判した。三段論法は確実な結論を導き出すことはできるが、自明性を失わせるからである(第10規則)。そして、彼は独自の科学観を提示した。実際、彼は『規則』第12規則で次のように述べている。「我々は、これらの単純な性質と、それらの相互の特定の混合もしくは合成を超えて、何も理解することはできない」(デカルト、1998年、155頁)。したがって、人間のあらゆる認識は、これらの単純な性質が互いにどのように他の事物の構成に寄与しているかを明瞭に理解するという、この一点に尽きる(デカルト、1998、161頁)。このように、デカルトは命題の論理的秩序の代わりに、事物の単純性の秩序を代用することを提案した。デカルトは、単純なものから複合的な性質を得る方法を演繹と呼び続けた。このように、アリストテレス的演繹とデカルト的演繹は、前者では命題が論理的規則によって他の命題から演繹されるのに対し、後者では、単純なものから単純な操作によって構成されたものが演繹される。幾何学における単純なものと単純な操作は、デカルトの『幾何学』(1637年)の最初の文で既に導入されている。
幾何学におけるあらゆる問題は、特定の直線の長さに関する知識があれば構成できるような用語に容易に還元できる。算術が、加法、減法、乗法、そして根号の導出というわずか4つか5つの演算から成り立つのと同様である[...] (デカルト, 1954, p. 2)。
つまり、単純なものは直線であり、単純な演算は算術演算です。幾何学のこの「算術化」は、算術との類推としてデカルトが「単位」と呼ぶ直線を導入したことに依拠しています。実際、この単位によって、2直線BDとBCの積を、ギリシャ幾何学のように長方形ではなく、単純な直線として求めることができます。ABを単位とすると、BEはBDとBCの積です(図1左)。
また、2つの線分を分割して線分を得ることも可能です。直線の平方根を考えることはギリシャ幾何学では意味を持ちませんが、デカルト幾何学では、FGを単位とすると、GIはGHの平方根となります(図1右)。
図1. 2つの線分の積と線分の平方根(デカルト、1954年、4ページ)
デカルトは、直線を描く必要はなく、算術記号を適用できる単一の文字で線を表記するだけで十分であると指摘しました。さらに、単位のおかげで、例えばa3やb2を単線とみなしたり、例えばa2b2 - bの立方根を、この式の幾何学的意味を考慮せずに考えたりすることが可能になりました。デカルトの目的は、既知の直線から未知の直線を演繹することで幾何学の問題を解く体系的な方法を提供することでした。この方法は、問題を直線上の方程式に置き換え、それらを解くことにあります。『幾何学論』第一巻において、デカルトはこの方法を用いて、初等的な問題ではなく、パップスが残した難問を解きました。第二巻では、彼の一般的な概念に基づき、単位直線のおかげで、曲線は算術演算によって単線で構成されていると考察しました。つまり、与えられた直線AGと曲線の各点Cに対して、CMとMAを結ぶ単一の方程式が存在するということです。これらの直線は「幾何学的」な直線と呼ばれ、他の直線は「機械的」な直線と呼ばれます。そのため、彼は「直交座標系」を導入しませんでした。彼は自身の方法を用いて、「幾何学的曲線」の法線CPを求めました(図2)。図2. 『幾何学』における「幾何学的曲線」の法線(デカルト、1954年、97ページ)
Bjarnadóttir, K., Furinghetti, F., Krüger, J., Prytz, J., Schubring, G. & Smid, HJ(編) (2019). 「自分の立場を掘り下げよ」5. 第5回国際数学教育史会議議事録. ユトレヒト:フロイデンタール研究所.