XII региональный сетевой математический проект
В мире ломаных чисел
Сайт Шалиловой Дарьи, ученицы 8 класса
МБОУ СОШ пос. Городищи
Петушинского района Владимирской области

Древний Египет

Подробнее...

История аликвотных дробей

Аликвота - (лат. aliquoties, «несколько раз или несколько частей»)
Аликвотная дробь - дробь, числитель которой равен единице.
Аликвотные дроби начали использоваться ещё в древности. Необходимость в дробных числах возникла в результате практической деятельности человека. Потребность в нахождении долей единицы появилась у наших предков при дележе добычи после охоты. Второй существенной причиной появления дробных чисел следует считать измерение величин при помощи выбранной единицы измерения.
Первые дроби, с которыми нас знакомит история, это дроби вида – 1/2, 1/3, 1/4 – так называемые единичные дроби, так как числитель этих дробей единица. Причиной появления этих дробей являлась необходимость разбить единицу на доли. Это нужно было для того:
  • чтобы разделить добычу после охоты, ведь, нужно было знать, сколько частей составляет целое и кому какая часть добычи станет принадлежать.
  • выразить результат измерения длины, времени, площади, массы и вести расчеты за товары
Аликвотные дроби появились раньше других дробей. В Древнем Египте математики «настоящими» считали только аликвотные дроби вида 1/n.
Итак, дроби вида 1/n, где числитель 1, а n – натуральное число, (т.е. число, которое используется для счёта предметов), называются аликвотными дробями (от латинского aliguot -«несколько») или единичными.
В Древнем Египте «настоящими», математики, считали только аликвотные дроби. Поэтому каждую дробь стремились представить в виде суммы меньших аликвотных дробей, причём с разными знаменателями.
Аликвотные дроби встречаются в древнейших, дошедших до нас математических текстах, составленных более 5000 лет тому назад, – древнеегипетских папирусах и вавилонских клинописных табличках. Они нужны были для практических целей.
Рассмотрим такую задачу: «Разделить 7 хлебов между 8 людьми» Если разрезать каждый хлеб на 8 частей, придется провести 49 разрезов (7 хлебов по 7 надрезов в каждом хлебе). А по-египетски эта задача решалась так:
7/8= 1/2+1/4+1/8
Значит, каждому человеку нужно дать половину хлеба, четверть хлеба и восьмушку хлеба. При этом, придется сделать почти в три раза меньше разрезов.

Древний Вавилон

Подробнее...

Существуют несколько гипотез происхождения шестидесятиричной системы счисления. Вот наиболее популярные:
*Гипотеза Тюро-Данжена: основой для возникновения шестидесятеричной системы послужила шумерская десятирично-шестеричная система, безусловно, появившаяся раньше первой. Обе эти системы имеют генетическое родство: основания в шумерских системах —10 и 6, а в вавилонской—60=10*6. Выбор в качестве системы счисления числа 10 у шумеров, как и у всех других народов, естественно, связан с пальцевым счётом. Выбор числа 6 в качестве другого основания также обусловлен пальцевым счётом, но только имеющем свою особую технику. Различные вычисления, в том числе умножение и деление, при наличии двух оснований было производить сложно, поэтому древний математик, фиксируя промежуточные результаты умножения и деления, решил перейти к новой системе с одним основанием.
*Гипотеза профессора И. Н. Веселовского: основание 60 появилось в результате особого пальцевого счёта. Рассмотрим ладонь левой руки. Пусть каждая фаланга большого и указательного пальцев = 10 (5 фаланг—в сумме = 50), а остальные фаланги пальцев (их 9)— по единице. Тогда все фаланги в сумме дают 59, а ещё вся рука —60. На правой руке всё увеличиваем в 60 раз, тогда на обеих руках получим 3600=602. Такую гипотезу автор выдвинул исходя из способа, которым русские купцы в старину между собой обозначали стоимость тайной сделки с помощью пальцев рук, засунутых друг другу в широкие рукава кафтанов. Позиционный принцип записи автор объяснял использованием абаки (счётной доски с камешками). Следует заметить, что существование абаки у вавилонян не подтверждено (хотя, несомненно, счётные инструменты у них были), поэтому и его гипотезу инструментального происхождения позиционности системы пока нельзя проверить.
*Гипотеза О. Нейгебауэра (1927): после аккадского завоевания шумерского государства там долгое время одновременно существовали две денежно-весовые единицы: шекель (сикль) и мина, причём было установлено их соотношение 1 мина = 60 шекелей. Позднее это деление стало привычным и породило соответствующую систему записи любых чисел в вавилонская математике.

По моему мнению, наиболее вероятной является гипотеза Веселовского И.Н., т.к. еще в древние века, когда не знали чисел и не было счетных приборов, люди использовали пальцы рук и ног.
Австралийские исследователи разгадали назначение вавилонской глиняной таблички возрастом 3700 лет. Оказалось, что артефакт представляет собой старейшую и наиболее точную тригонометрическую таблицу, которую вавилонские математики могли использовать для расчетов при строительстве дворцов, храмов и каналов. Это доказывает то, что первыми тригонометрию изучили не греки, а вавилоняне. Исследование было опубликовано в журнале Historia Mathematica.
Греческий астроном Гиппарх, который жил примерно 2130 лет назад, долгое время считался отцом тригонометрии, а его измерения дуг круга с использованием техник хорд и перпендикуляров и таблицы, куда ученый свел соответствующие величины, рассматривали как самые первые тригонометрические таблицы. Вавилонская глиняная табличка Plimpton 322 (фото справа), которую изучали исследователи, старше Гиппарха более чем на тысячу лет.
Клинопись на табличке сгруппирована в четыре столбца и пятнадцать строк. Предполагалось, что ее использовал учитель для того, чтобы проверять решения квадратичных уравнений, но ученые из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии опровергли эту гипотезу. В табличке Plimpton 322 описаны прямоугольные треугольники, причем в этом описании использовались не углы или окружности, а соотношения сторон.
Такая тригонометрическая таблица позволяет по одному известному соотношению сторон прямоугольного треугольника узнать два других, неизвестных соотношения. В европейской традиции состоящие из целых чисел соотношения сторон прямоугольного треугольника получили название «Пифагоровой тройки» — по имени древнегреческого математика Пифагора. Классический пример Пифагоровой тройки — числа 3, 4 и 5.
Значения на вавилонской табличке начинаются с тройки 119, 120 и 169. Это позволило исследователям согласиться с предыдущими исследованиями, согласно которым изначально на ней было шесть столбцов, а рядов должно было быть 38. Древние математики могли использовать табличку для измерения полей или архитектурных расчетов для создания дворцов, храмов или ступенчатых пирамид.
Специалисты по древней культуре Вавилона сумели расшифровать еще и другие таблички с клинописью и обнаружили, что они представляют собой карты движения планет. Этим вавилонским артефактам 2500 лет — то есть, между 350-50 годам еще до нашей эры вавилоняне не только понимали устройство Вселенной, но и умели высчитывать траектории небесных тел. Автор исследования, доктор Мэтью Оссендрийвер из Берлинского университета имени Гумбольдта установил, что таблички в частности содержат геометрические методы движения по небосводу Юпитера. Это может показаться не столь важным только несведущему человеку: все астрономы древности описывали относительное положение небесных тел в зависимости от времен года.


Вавилонская глиняная табличка Plimpton 322:

Находится в Библиотеке редких книг и рукописей Колумбийского университета в Нью-Йорке

Древний Рим

Подробнее...

Интересная система дробей была в Древнем Риме. Она основывалась на делении на 12 долей единицы веса, которая называлась асс. Двенадцатую долю асса называли унцией. А путь, время и другие величины сравнивали с наглядной вещью - весом. Например, римлянин мог сказать, что он прошел семь унций пути или прочел пять унций книги. При этом, конечно, речь шла не о взвешивании пути или книги. Имелось в виду, что пройдено 7/12 пути или прочтено 5/12 книги. А для дробей, получающихся сокращением дробей со знаменателем 12 или раздроблением двенадцатых долей на более мелкие, были особые названия.
Даже сейчас иногда говорят: "Он скрупулёзно изучил этот вопрос." Это значит, что вопрос изучен до конца, что не одной самой малой неясности не осталось. А происходит странное слово "скрупулёзно" от римского названия 1/288 асса - "скрупулус". В ходу были и такие названия: "семис"- половина асса, "секстанс"- шестая его доля, "семиунция"- половина унции, т. е. 1/24 асса и т. д. Всего применялось 18 различных названий дробей. Чтобы работать с дробями, надо было помнить для этих дробей таблицу сложения и таблицу умножения. Поэтому римские купцы твёрдо знали, что при сложении триенса (1/3 асса) и секстанса получается семис, а при умножении беса (2/3 асса) на сескунцию (2/3 унции, т. е.1/8 асса) получается унция. Для облегчения работы составлялись специальные таблицы, некоторые из которых дошли до нас.
Из-за того, что в двенадцатеричной системе нет дробей со знаменателями 10 или 100, римляне затруднялись делить на 10, 100 и т. д. При делении 1001 асса на 100 один римский математик сначала получил 10 ассов, потом раздробил асс на унции и т. д. Но от остатка он не избавился. Чтобы не иметь дела с такими вычислениями, римляне стали использовать проценты. Они брали с должника лихву (то есть деньги сверх того, что было дано в долг). При этом говорили: не «лихва со­ставит 16 сотых суммы долга», а «на каждые 100 сестерциев долга заплатишь 16 сестерциев лихвы». И сказано тоже самое, и дробей использовать не пришлось! Так как слова «на сто» звучали по-латыни «про центум», то сотую часть и стали на­зывать процентом. И хотя теперь дроби, а особенно десятичные дроби, известны всем, проценты все-таки применяются и в финансовых расчетах, и в планировании, то есть в различных областях человеческой деятельности. А раньше применяли еще и промилли- так называли тысячные доли (по-латыни «про милле» - на тысячу). В отличие от процентов, которые обозначают знаком %, промилли обозначают ‰.

Где до сих пор используют некоторые термины, связанные с римскими дробями?

У́нция (лат. uncia) — название нескольких единиц измерения массы, а также двух мер объёма жидких тел, одной единицы измерения силы и нескольких денежных единиц, образованных как двенадцатая доля другой единицы. Термин происходит ещё из древнего Рима, где унцией обозначали двенадцатую часть либры. Являлась одной из основных весовых единиц средневековой Европы. На сегодняшний день применяется при торговле драгоценными металлами — тройская унция, а также в странах, где вес измеряется в фунтах (например, США и Англии).

Тройская унция, равная 31,1034768 грамма, является универсальной международной единицей меры веса золота, серебра и других драгоценных металлов, а также изделий и монет из них.

Какая из рассмотренных систем является наиболее развитой?


По моему мнению, вавилонская математика была наиболее развита, она оказала влияние на греческую математику. На клинописных табличках сохранились многие математические измерения и формулы. И до сих пор мы используем данную систему счисления. Следы вавилонской шестидесятеричной системы счисления удержались в современной науке при измерении времени и углов. До наших дней сохранилось деление часа на 60 мин., минуты на 60 с, окружности на 360 градусов, градуса на 60 мин., минуты на 60с.


Шестидесятеричная система счисления
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website