"Principios Mathematicos" Livro IX Apresentação
de João Filipe Queiró
Definição I. Uma série convergente chama os Matemáticos àquela, cujos os termos são semelhantemente determinados, cada um pelo número de termos precedentes, de sorte que sempre a série se possa continuar, e finalmente venha a ser indiferente o continua-la ou não, por se poder desprezar sem erro notável a soma de quantos termos se quisesse ajuntar aos já escritos ou indicados: e estes últimos indicam-se escrevendo &c. depois dos primeiros dois ou três, ou quantos se quiser: é porém necessário que os termos escritos mostrem como se poderia continuar a série, ou que isto se saiba por outra via. Seja o um numero que se4 possa desprezar sem erro notável. Usando o que nós hoje chamamos de axioma de Eudoxo – Arquimedes (Axioma I do Livro III), Cunha mostra que a sucessão 1, 1/c, 1/cc, 1/ccc,…se pode encontrar um termo, seja ele d, maior do que . Ele faz isso representando d com 1 mais uma soma de diferenças de termos consecutivos na sucessão e depois substituindo cada uma destas diferenças (que é a menor). Em seguida prova que por mais que se continue a série geométrica original a partir do termo , a soma obtida será sempre menor do que , ou seja pela escolha de d, será sempre menor do que 0.
Num Corolário, Anastácio da Cunha afirma que a série
é convergente para qualquer a. Demonstra isto mediante a comparação termo a termo de uma série resto da série dada com uma série geométrica convergente. De novo, o raciocínio é feito para a>0 mas, não há restrições na validade do resultado (o que se está de facto provando é a convergência absoluta): quando as há, Cunha explicita-se no enunciado das proposições. Num segundo Corolário afirma-se, sem demonstração, que a série é convergente para a<1 (o que, de acordo com o dito antes, deverá entender-se -1<a<1).
Definição II. Representem a e b dois números quaisquer, e seja c o número que faz a expressão ab significa um número
Imediatamente a seguir a esta definição (o que significa definir ab por ebloga), Cunha demonstra, na Posição II, que para todo o a positivo (condição explícita no enunciado) existe c satisfazendo a primeira igualdade da definição: c é dado pelo bem conhecido desenvolvimento que, pelo Corolário 2, é convergente para , isto é, para a>o. (Que esta série tem por soma log(a) tinha sido observado já no século XVII.) Na Proposição IV demonstra-se, usando a definição II, que, sendo a positivo e b e c quaisquer, se tem abac=ab+c. E o Livro IX continua com a apresentação de várias propriedades das potências e logaritmos, todas demonstradas – embora com um tratamento informal das operações com séries – usando a definição de potência acima transcrita. No Livro XVI esta é ainda usada, sem mais comentários, também para expoentes complexos, ao estabelecer-se a fórmula de Euler eiz = cós z + i sin z. Na proposição VII do Livro IX estuda-se a série binomial, com as condições correctas da convergência. O enunciado da proposição é assim: “denote A e o termo precedente será: contando que, quando n não for número inteiro positivo, seja Q<1.”
Em Portugal, uma rigorosa análise do Livro IX dos princípios Matemáticos foi feita no ano 1940 por Vicente Gonçalves, professor da Universidade de Coimbra. Esta obra tratava de séries infinitas e de potências. O historiador Youschkevitch do instituto de História das Ciências e das Tecnologias de Moscovo nos anos 70 publicou dois artigos sobre esta mesma obra. É neste trabalho que analisa com rigor os livros IX e XV dos Princípios Matemáticos.
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Olga Pombo: opombo@fc.ul.pt
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