Рождение чисел – история появления математики. История древних чисел
Рождение чисел – история появления математики | Путешествия во времени
Математика и письмо существуют в тесном симбиозе. Недавние археологические открытия показали, что именно необходимость измерять, делить и распределять материальные ценности дала импульс созданию первых систем письма. В свою очередь возникновение математики, выходящей за рамки простого счета, нельзя представить без некоей материальной основы; без письменности человек, ограниченный возможностями памяти, обречен обходиться узким набором манипуляций с числами.
Однако обратимся к археологическим открытиям последних десятилетий, позволившим проследить развитие двух систем письма: одной на юге Месопотамии, примерно в середине 4-го тысячелетия до н. э., и второй, появившейся несколько позднее в окрестностях Сузы в Иране. Данные исследований свидетельствуют, что письменность тоже не может возникнуть без материальных предпосылок, в частности без потребности в документальных записях.
В те времена записи делались на глине (практически вечном материале), а первыми документами были счета. Широкое распространение получила месопотамская клинопись, просуществовавшая около 3000 лет. Ею пользовались для записей не только на шумерском и аккадском, но также на хеттском, эламском, хурритском и других языках древнего Ближнего Востока. Клинопись была забыта лишь в начале нашей эры.
В конце 4-го тысячелетия до н. э. в Египте зародилась и начала быстро развиваться независимая цивилизация. О возникновении древнеегипетской системы письма известно мало, так как надписи — кроме монументальных — делались на папирусе (сырье для которого давало похожее на камыш растение, растущее по берегам Нила и в его дельте) и других недолговечных материалах. Поэтому египетских документов до нас дошло в тысячи раз меньше, чем месопотамских.
СИСТЕМА СЧЕТА
В 3-м тысячелетии до н. э. в Египте и Месопотамии возникло абстрактное понятие числа. Поначалу каждое число относилось к определенной группе объектов, например «четыре овцы» писалось иначе, чем «четыре меры зерна».
Разные системы мер существовали обособленно. Единицы площади, например, не имели прямой связи с единицами длины, поскольку зависимость между ними (площадь можно вычислять, зная длину и ширину) еще не была установлена. (К слову интересно справился бы современной калькулятор, такой как к примеру на сайте https://thecenses.org с теми математическими задачами, которые стояли перед древними египтянами).
Впрочем, сам процесс записи чисел и результатов измерения, естественно, позволял обнаружить общие закономерности. Но на их осознание в Египте и Месопотамии ушло около тысячи лет, так что лишь к концу 3-го тысячелетия до н. э. египетские и шумерские писцы научились, используя длину, вычислять площадь и объем, делить продовольствие для рабочих на порции, подсчитывать время, необходимое для выполнения работы в зависимости от ее объема, числа людей и производительности их труда. Можно также проследить, как постепенно достигался новый уровень абстракции, при котором понятие числа все больше отделялось от процесса измерения.
К началу 2-го тысячелетия до н. э. обе цивилизации имели абстрактные системы счета, хотя пришли к ним различными путями. Египтяне создали десятичную систему счисления, какой пользуется сегодня большая часть цивилизованного мира: через каждые девять единиц следует переход к новому, более высокому разряду; после девяти «единиц» идет «десять», после девяти «десятков» — «сто» и так далее. Но в отличие от современных систем у древних египтян запись чисел была «аддитивной»: для обозначения каждого разряда существовал свой знак, который ставился по мере надобности.
В Вавилоне система счисления была шестидесятеричной, в ней впервые применялся позиционный принцип. Обозначение чисел повторяются после пятидесяти девяти, а их величина определяется позицией цифры в числе как целом.
СЛОВО, КОТОРОГО НЕ БЫЛО
По разнообразным дошедшим до нас документам — счетам, перечням профессий, упоминаниям в литературных и исторических текстах, — даже по картинам и скульптурам мы можем составить представление о профессиональных занятиях начинающего писца. Однако напрасно мы будем искать в них упоминания об ученом-«математике» в нашем понимании. Ни в одном из древних языков Египта и Месопотамии нет слова «математик».
Перед молодыми писцами открывались две возможности. Некоторые становились учителями математики и придумывали новые задачи для следующего поколения школьников, тем самым пополняя и углубляя математические приемы.
Кроме того, выпускник школы мог стать счетоводом — составителем смет, учетчиком продуктов, земли и зерна. Писцы были вездесущи, их усердный труд запечатлен на египетских фресках и ассирийских дворцовых рельефах. Они усердно трудились на благо своего хозяина, будь то частный землевладелец или государство. Они занимали привилегированное, хотя и подчиненное положение. Подобно своим коллегам-учителям, писцы не принадлежали к власть имущим, а служили им и служили, видимо, неплохо, раз те запечатлевали их на стенах своих дворцов как зримые символы власти и богатства, которое они так усердно подсчитывали.
Автор: Джеймс Риттер.
travel-in-time.org
«История возникновения и развития чисел»
Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение « Давыдовская гимназия»
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Математика» на тему: «История возникновения и развития чисел»
Выполнил:
Ученик 6 класса
Кульков Даниил. Преподаватель:
Сахарова Л.И.
д.Давыдово 2012
Содержание
Введение.
Математика в Вавилонии.
Математика древнего Египта.
Развитие индийской математики.
Греческая математика.
Кириллица.
Эволюция цифры в европе.
Древний Китай. История десятичных и обыкновенных дробей.
математика Шумеров.
10.Теория десятичных дробей.
11.Россия.
12.Заключение.
1.Введение.
Еще в начальной школе я задавал себе вопрос: « Откуда взялись те числа, которыми мы пользуемся при вычислениях?». Мне было интересно, я искал литературу, читал. Данная работа – это часть тех знаний, что я приобрел, но я только в начале пути…
Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, сопоставляя им различные части тела, главным образом пальцы рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения и деления. Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.
2.Математика в Вавилонии
Источником наших знаний о вавилонской цивилизации служат хорошо сохранившиеся глиняные таблички, покрытые т. н. клинописными текстами, которые датируются от 2000 до н.э. и до 300 н.э. Математика на клинописных табличках в основном была связана с ведением хозяйства. Арифметика и нехитрая алгебра использовались при обмене денег и расчетах за товары, вычислении простых и сложных процентов, налогов и доли урожая, сдаваемой в пользу государства, храма или землевладельца. Многочисленные арифметические и геометрические задачи возникали в связи со строительством каналов, зернохранилищ и другими общественными работами. Очень важной задачей математики был расчет календаря, поскольку календарь использовался для определения сроков сельскохозяйственных работ и религиозных праздников. Деление окружности на 360, а градуса и минуты на 60 частей берут начало в вавилонской астрономии.
Вавилоняне создали и систему счисления, использовавшую для чисел от 1 до 59, основание 10. Символ, обозначавший единицу, повторялся нужное количество раз для чисел от 1 до 9. Для обозначения чисел от 11 до 59 вавилоняне использовали комбинацию символа числа 10 и символа единицы. Для обозначения чисел, начиная с 60 и больше, вавилоняне ввели позиционную систему счисления с основанием 60. Существенным продвижением стал позиционный принцип, согласно которому один и тот же числовой знак (символ) имеет различные значения в зависимости от того места, где он расположен. Примером могут служить значения шестерки в записи (современной) числа 606. Однако нуль в системе счисления древних вавилонян отсутствовал, из-за чего один и тот же набор символов мог означать и число 65 (60 + 5), и число 3605 (602 + 0 + 5). Возникали неоднозначности и в трактовке дробей. Например, одни и те же символы могли означать и число 21, и дробь 21/60 и (20/60 + 1/602). Неоднозначность разрешалась в зависимости от конкретного контекста.
Вавилоняне составили таблицы обратных чисел (которые использовались при выполнении деления), таблицы квадратов и квадратных корней, а также таблицы кубов и кубических корней. Им было известно приближение числа. Клинописные тексты, посвященные решению алгебраических и геометрических задач, свидетельствуют о том, что они пользовались квадратичной формулой для решения квадратных уравнений и могли решать некоторые специальные типы задач, включавших до десяти уравнений с десятью неизвестными, а также отдельные разновидности кубических уравнений и уравнений четвертой степени. На глиняных табличках запечатлены только задачи и основные шаги процедур их решения. Так как для обозначения неизвестных величин использовалась геометрическая терминология, то и методы решения в основном заключались в геометрических действиях с линиями и площадями. Что касается алгебраических задач, то они формулировались и решались в словесных обозначениях.
Около 700 до н.э. вавилоняне стали применять математику для исследования движений Луны и планет. Это позволило им предсказывать положения планет, что было важно как для астрологии, так и для астрономии.
В геометрии вавилоняне знали о таких соотношениях, например, как пропорциональность соответствующих сторон подобных треугольников. Им была известна теорема Пифагора и то, что угол, вписанный в полуокружность, - прямой. Они располагали также правилами вычисления площадей простых плоских фигур, в том числе правильных многоугольников, и объемов простых тел. Число пи вавилоняне считали равным 3.
3.Математика древнего Египта
Наше знание древнеегипетской математики основано, главным образом, на двух папирусах, датируемых примерно 1700 до н.э. Излагаемые в этих папирусах математические сведения восходят к еще более раннему периоду - около3500 до н.э. Египтяне использовали математику, чтобы вычислять вес тел, площади посевов и объемы зернохранилищ, размеры податей и количество камней, требуемое для возведения тех или иных сооружений. В папирусах можно найти также задачи, связанные с определением количества зерна, необходимого для приготовления заданного числа кружек пива, а также более сложные задачи, связанные с различием в сортах зерна; для этих случаев вычислялись переводные коэффициенты.
Но главной областью применения математики была астрономия, точнее, расчеты, связанные с календарем. Календарь использовался для определения дат религиозных праздников и предсказания ежегодных разливов Нила. Однако уровень развития астрономии в Древнем Египте намного уступал уровню ее развития в Вавилоне.
Система счисления того периода также уступала вавилонской. Египтяне пользовались непозиционной десятичной системой, в которой числа от 1 до 9 обозначались соответствующим числом вертикальных черточек, а для последовательных степеней числа 10 вводились индивидуальные символы. Последовательно комбинируя эти символы, можно было записать любое число. С появлением папируса возникло так называемое иератическое письмо-скоропись, способствовавшее, в свою очередь, появлению новой числовой системы. Для каждого из чисел от 1 до 9 и для каждого из первых девяти кратных чисел 10, 100 и т.д. использовался специальный опознавательный символ. Дроби записывались в виде суммы дробей с числителем, равным единице. С такими дробями египтяне производили все четыре арифметические операции, но процедура таких вычислений оставалась очень громоздкой.
Геометрия у египтян сводилась к вычислениям площадей прямоугольников, треугольников, трапеций, круга, а также формулам вычисления объемов некоторых тел. Надо сказать, что математика, которую египтяне использовали при строительстве пирамид, была простой и примитивной.
5.Развитие индийской математики.
Развитие индийской математики началось, вероятно, достаточно давно, но документальные сведения о начальном её периоде практически отсутствуют. Для цифр сначала использовалась сиро-финикийская система, а с VI века до н. э. — написание «брахми», с отдельными знаками для цифр 1-9.
От этих индийских значков произошли современные цифры (начертание I века н. э.)
Несколько видоизменившись, эти значки стали современными цифрами, которые мы называем арабскими, а сами арабы — индийскими. Человечество обязано Древней Индии почти всем, что касается математики, уровень развития которой во времена Гуптов был гораздо выше, чем у других народов древности. Достижения индийской математики объясняются главным образом тем фактом, что индийцы имели четкую концепцию абстрактного числа, которое они отличали от числового количества или пространственной протяженности предметов. Тогда как у греков математическая наука в большей степени основывалась на измерениях и геометрии, Индия рано вышла за пределы этих понятий и благодаря простоте числовой записи изобрела элементарную алгебру, которая позволила делать расчеты более сложные, чем те, что могли производить греки, и привела к изучению числа самого по себе.
В наиболее древних документах даты и другие числа записаны по системе, аналогичной принятой у римлян, греков и евреев, — в которой для обозначения десятков и сотен использовались разные символы. Но в гуджаратской записи 595 г. н. э. дата указывается с помощью системы, которая состоит из девяти цифр и ноля и в которой позиция цифры имеет значение. Уже очень скоро новая система фиксируется в Сирии и используется повсеместно до самого Вьетнама. Таким образом, очевидно, что она была известна математикам несколькими веками раньше, чем появилась в записях. Нам неизвестно имя математика, который придумал упрощенную систему нумерации, но наиболее древние из дошедших до нас математических текстов — анонимная «Рукопись Бакшали», копия с оригинала IV в. н. э., и «Арьябхатья» Арьябхаты, которая датируется 499 г. н. э., — позволяют предположить, что такой существовал.
Только в конце XVIII в. наука Древней Индии стала известна западному миру. С этого времени начался своеобразный заговор молчания, который длится по сей день и мешает приписать Индии заслугу изобретения десятичной системы. Самая древняя запись, содержащая ноль, изображенный в виде замкнутого круга, датируется второй половиной IX в., между тем в камбоджийской записи конца VII в. он представлен в виде точки, вероятно, так же он записывался изначально в Индии, поскольку в арабской системе ноль тоже представлен точкой. Завоевание Синда арабами в 712 г. способствовало распространению индийской математики в расширяющемся тогда арабском мире. Приблизительно столетие спустя в Багдаде появляется великий математик Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми, который в своем знаменитом трактате использовал знание индийской десятичной системы. Возможно, здесь мы можем говорить о влиянии, которое оказал на дальнейшее развитие науки чисел этот выдающийся математический труд: три века спустя после своего создания он был переведен на латинский язык и распространился по всей Западной Европе. Аделард де Бат, английский ученый XII в., перевел другой труд Хорезми под названием «Книга алгоритмов индийских чисел». Имя арабского автора осталось в слове «алгоритм», а название его труда «Хисаб ал-Джабр» породило слово «алгебра». Хотя Аделард вполне осознавал, что Хорезми многим обязан индийской науке, алгоритмическая система была приписана арабам, как и десятичная система цифр. Между тем мусульмане помнят о ее происхождении и обычно еще называют алгоритм словом «хиндизат» — «индийское искусство». К тому же если арабский буквенный текст читается справа налево, то числа всегда пишутся слева направо — как в индийских записях. И хотя у вавилонян и китайцев были попытки создать систему нумерации, в которой значение цифры зависело от места, которое она занимала в числе, именно в Индии в первые века нашей эры возникла используемая в настоящее время во всем мире простая и эффективной системы
6. Греческая математика
С точки зрения XX в. родоначальниками математики явились греки классического периода (VI - IV вв. до н. э). Математики и философы (нередко это были одни и те же лица) принадлежали к высшим слоям общества, где любая практическая деятельность рассматривалась как недостойное занятие. Математики предпочитали абстрактные рассуждения о числах и пространственных отношениях решению практических задач. Математика делилась на арифметику - теоретический аспект и логистику - вычислительный аспект. Заниматься логистикой предоставляли свободнорожденным низших классов и рабам.
Греческая система счисления была основана на использовании букв алфавита. Аттическая система, бывшая в ходу с VI - III вв. до н.э., использовала для обозначения единицы вертикальную черту, а для обозначения чисел 5, 10, 100, 1000 и 10 000 начальные буквы их греческих названий. В более поздней ионической системе счисления для обозначения чисел использовались 24 буквы греческого алфавита и три архаические буквы. Кратные 1000 до 9000 обозначались так же, как первые девять целых чисел от 1 до 9, но перед каждой буквой ставилась вертикальная черта. Десятки тысяч обозначались буквой М (от греческого “мириои” - 10 000), после которой ставилось то число, на которое нужно было умножить десять тысяч
7.Кириллица
Славянская буквенная система счисления - система десятеричная, но не являющаяся позиционной; в ней каждому из разрядов числа соответствует свой знак - буква кириллицы. Нуля в этой системе нет. Число записывается как сумма своих сотен, десятков и единиц. Запомнить просто: как число произносится, так оно и записывается: один-на-дцать, две-на-дцать, три-на-дцать..., т. е. один-на-десять, два-на-десять и т. д. И записывается число второго десятка соответственно: сперва буква, означающая единицы, ну, например "веди" для двойки, а за ней "и десятеричное", "i" в качестве десятки. Для всех остальных чисел, например,"тридцать три", "двести восемьдесят пять" - порядок общий: сотни, потом десятки, затем единицы. Пример: Если же требуется записать число, содержащее тысячи (например, для указания номера года от Рождества Христова или от Сотворения мира), то к буквам, обычно означающим единицы, добавляется подстрочный знак, указывающий на увеличение в тысячу раз. Пример:
[*] знак титла ставится над особыми, сакральными словами, чтобы подчеркнуть их священный смысл. Иногда проводится параллель между титлом в языке и нимбом в иконописи - и то, и другое указывают святость. Как отличить в тексте Бога истинного и языческих богов, ведь означаются они одним словом? Языческий "бог" будет написан целиком, без знака титла.
Буквенное счисление:
8.Эволюция цифры в Европе
Жан Этьен Монтукля́ ( Jean-Étienne Montucla Эволюция цифры в начале Европе показана на таблице, созданною французским ученым Э. Montucla в его Histoire де ла Mathematique, которая была опубликована в 1757 году
Ему предшествовала в1754 г. выпущенная Монтукля анонимно «История исследований квадратуры круга» ( Histoire des récherches sur la quadrature du cercle). «История математики» Монтукля оставалась незавершенной; ее дополнил и закончил Жозеф Жером Лефрансуа де Лаланд
9.Древний Китай. История десятичных и обыкновенных дробей
В Древнем Китае уже пользовались десятичной системой мер, обозначали дробь словами, используя меры длины чи: цуни, доли, порядковые, шерстинки, тончайшие, паутинки. Дробь вида 2,135436 выглядела так: 2 чи, 1 цунь, 3 доли,
5 порядковых, 4 шерстинки, 3 тончайших, 6 паутинок. Так записывались дроби на протяжении двух веков, а в V веке китайский ученый Цзу-Чун-Чжи принял за единицу не чи, а чжан = 10 чи, тогда эта дробь выглядела так: 2 чжана, 1 чи, 3 цуня, 5 долей, 4 порядковых, 3 шерстинки, 6 тончайших, 0 паутинок.
Предшественниками десятичных дробей являлись шестидесятеричные дроби древних вавилонян. Некоторые элементы десятичной дроби встречаются в трудах многих ученых Европы в 12, 13, 14 веках.
Десятичную дробь с помощью цифр и определенных знаков попытался записать арабский математик аль-Уклисиди в X веке. Свои мысли по этому поводу он
выразил в "Книге разделов об индийской арифметике".
В XV веке, в Узбекистане, вблизи города Самарканда жил математик и астроном Джемшид Гиясэддин ал-Каши (дата рождения неизвестна). Он наблюдал за движением звезд, планет и Солнца, в этой работе ему необходимы были
десятичные дроби. Ал-Каши написал книгу "Ключ к
арифметике" (была издана в1424 году).В трактате «Ключ арифметики» ал-Каши описывает шестидесятеричную систему счисления. (В астрономических трактатах древних греков в шестидесятеричной системе записывалась только дробная часть числа, а целая часть записывалась в традиционной буквенной ионической системе. Ал-Каши предложил записывать в шестидесятеричной системе и целую часть тоже. Тем самым он фактически вернулся к той форме записи, которая была в ходу у древних вавилонян; но он сам вряд ли об этом знал.) В этом же трактате ал-Каши вводит десятичные дроби, формулирует основные правила действия с ними и приводит способы перевода шестидесятеричных дробей в десятичные и обратно, показывает запись дроби в одну строку числами в десятичной системе и дает правила действия с ними. Ученый пользовался несколькими способами написания дроби: то он применял вертикальную черту, то чернила черного и красного цветов. Но этот труд до европейских ученых своевременно не дошел.
Примерно в это же время математики Европы также пытались найти удобную запись десятичной дроби. В книге "Математический канон" французского математика Ф.Виета (1540-1603) десятичная дробь записана так 2 135436 -
дробная часть и подчеркивалась и записывалась выше строки целой части числа.
В 1585 г., независимо от ал-Каши, фламандский ученый Симон Стевин (1548-1620) сделал важное открытие, о чем написал в своей книге "Десятая" (на французскомязыке "De Thiende, La Disme"). Эта маленькая работа (всего 7 страниц) содержала объяснение записи и правил действий с десятичными дробями. Он писал
цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число 12,761 записывалось так:
1207À6Á1Â12
или число 0,3752 записывалось так:
37‚5ƒ2„.
Именно Стевина и считают изобретателем десятичных дробей.
Запятая в записи дробей впервые встречается в 1592г., а в 1617г. шотландский
математик Джон Непер предложил отделять десятичные знаки от целого числа либо
запятой, либо точкой.
Современную запись, т.е. отделение целой части запятой, предложил
В странах, где говорят по-английски (Англия, США, Канада и др.), и сейчас
вместо запятой пишут точку, например: 2.3 и читают: два точка три.
11.Математика Шумеров.
Шумеры пользовались шестидесятеричной системой счисления. Для изображения чисел использовались всего два знака: "клин" обозначал 1; 60; 3600 и дальнейшие степени от 60; "крючок" - 10; 60 х 10; 3600 х 10 и т. д. В основу цифровой записи был положен позиционный принцип, но если Вы , исходя из основы счисления, думаете, что числа в Шумере отображали как степени 60-ти, то ошибаетесь. За основание в Шумерской системе берется не 10, а 60, но затем это основание странным образом заменяется числом 10, затем, 6, а затем снова на 10 и т.д. И таким образом, позиционные числа выстраиваются в следующий ряд: 1, 10, 60, 600, 3600, 36 000, 216 000, 2 160 000, 12 960 000. Эта громоздкая шестидесятеричная система позволяла шумерам вычислять дроби и перемножать числа до миллионов, извлекать корни и возводить в степень. Во многих отношениях эта система даже превосходит применяющуюся нами в настоящее время десятичную систему. Во-первых, число 60 имеет десять простых делителей, в то время как 100 — всего 7. Во-вторых, это единственная система, идеально подходящая для геометрических вычислений, и именно этим объясняется то, что она продолжает применяться и в наше время отсюда, например, деление круга на 360 градусов.
Мы редко осознаем, что не только нашей геометрией, но также и современному способу исчисления времени мы обязаны шумерской системе счисления с шестидесятеричным основанием. Деление часа на 60 секунд было совсем не произвольным — оно основывается на шестидесятеричной системе. Отголоски шумерской системы счисления сохранились и в делении суток на 24 часа, года на 12 месяцев, фута на 12 дюймов, и в существовании дюжины как меры количества. Они обнаруживаются также в современной системе счета, в которой выделяются отдельно числа от 1 до 12, а затем следуют числа типа 10+3, 10+4 и т.д.
Теперь нас уже не должно удивлять, что зодиак также был еще одним изобретением шумеров, изобретением, которое в дальнейшем было усвоено другими цивилизациями. Но шумеры не пользовались знаками зодиака, привязывая их к каждому месяцу, как мы делаем сейчас в гороскопах. Они использовали их в чисто астрономическом смысле — в смысле отклонения земной оси, движение которой делит полный цикл прецессии в 25 920 лет на 12 периодов по 2160 лет. При двенадцатимесячном движении Земли по орбите вокруг Солнца картина звездного неба, образующего большую сферу в 360 градусов, меняется. Понятие зодиака возникло путем разделения этой окружности на 12 равных сегментов (сферы зодиака) по 30 градусов каждый. Затем звезды в каждой группе объединялись в созвездия, и каждое из них получало свое наименование, соответствующее современным их наименованиям. Таким образом, не остается сомнения в том, что впервые понятие зодиака использовалось в Шумере. Начертания знаков зодиака (представляющие воображаемые картины звездного неба), а также произвольное деление их на 12 сфер доказывают, что соответствующие знаки зодиака, применяющиеся в других, более поздних культурах, не могли появиться в результате самостоятельного развития.
Исследования шумерской математики, к большому удивлению ученых, показали, что их числовая система тесно связана с прецессионным циклом. Необычный подвижной принцип шумерской шестидесятеричной системы счисления акцентирует внимание на числе 12 960 000, что в точности равняется 500 больших прецессионных циклов, совершающихся за 25 920 лет. Отсутствие каких бы то ни было иных, кроме астрономических, возможных приложений для произведений чисел 25 920 и 2160 может означать лишь одно — эта система разработана специально для астрономических целей.
11.Теория десятичных дробей Полную теорию десятичных дробей дал узбекский ученый Джемшид Гиясэтдин ал-Каши в книге " Ключ к арифметике", изданной в 1424 году, в которой он показал запись дроби в одну строку числами в десятичной системе и дал правила действия с ними. Ученый пользовался несколькими способами написания дроби: то он применял вертикальную черту, то чернила черного и красного цветов.
Джемшид ибн-Масуд аль-Коши,
иногда его называли
Гиясседдин аль-Коши
(дата рождения неизвестна)
В трактате «Ключ арифметики» аль-Каши описывает шестидесятеричную систему счисления. (В астрономических трактатах древних греков в шестидесятеричной системе записывалась только дробная часть числа, а целая часть записывалась в традиционной буквенной ионической системе. Аль-Каши предложил записывать в шестидесятеричной системе и целую часть тоже. Тем самым он фактически вернулся к той форме записи, которая была в ходу у древних вавилонян; но он сам вряд ли об этом знал.) В этом же трактате аль-Каши вводит десятичные дроби, формулирует основные правила действия с ними и приводит способы перевода шестидесятеричных дробей в десятичные и обратно.
Примерно в это же время математики Европы также пытались найти удобную запись десятичной дроби.
В книге "Математический канон"
французского математика
Ф. Виета (1540-1603)
десятичная дробь записана так
2 135436 - дробная часть подчеркивалась и записывалась выше строки целой части числа.
Лишь в конце XVI века мысль записывать дробные числа десятичными знаками пришла некоему Симону Стевину
из Фландрии. В своей книге "Десятая" (1585г.)
он излагает теорию десятичных дробей и предлагает
писать цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число записывалось так:
0,3752 = или 5,13=
В своей книге "Десятая" он не только излагает теорию десятичных дробей, но и старается убедить людей пользоваться ими, говоря, что при их использовании "изживаются трудности, распри, ошибки, потери и прочие случайности, обычные спутники расчетов". Его и считают изобретателем десятичных дробей.
Он ввел в Европе в употребление десятичные дроби, сделав важное открытие, независимо от ал-Каши, о чем написал в своей книге «Десятая» "De Thiende, La Disme" .
Эта маленькая работа (всего 7 страниц) содержала объяснение записи и правил действий с десятичными дробями. Он писал цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число 12,761 записывалось так: 1207À6Á1Â12 или число 0,3752 записывалось так: 3�7‚5ƒ2„ или 364 (0) 9 (1) 5 (2) 7 (3) означает, что 364 957/1000
1571 г. – Иоган Кеплер предложил современную запись десятичных дробей, т.е. отделение целой части запятой. До него существовали другие варианты: 3,7 писали как 3(0)7 или 3\ 7 или разными чернилами целую и дробную части.
1592 г. - в записи дробей впервые встречается запятая.
1617 г. - шотландский математик Джон Непер предложил отделять десятичные знаки от целого числа либо запятой, либо точкой.
В странах, где говорят по-английски (Англия, США, Канада и др.), и сейчас вместо запятой пишут точку, например: 2.3
12.Россия
1703 год - В России учение о десятичных дробях изложил Л.Ф.Магницкий в, в учебнике «Арифметика , сиречь наука числительная».
Труд Леонтия Филипповича не был переводным, аналогов учебника в то время не существовало.
Учебник содержит более 600 страниц и включает в себя как самые начала — таблицу сложения и умножения десятичных чисел, так и приложения математики к навигационным наукам. Магницкий учит Россию десятичному исчислению. Что интересно, он приводит таблицу сложения и умножения не в том виде, как ее принято сейчас издавать на последней страничке 12-листовой тетради, а только ее половину
12.Заключение.
В своей работе я хотел рассмотреть как много разных подходов и толкований возникновения записи чисел. И всё же мы сейчас пользуемся теми знаниями, которые оставили нам предки.
Восточный факультет СПбГУ Университетская наб., 11. КАФЕДРА ИСТОРИИ ДРЕВНЕГО ВОСТОКА История Египта, Шумер ...
2.“В мир информатики” № 133-134 (“Информатика” № 21-22/2009) М.А. Цайгер,кандидат технических наук
3. Депман И.Я. История арифметики. М.: Просвещение, 1965. 415 с.
4.Источники : Зазария Ситчин "12-ая планета" Алан Элфорд "Боги нового тысячелетия" Сайт Древний Мир
5.http://nesusvet.narod.ru/ico/books/cyrillic/#b1
Математические трактаты Джемшида Гиясэддина Каши // Историко-математические исследования. — М.: ГИТТЛ, 1954. — № 7. — С. 11-452.
6. Свечников А.А. Путешествие в историю математики или Как люди учились
считать: Книга для тех, кто учит и учится. М.: Педагогика-Пресс, 1995. 168 с.
genskov.ru
Конспект урока по математике "История возникновения чисел. Магическое значение чисел в нашей жизни" 5 класс
Научно-практическая конференция школьников
«Шаг в науку»
секция «Математика»
История возникновения чисел.
Магическое значение чисел в нашей жизни.
Реферативно-исследовательская работа.
Автор: ученица 5а класса
Рагозина Анна
МБОУ «СОШ№12».
Руководитель: учитель математики
Матюшенкова Эльвира Александровна.
Новокузнецк 2014
Содержание.
Введение стр.3
Глава I.История чисел стр.5
Глава II.Практическая работа «Нумерология» стр.11
Заключение стр.14
Литература стр.15
Приложение. Буклет «Магия чисел»
Введение.
На уроках математики я узнала о новом для меня понятии - натуральное число. У меня возникли вопросы:
-Как люди учились считать?
- Какие цифры были у разных народов?
-Что знают о числах ученики нашего класса и школы?
-Как дата рождения влияет на нашу судьбу?
На эти вопросы я попыталась ответить в своей работе.
Актуальность: Проведя в классе опрос, я выяснила, что немногие из класса знают историю происхождения чисел и влияние чисел на судьбу человека.
Я опросила 21 школьника: Что они знают о происхождении числа?
20%-ответили что знают,72-% нет, 8% -сомневаются в своих знаниях.
Объектом исследования данной работы является разрозненная информация, содержащая ответы на наши вопросы.
Предмет исследования: связь чисел с характером и судьбой человека.
Гипотеза: числа влияют на судьбу человека
Цель: расширить свои знания о некоторых страницах истории чисел, и значение числа на наш характер и судьбу
Задачи:
Определить причины и последствия событий, приведшие к возникновению цифр и чисел.
Обобщить информацию, связанную с историей возникновения чисел.
Собрать, проанализировать и обработать материалы анкетирования учащихся по теме: «дата рождения и любимое число».
Оформление работы.
Методы работы
1.Анализ литературы.
2.Анкетирование учащихся.
3.Статистическая обработка результатов.
I. История чисел.
Цифры – одно из древнейших изобретений. Из цифр складываются числа: маленькие, большие и очень большие.
Но всегда ли было так?
Во все ли времена и у всех ли народов?
1.Сначала считали на пальцах
Не так уж и много приходилось считать первобытному человеку. Был у него свой первобытный «компьютер» - десять пальцев на руках. Разгибал пальцы, складывал числа. Загибал – вычитал. На пальцах считать удобно, только результат счета хранить нельзя. Не станешь же целый день ходить с загнутыми пальцами. Этот древний «прибор» и сейчас используют маленькие дети, когда начинают учиться считать в пределах десяти. Сначала считали на пальцах. Когда пальцы на одной руке кончались, переходили на другую, а если на двух руках не хватало, переходили на ноги. Поэтому, если в те времена кто-то хвалился, что у него «две руки и одна нога кур», это означало, что у него пятнадцать кур, а если это называлось «весь человек», то есть две руки и две ноги.
Ещё недавно существовали племена, в языке которых были названия только двух чисел: «один» и «два». Пять — рука, шесть — один на другой руке, семь — два на другой руке, десять — две руки, полчеловека. Пятнадцать — нога, шестнадцать — один на другой ноге, двадцать — один человек, двадцать два — два на руке другого человека, сорок — два человека, пятьдесят три — три на первой ноге у третьего человека. Раньше люди чтобы пересчитать стадо из 128 оленей должны были взять семь человек.
2.Использование камней, узелков.
Древний человек догадался: для счета можно использовать не только пальцы, но и все, что попадается под руки – камешки, палочки, косточки... В древние времена, когда человек хотел показать, сколькими животными он владел, он клал в большой мешок столько камешков, сколько у него было животных. Чем больше животных, тем больше камешков. Отсюда и произошло слово «калькулятор», «калькулюс» по латински означает «камень».
Перуанские инки вели счет животных и урожая, завязывая узелки на ремешках или шнурках разной длины и цвета .Эти узелки назывались кипу. У некоторых богатеев скапливалось по несколько метров этой веревочной «счетной книги», попробуй, вспомни через год, что означают 4 узелочка на шнурочке! Поэтому того, кто завязывал узелки, называли вспоминателем.
3. Древние шумеры
Первыми придумали запись чисел древние шумеры. Они пользовались всего двумя цифрами. Вертикальная чёрточка обозначала одну единицу, а угол из двух лежачих чёрточек – десять. Эти чёрточки у них получались в виде клиньев, потому что они писали острой палочкой на сырых глиняных дощечках, которые потом сушили и обжигали. Вот так выглядели эти дощечки .
После счета по зарубкам люди изобрели особые символы, названные цифрами. Они стали применяться для обозначения различных количеств каких-либо предметов. Разные цивилизации создавали свои собственные цифры
4.Египетская нумерология
Так, например, в древней египетской нумерации, зародившейся более 5000 лет назад, существовали особые знаки (иероглифы) для записи чисел 1, 10, 100, 1000, …:
Для того чтобы изобразить, например, целое число 23145, достаточно записать в ряд два иероглифа, изображающие десять тысяч, затем три иероглифа для тысячи, один – для ста, четыре – для десяти и пять иероглифов для единицы:
Этого одного примера достаточно, чтобы научиться записывать числа так, как их изображали древние египтяне. Это система очень проста и примитивна.
5.Народы (вавилоняне, ассирийцы, шумеры), жившие в Междуречье Тигра и Евфрата в период от II тысячелетия до н.э. до начала нашей эры,
сначала обозначали числа с помощью кругов и полукругов различной величины, но затем стали использовать только два клинописных знака – прямой клин и лежащий клин . Эти народы использовали шестидесятеричную систему счисления, например число 23 изображали так: . Число 60 снова обозначалось знаком , например число 92 записывали так: .
6.Индейцы племени майя
В начале нашей эры индейцы племени майя, которые жили на полуострове Юкатан в Центральной Америке, пользовались другой системой счисления – двадцатеричной. Они обозначали 1 точкой, а 5 – горизонтальной чертой, например, запись ‗‗‗‗‗‗ означала 14. В системе счисления майя был и знак для нуля. По своей форме он напоминал полузакрытый глаз.
7. В Древней Греции
сначала числа 5, 10, 100, 1000, 10000 обозначали буквами Г, Н, Х, М, а число 1 – черточкой /. Из этих знаков составляли обозначения Г (35) и т.д. Позднее числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, …стали обозначать буквами греческого алфавита, к которому пришлось добавить еще три устаревшие буквы. Чтобы отличить цифры от букв, над буквами ставили черточку.
8.Древние индийцы
изобрели для каждой цифры свой знак. Вот как они выглядели
Однако Индия была оторвана от других стран, - на пути лежали тысячи километров расстояния и высокие горы.
9.Арабы были первыми «чужими», которые заимствовали цифры у индийцев и привезли их в Европу. Чуть позже арабы упростили эти значки, они стали выглядеть вот так
Они похожи на многие наши цифры. Слово «цифра» тоже досталось нам от арабов по наследству. Арабы нуль, или «пусто», называли «сифра». С тех пор и появилось слово «цифра».
10. Римская нумерация. В основе римской нумерации использованы принципы сложения (например, VI = V + I) и вычитания (например, IX = X -1). Римская система нумерации десятичная, но непозиционная. Римские цифры произошли не от букв. Первоначально они обозначались, как и у многих народов, «палочками» (I - один, X - 10 - перечеркнутая палочка, V - 5 - половина от десяти, сто - кружочек с черточкой внутри, пятьдесят — половина этого знака и т. д.).
Со временем некоторые знаки изменились: С - сто, L - пятьдесят, М - тысяча, D - пятьсот. Например
: XL - 40, LXXX - 80, ХС - 90,
CDLIX - 459, CCCLXXXII - 382,
CMXCI - 991, MCMXCVIII - 1998, MMI – 2001
Произошло постепенное превращение первоначальных цифр в наши современные цифры.
11. Цифры русского народа. Арабские числа в России стали применять, в основном, с XVIII века. До того наши предки использовали славянскую нумерацию. Над буквами ставились титлы (черточки), и тогда буквы обозначали числа. В одной из русских рукописей XVIII века написано: «... Знай же то, что есть сто и что есть тысяща, и что есть тма, и что есть легион, и что есть леодр...; ... сто есть десятью десять, а тысяща есть десять сот, а тма десять тысящ, а легион есть десять тем, а леодр есть десять легионов...». Сотни миллионов назывались «колодами». Первые девять чисел записывались так:
В первой части своей работы я рассказала этапы развития чисел - от первобытного строя до современности.
II. Практическая работа «Нумерология»
1. Магия чисел
Узнав происхождение цифр, я столкнулась с вопросом: «Только ли в математике используются цифры?»
Оказалось, что числа с глубокой древности играют важную и многогранную роль в жизни человека. Неудивительно, что они всегда вызывали пристальное внимание к себе со стороны разума.
Числам древние люди приписывали особые, сверхъестественные свойства, практически в любой религии есть свои "священные числа". Одни числа сулили счастье и успех, другие могли вызвать удар судьбы, одни благоприятствовали путешественникам и воинам, другие священным мистериям.
Признанными специалистами в области применения чисел были древние индийцы, египтяне, халдеи. Тайны своих учений доверяли лишь узкому кругу посвященных.
Основоположником европейского учения о числах был Пифагор.
Великий древнегреческий математик и мистик Пифагор (550 лет до нашей эры) говорил своим ученикам, что числа правят миром.
Его учение было основано на том, что числа содержат в себе тайну Вселенной. Пифагорейцы говорили: "Все в природе измеряется, все подчиняется числу, в числе – сущность всех вещей. Познать мир, его строение, его закономерность – это значит познать управляющие им числа. Можно видеть природу и властную силу числа во всех человеческих занятиях, во всех искусствах, ремеслах, музыке. Не материя, а число – начало и основа вещей".
Пифагор считал, что душа каждого человека связана с определенным числом, что даже такие понятия, как дружба, честность, справедливость и другие качества можно описать теми или иными числовыми соотношениями. Он считал, что одни числа несут добро, радость и благополучие, а другие – разорение и упадок. Поэтому задача мистической математики заключается в том, чтобы обнаружить божественный смысл каждого числа.
Пифагор и его ученики сократили все числа до цифр от 1 до 9, поскольку они являются исходными числами, из которых могут быть получены все другие.
Магией числа занимались ассирийские маги, египетские, древнееврейские, китайские. Также они разбили числа на четные и нечетные. Четные числа считались женскими (инертными), нечетные - мужскими (активными).
2. Нумерология.
Нумерология-наука, о числах, дает возможность увидеть и осознать свою глубинную сущность, отследить движущие силы судьбы. Ответить на вопросы:
- как достигать целей?
- что притягивает людей друг к другу?
- как выбрать номер дома, квартиры? и многое другое.
Как же определить число, которое так влияет на нашу судьбу?
Суммарное число даты рождения – это число сущности человека (то, что изменить нельзя, постоянная величина).
Для этого необходимо сложить цифры числа, месяца и года рождения.
Например: 17.09.2002 -мой день рождения: 1+7+9+2+2=21=2+1=3.
Мое магическое число 3. Вот как это число характеризует личность человека: общительная, активная, непоседливая, нетерпеливая, часто меняющая настроение.
Люди «тройки» общительны, добры, благородны. Они верные друзья и верят в силу добра. Любят делать подарки, однако имеют склонность жить не по средствам.
Тройки тяжело переносят трудности быта, но при всех неприятностях остаются быть маленькими солнышками, способных обогреть. Лучше проявляют себя в религии, философии, искусстве и научной сфере.
Я полностью согласна с такой характеристикой. Многие черты характера мне соответствуют.
Я провела опрос среди учеников моего класса. В опросе приняло участие 21 человек. Ребята считали свое магическое число и потом сравнивали черты своего характера с теми, которые соответствуют этому числу. Выяснилось, что 15 человек согласны с характеристикой их черт характера, 5 –частично, и только 1 не согласен.
Магическое число
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Число учеников с таким числом
2
3
2
3
4
2
2
3
0
Так же я спросила любимое число ребят, и сравнила с их числом судьбы. Оказалось, что у большинства эти числа не совпали.
Заключение.
Первоначальные представления о числе относятся к очень отдаленной эпохе древнего каменного века – палеолита. Интерес к изучению чисел возник у людей в глубокой древности, и вызван он был не только практической необходимостью. Привлекала необычайная магическая сила числа, которым можно выразить количество любых предметов.
Натуральными числами обозначались и боги, и космос, и люди, и их взаимоотношения. Поэтому изучению натуральных чисел уделялось и сейчас уделяется особое внимание.
Изучая нумерологию, мы пришли выводу о том, что числа играют большую роль в жизни человека. Если пользоваться их значениями, то можно развивать свои достоинства, устранять недостатки и повлиять на события в своей жизни, главное направить энергию в нужное русло, чтобы добиться успеха. Но в ней много еще неизвестно. На сегодняшний день опровергнуть или подтвердить свою гипотезу однозначно я не могу, т.к. в опросе принимали участие только ученики 5 класса. Я планирую продолжить свое исследование. В дальнейшем я проведу опросы среди взрослых разного возраста и учеников старших классов.
Литература.
Акимова С. Занимательная математика. – СПб.; Тригон, 1997.
Дектярёва З. А. Математика после уроков. - Краснодар, 1996.
Депман И. Я. За страницами учебника математики. – М.; Просвещение,1989.
Математика: Школьная энциклопедия. – М.; «Большая Российская энциклопедия», 1996.
Мясникова Т. История развития понятия отрицательного числа. – М., Первое сентября. – 2004. - № 41.
Позднякова А. Г. Математический вечер в школе. / Математика в школе. – 1989. - № 5.
Трифонов Д. Математические силуэты «звериного» числа. / Математика – 1999. - № 1.
Шеина О. С., Соловьёва Г. М. Математика. Занятие школьного кружка. 5 – 6 класс. – М., НЦ ЭНАС, 2001.
Щербакова Ю. В. Занимательная математика на уроках и внеклассных мероприятиях. 5 – 8 классы. – М.; ООО «Глобус», 2008.
10. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Математика./ Под ред. О. Г. Хини. – М.; АСТ – ЛТД, 1997.
doc4web.ru
Из истории чисел | Вечные темы
Реферат по предмету «Математика», 5 класс
«Мир построен на силе чисел», — говорил Пифагор. Но откуда взялись цифры? Как считали древние люди, которые не знали цифр?
Многие тысячи лет назад наши далекие предки жили небольшими племенами. Они бродили по лесам и полям, разыскивали себе пищу. Первобытные люди не знали счета. Их учителями была сама жизнь. Наблюдая окружающую природу, от которой полностью зависела их жизнь, люди научились выделять отдельные предметы из множества. Из стаи волков – одного вожака, из колоса с зёрнами – одно зерно. Поначалу они определяли это соотношение как «один» и «много». Учиться считать требовала сама жизнь. Постепенно люди стали приручать скот, возделывать поля и собирать урожай; появилась торговля, и тут уж без счета никак не обойтись. Сначала считали на пальцах. Когда пальцы на одной руке кончались, переходили на другую, а если на двух руках не хватало, переходили на ноги.
Поэтому, если в те времена кто-то хвалился, что у него «две руки и одна нога кур», это означало, что у него пятнадцать кур, а если у кого-то было двадцать коз, это называлось «весь человек», то есть две руки и две ноги. Пальцы были первыми изображениями чисел и первой «счётной машинкой». Очень удобно с помощью пальцев складывать и вычитать. Чтобы к пяти прибавить два, достаточно загнуть пять пальцев на одной руке и два на другой. Загибаешь пальцы – складываешь, разгибаешь – вычитаешь. Если не хватит пальцев на руках – не беда, есть еще в запасе десять пальцев на ногах. Многие ученые считают, что наша современная десятичная система счета как раз и пошла от десяти пальцев на руках.
Постепенно люди начали использовать для счёта не только части собственного тела, но и камешки палочки и пр.
Для записи чисел до возникновения письменности использовали зарубки на палках, насечки на костях, узелки на веревках. Когда появилась письменность, появились и цифры для записи чисел. Сначала цифры напоминали зарубки на палках: в Египте и Вавилоне, в Этрурии и Финикии, в Индии и Китае небольшие числа записывали палочками или черточками. Например, число 5 записывали пятью палочками. Индейцы ацтеки и майя вместо палочек использовали точки. Затем появились специальные знаки для некоторых чисел, таких, как 5 и 10 (например, римские цифры).
В настоящее время уже невозможно представить себе развитие современной науки и техники без цифр.
Сегодня в нашей жизни стало привычным использование цифрового телевидения, цифровой фотографии, цифровой связи и пр.
Источники: материал взят из различных сайтов Интернета.
Похожее
oko7.ru
История возникновения и развития чисел
История возникновения и развития чисел - страница №1/1
Муниципальное Автономное Образовательное Учреждение « Давыдовская гимназия»
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Математика» на тему: «История возникновения и развития чисел»
Выполнил:
Ученик 6 класса
Кульков Даниил. Преподаватель:
Сахарова Л.И.
д.Давыдово 2012
Содержание
Введение.
Математика в Вавилонии.
Математика древнего Египта.
Развитие индийской математики.
Греческая математика.
Кириллица.
Эволюция цифры в европе.
Древний Китай. История десятичных и обыкновенных дробей.
математика Шумеров.
10.Теория десятичных дробей.
11.Россия.
12.Заключение.
1.Введение.
Еще в начальной школе я задавал себе вопрос: « Откуда взялись те числа, которыми мы пользуемся при вычислениях?». Мне было интересно, я искал литературу, читал. Данная работа – это часть тех знаний, что я приобрел, но я только в начале пути…
Самой древней математической деятельностью был счет. Счет был необходим, чтобы следить за поголовьем скота и вести торговлю. Некоторые первобытные племена подсчитывали количество предметов, сопоставляя им различные части тела, главным образом пальцы рук и ног. Наскальный рисунок, сохранившийся до наших времен от каменного века, изображает число 35 в виде серии выстроенных в ряд 35 палочек-пальцев. Первыми существенными успехами в арифметике стали концептуализация числа и изобретение четырех основных действий: сложения, вычитания, умножения и деления. Первые достижения геометрии связаны с такими простыми понятиями, как прямая и окружность. Дальнейшее развитие математики началось примерно в 3000 до н.э. благодаря вавилонянам и египтянам.
2.Математика в Вавилонии
Источником наших знаний о вавилонской цивилизации служат хорошо сохранившиеся глиняные таблички, покрытые т. н. клинописными текстами, которые датируются от 2000 до н.э. и до 300 н.э. Математика на клинописных табличках в основном была связана с ведением хозяйства. Арифметика и нехитрая алгебра использовались при обмене денег и расчетах за товары, вычислении простых и сложных процентов, налогов и доли урожая, сдаваемой в пользу государства, храма или землевладельца. Многочисленные арифметические и геометрические задачи возникали в связи со строительством каналов, зернохранилищ и другими общественными работами. Очень важной задачей математики был расчет календаря, поскольку календарь использовался для определения сроков сельскохозяйственных работ и религиозных праздников. Деление окружности на 360, а градуса и минуты на 60 частей берут начало в вавилонской астрономии.
Вавилоняне создали и систему счисления, использовавшую для чисел от 1 до 59, основание 10. Символ, обозначавший единицу, повторялся нужное количество раз для чисел от 1 до 9. Для обозначения чисел от 11 до 59 вавилоняне использовали комбинацию символа числа 10 и символа единицы. Для обозначения чисел, начиная с 60 и больше, вавилоняне ввели позиционную систему счисления с основанием 60. Существенным продвижением стал позиционный принцип, согласно которому один и тот же числовой знак (символ) имеет различные значения в зависимости от того места, где он расположен. Примером могут служить значения шестерки в записи (современной) числа 606. Однако нуль в системе счисления древних вавилонян отсутствовал, из-за чего один и тот же набор символов мог означать и число 65 (60 + 5), и число 3605 (602 + 0 + 5). Возникали неоднозначности и в трактовке дробей. Например, одни и те же символы могли означать и число 21, и дробь 21/60 и (20/60 + 1/602). Неоднозначность разрешалась в зависимости от конкретного контекста.
Вавилоняне составили таблицы обратных чисел (которые использовались при выполнении деления), таблицы квадратов и квадратных корней, а также таблицы кубов и кубических корней. Им было известно приближение числа. Клинописные тексты, посвященные решению алгебраических и геометрических задач, свидетельствуют о том, что они пользовались квадратичной формулой для решения квадратных уравнений и могли решать некоторые специальные типы задач, включавших до десяти уравнений с десятью неизвестными, а также отдельные разновидности кубических уравнений и уравнений четвертой степени. На глиняных табличках запечатлены только задачи и основные шаги процедур их решения. Так как для обозначения неизвестных величин использовалась геометрическая терминология, то и методы решения в основном заключались в геометрических действиях с линиями и площадями. Что касается алгебраических задач, то они формулировались и решались в словесных обозначениях.
Около 700 до н.э. вавилоняне стали применять математику для исследования движений Луны и планет. Это позволило им предсказывать положения планет, что было важно как для астрологии, так и для астрономии.
В геометрии вавилоняне знали о таких соотношениях, например, как пропорциональность соответствующих сторон подобных треугольников. Им была известна теорема Пифагора и то, что угол, вписанный в полуокружность, - прямой. Они располагали также правилами вычисления площадей простых плоских фигур, в том числе правильных многоугольников, и объемов простых тел. Число пи вавилоняне считали равным 3.
3.Математика древнего Египта
Наше знание древнеегипетской математики основано, главным образом, на двух папирусах, датируемых примерно 1700 до н.э. Излагаемые в этих папирусах математические сведения восходят к еще более раннему периоду - около3500 до н.э. Египтяне использовали математику, чтобы вычислять вес тел, площади посевов и объемы зернохранилищ, размеры податей и количество камней, требуемое для возведения тех или иных сооружений. В папирусах можно найти также задачи, связанные с определением количества зерна, необходимого для приготовления заданного числа кружек пива, а также более сложные задачи, связанные с различием в сортах зерна; для этих случаев вычислялись переводные коэффициенты.
Но главной областью применения математики была астрономия, точнее, расчеты, связанные с календарем. Календарь использовался для определения дат религиозных праздников и предсказания ежегодных разливов Нила. Однако уровень развития астрономии в Древнем Египте намного уступал уровню ее развития в Вавилоне.
Система счисления того периода также уступала вавилонской. Египтяне пользовались непозиционной десятичной системой, в которой числа от 1 до 9 обозначались соответствующим числом вертикальных черточек, а для последовательных степеней числа 10 вводились индивидуальные символы. Последовательно комбинируя эти символы, можно было записать любое число. С появлением папируса возникло так называемое иератическое письмо-скоропись, способствовавшее, в свою очередь, появлению новой числовой системы. Для каждого из чисел от 1 до 9 и для каждого из первых девяти кратных чисел 10, 100 и т.д. использовался специальный опознавательный символ. Дроби записывались в виде суммы дробей с числителем, равным единице. С такими дробями египтяне производили все четыре арифметические операции, но процедура таких вычислений оставалась очень громоздкой.
Геометрия у египтян сводилась к вычислениям площадей прямоугольников, треугольников, трапеций, круга, а также формулам вычисления объемов некоторых тел. Надо сказать, что математика, которую египтяне использовали при строительстве пирамид, была простой и примитивной.
5.Развитие индийской математики.
Развитие индийской математики началось, вероятно, достаточно давно, но документальные сведения о начальном её периоде практически отсутствуют. Для цифр сначала использовалась сиро-финикийская система, а с VI века до н. э. — написание «брахми», с отдельными знаками для цифр 1-9.
От этих индийских значков произошли современные цифры (начертание I века н. э.)
Несколько видоизменившись, эти значки стали современными цифрами, которые мы называем арабскими, а сами арабы — индийскими. Человечество обязано Древней Индии почти всем, что касается математики, уровень развития которой во времена Гуптов был гораздо выше, чем у других народов древности. Достижения индийской математики объясняются главным образом тем фактом, что индийцы имели четкую концепцию абстрактного числа, которое они отличали от числового количества или пространственной протяженности предметов. Тогда как у греков математическая наука в большей степени основывалась на измерениях и геометрии, Индия рано вышла за пределы этих понятий и благодаря простоте числовой записи изобрела элементарную алгебру, которая позволила делать расчеты более сложные, чем те, что могли производить греки, и привела к изучению числа самого по себе.
В наиболее древних документах даты и другие числа записаны по системе, аналогичной принятой у римлян, греков и евреев, — в которой для обозначения десятков и сотен использовались разные символы. Но в гуджаратской записи 595 г. н. э. дата указывается с помощью системы, которая состоит из девяти цифр и ноля и в которой позиция цифры имеет значение. Уже очень скоро новая система фиксируется в Сирии и используется повсеместно до самого Вьетнама. Таким образом, очевидно, что она была известна математикам несколькими веками раньше, чем появилась в записях. Нам неизвестно имя математика, который придумал упрощенную систему нумерации, но наиболее древние из дошедших до нас математических текстов — анонимная «Рукопись Бакшали», копия с оригинала IV в. н. э., и «Арьябхатья» Арьябхаты, которая датируется 499 г. н. э., — позволяют предположить, что такой существовал.
Только в конце XVIII в. наука Древней Индии стала известна западному миру. С этого времени начался своеобразный заговор молчания, который длится по сей день и мешает приписать Индии заслугу изобретения десятичной системы. Самая древняя запись, содержащая ноль, изображенный в виде замкнутого круга, датируется второй половиной IX в., между тем в камбоджийской записи конца VII в. он представлен в виде точки, вероятно, так же он записывался изначально в Индии, поскольку в арабской системе ноль тоже представлен точкой. Завоевание Синда арабами в 712 г. способствовало распространению индийской математики в расширяющемся тогда арабском мире. Приблизительно столетие спустя в Багдаде появляется великий математик Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми, который в своем знаменитом трактате использовал знание индийской десятичной системы. Возможно, здесь мы можем говорить о влиянии, которое оказал на дальнейшее развитие науки чисел этот выдающийся математический труд: три века спустя после своего создания он был переведен на латинский язык и распространился по всей Западной Европе. Аделард де Бат, английский ученый XII в., перевел другой труд Хорезми под названием «Книга алгоритмов индийских чисел». Имя арабского автора осталось в слове «алгоритм», а название его труда «Хисаб ал-Джабр» породило слово «алгебра». Хотя Аделард вполне осознавал, что Хорезми многим обязан индийской науке, алгоритмическая система была приписана арабам, как и десятичная система цифр. Между тем мусульмане помнят о ее происхождении и обычно еще называют алгоритм словом «хиндизат» — «индийское искусство». К тому же если арабский буквенный текст читается справа налево, то числа всегда пишутся слева направо — как в индийских записях. И хотя у вавилонян и китайцев были попытки создать систему нумерации, в которой значение цифры зависело от места, которое она занимала в числе, именно в Индии в первые века нашей эры возникла используемая в настоящее время во всем мире простая и эффективной системы
6. Греческая математика
С точки зрения XX в. родоначальниками математики явились греки классического периода (VI - IV вв. до н. э). Математики и философы (нередко это были одни и те же лица) принадлежали к высшим слоям общества, где любая практическая деятельность рассматривалась как недостойное занятие. Математики предпочитали абстрактные рассуждения о числах и пространственных отношениях решению практических задач. Математика делилась на арифметику - теоретический аспект и логистику - вычислительный аспект. Заниматься логистикой предоставляли свободнорожденным низших классов и рабам.
Греческая система счисления была основана на использовании букв алфавита. Аттическая система, бывшая в ходу с VI - III вв. до н.э., использовала для обозначения единицы вертикальную черту, а для обозначения чисел 5, 10, 100, 1000 и 10 000 начальные буквы их греческих названий. В более поздней ионической системе счисления для обозначения чисел использовались 24 буквы греческого алфавита и три архаические буквы. Кратные 1000 до 9000 обозначались так же, как первые девять целых чисел от 1 до 9, но перед каждой буквой ставилась вертикальная черта. Десятки тысяч обозначались буквой М (от греческого “мириои” - 10 000), после которой ставилось то число, на которое нужно было умножить десять тысяч
7.Кириллица
Славянская буквенная система счисления - система десятеричная, но не являющаяся позиционной; в ней каждому из разрядов числа соответствует свой знак - буква кириллицы. Нуля в этой системе нет. Число записывается как сумма своих сотен, десятков и единиц. Запомнить просто: как число произносится, так оно и записывается: один-на-дцать, две-на-дцать, три-на-дцать..., т. е. один-на-десять, два-на-десять и т. д. И записывается число второго десятка соответственно: сперва буква, означающая единицы, ну, например "веди" для двойки, а за ней "и десятеричное", "i" в качестве десятки. Для всех остальных чисел, например,"тридцать три", "двести восемьдесят пять" - порядок общий: сотни, потом десятки, затем единицы. Пример: Если же требуется записать число, содержащее тысячи (например, для указания номера года от Рождества Христова или от Сотворения мира), то к буквам, обычно означающим единицы, добавляется подстрочный знак, указывающий на увеличение в тысячу раз. Пример:
[*] знак титла ставится над особыми, сакральными словами, чтобы подчеркнуть их священный смысл. Иногда проводится параллель между титлом в языке и нимбом в иконописи - и то, и другое указывают святость. Как отличить в тексте Бога истинного и языческих богов, ведь означаются они одним словом? Языческий "бог" будет написан целиком, без знака титла.
Буквенное счисление:
8.Эволюция цифры в Европе
Жан Этьен Монтукля́ ( Jean-Étienne Montucla Эволюция цифры в начале Европе показана на таблице, созданною французским ученым Э. Montucla в его Histoire де ла Mathematique, которая была опубликована в 1757 году
Ему предшествовала в1754 г. выпущенная Монтукля анонимно «История исследований квадратуры круга» ( Histoire des récherches sur la quadrature du cercle). «История математики» Монтукля оставалась незавершенной; ее дополнил и закончил Жозеф Жером Лефрансуа де Лаланд
9.Древний Китай. История десятичных и обыкновенных дробей
В Древнем Китае уже пользовались десятичной системой мер, обозначали дробь словами, используя меры длины чи: цуни, доли, порядковые, шерстинки, тончайшие, паутинки. Дробь вида 2,135436 выглядела так: 2 чи, 1 цунь, 3 доли,
5 порядковых, 4 шерстинки, 3 тончайших, 6 паутинок. Так записывались дроби на протяжении двух веков, а в V веке китайский ученый Цзу-Чун-Чжи принял за единицу не чи, а чжан = 10 чи, тогда эта дробь выглядела так: 2 чжана, 1 чи, 3 цуня, 5 долей, 4 порядковых, 3 шерстинки, 6 тончайших, 0 паутинок.
Предшественниками десятичных дробей являлись шестидесятеричные дроби древних вавилонян. Некоторые элементы десятичной дроби встречаются в трудах многих ученых Европы в 12, 13, 14 веках.
Десятичную дробь с помощью цифр и определенных знаков попытался записать арабский математик аль-Уклисиди в X веке. Свои мысли по этому поводу он
выразил в "Книге разделов об индийской арифметике".
В XV веке, в Узбекистане, вблизи города Самарканда жил математик и астроном Джемшид Гиясэддин ал-Каши (дата рождения неизвестна). Он наблюдал за движением звезд, планет и Солнца, в этой работе ему необходимы были
десятичные дроби. Ал-Каши написал книгу "Ключ к
арифметике" (была издана в1424 году).В трактате «Ключ арифметики» ал-Каши описывает шестидесятеричную систему счисления. (В астрономических трактатах древних греков в шестидесятеричной системе записывалась только дробная часть числа, а целая часть записывалась в традиционной буквенной ионической системе. Ал-Каши предложил записывать в шестидесятеричной системе и целую часть тоже. Тем самым он фактически вернулся к той форме записи, которая была в ходу у древних вавилонян; но он сам вряд ли об этом знал.) В этом же трактате ал-Каши вводит десятичные дроби, формулирует основные правила действия с ними и приводит способы перевода шестидесятеричных дробей в десятичные и обратно, показывает запись дроби в одну строку числами в десятичной системе и дает правила действия с ними. Ученый пользовался несколькими способами написания дроби: то он применял вертикальную черту, то чернила черного и красного цветов. Но этот труд до европейских ученых своевременно не дошел.
Примерно в это же время математики Европы также пытались найти удобную запись десятичной дроби. В книге "Математический канон" французского математика Ф.Виета (1540-1603) десятичная дробь записана так 2 135436 -
дробная часть и подчеркивалась и записывалась выше строки целой части числа.
В 1585 г., независимо от ал-Каши, фламандский ученый Симон Стевин (1548-1620) сделал важное открытие, о чем написал в своей книге "Десятая" (на французскомязыке "De Thiende, La Disme"). Эта маленькая работа (всего 7 страниц) содержала объяснение записи и правил действий с десятичными дробями. Он писал
цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число 12,761 записывалось так:
1207À6Á1Â12
или число 0,3752 записывалось так:
37‚5ƒ2„.
Именно Стевина и считают изобретателем десятичных дробей.
Запятая в записи дробей впервые встречается в 1592г., а в 1617г. шотландский
математик Джон Непер предложил отделять десятичные знаки от целого числа либо
запятой, либо точкой.
Современную запись, т.е. отделение целой части запятой, предложил
В странах, где говорят по-английски (Англия, США, Канада и др.), и сейчас
вместо запятой пишут точку, например: 2.3 и читают: два точка три.
11.Математика Шумеров.
Шумеры пользовались шестидесятеричной системой счисления. Для изображения чисел использовались всего два знака: "клин" обозначал 1; 60; 3600 и дальнейшие степени от 60; "крючок" - 10; 60 х 10; 3600 х 10 и т. д. В основу цифровой записи был положен позиционный принцип, но если Вы , исходя из основы счисления, думаете, что числа в Шумере отображали как степени 60-ти, то ошибаетесь. За основание в Шумерской системе берется не 10, а 60, но затем это основание странным образом заменяется числом 10, затем, 6, а затем снова на 10 и т.д. И таким образом, позиционные числа выстраиваются в следующий ряд: 1, 10, 60, 600, 3600, 36 000, 216 000, 2 160 000, 12 960 000. Эта громоздкая шестидесятеричная система позволяла шумерам вычислять дроби и перемножать числа до миллионов, извлекать корни и возводить в степень. Во многих отношениях эта система даже превосходит применяющуюся нами в настоящее время десятичную систему. Во-первых, число 60 имеет десять простых делителей, в то время как 100 — всего 7. Во-вторых, это единственная система, идеально подходящая для геометрических вычислений, и именно этим объясняется то, что она продолжает применяться и в наше время отсюда, например, деление круга на 360 градусов.
Мы редко осознаем, что не только нашей геометрией, но также и современному способу исчисления времени мы обязаны шумерской системе счисления с шестидесятеричным основанием. Деление часа на 60 секунд было совсем не произвольным — оно основывается на шестидесятеричной системе. Отголоски шумерской системы счисления сохранились и в делении суток на 24 часа, года на 12 месяцев, фута на 12 дюймов, и в существовании дюжины как меры количества. Они обнаруживаются также в современной системе счета, в которой выделяются отдельно числа от 1 до 12, а затем следуют числа типа 10+3, 10+4 и т.д.
Теперь нас уже не должно удивлять, что зодиак также был еще одним изобретением шумеров, изобретением, которое в дальнейшем было усвоено другими цивилизациями. Но шумеры не пользовались знаками зодиака, привязывая их к каждому месяцу, как мы делаем сейчас в гороскопах. Они использовали их в чисто астрономическом смысле — в смысле отклонения земной оси, движение которой делит полный цикл прецессии в 25 920 лет на 12 периодов по 2160 лет. При двенадцатимесячном движении Земли по орбите вокруг Солнца картина звездного неба, образующего большую сферу в 360 градусов, меняется. Понятие зодиака возникло путем разделения этой окружности на 12 равных сегментов (сферы зодиака) по 30 градусов каждый. Затем звезды в каждой группе объединялись в созвездия, и каждое из них получало свое наименование, соответствующее современным их наименованиям. Таким образом, не остается сомнения в том, что впервые понятие зодиака использовалось в Шумере. Начертания знаков зодиака (представляющие воображаемые картины звездного неба), а также произвольное деление их на 12 сфер доказывают, что соответствующие знаки зодиака, применяющиеся в других, более поздних культурах, не могли появиться в результате самостоятельного развития.
Исследования шумерской математики, к большому удивлению ученых, показали, что их числовая система тесно связана с прецессионным циклом. Необычный подвижной принцип шумерской шестидесятеричной системы счисления акцентирует внимание на числе 12 960 000, что в точности равняется 500 больших прецессионных циклов, совершающихся за 25 920 лет. Отсутствие каких бы то ни было иных, кроме астрономических, возможных приложений для произведений чисел 25 920 и 2160 может означать лишь одно — эта система разработана специально для астрономических целей.
11.Теория десятичных дробей Полную теорию десятичных дробей дал узбекский ученый Джемшид Гиясэтдин ал-Каши в книге " Ключ к арифметике", изданной в 1424 году, в которой он показал запись дроби в одну строку числами в десятичной системе и дал правила действия с ними. Ученый пользовался несколькими способами написания дроби: то он применял вертикальную черту, то чернила черного и красного цветов.
Джемшид ибн-Масуд аль-Коши,
иногда его называли
Гиясседдин аль-Коши
(дата рождения неизвестна)
В трактате «Ключ арифметики» аль-Каши описывает шестидесятеричную систему счисления. (В астрономических трактатах древних греков в шестидесятеричной системе записывалась только дробная часть числа, а целая часть записывалась в традиционной буквенной ионической системе. Аль-Каши предложил записывать в шестидесятеричной системе и целую часть тоже. Тем самым он фактически вернулся к той форме записи, которая была в ходу у древних вавилонян; но он сам вряд ли об этом знал.) В этом же трактате аль-Каши вводит десятичные дроби, формулирует основные правила действия с ними и приводит способы перевода шестидесятеричных дробей в десятичные и обратно.
Примерно в это же время математики Европы также пытались найти удобную запись десятичной дроби.
В книге "Математический канон"
французского математика
Ф. Виета (1540-1603)
десятичная дробь записана так
2 135436 - дробная часть подчеркивалась и записывалась выше строки целой части числа.
Лишь в конце XVI века мысль записывать дробные числа десятичными знаками пришла некоему Симону Стевину
из Фландрии. В своей книге "Десятая" (1585г.)
он излагает теорию десятичных дробей и предлагает
писать цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число записывалось так:
0,3752 = или 5,13=
В своей книге "Десятая" он не только излагает теорию десятичных дробей, но и старается убедить людей пользоваться ими, говоря, что при их использовании "изживаются трудности, распри, ошибки, потери и прочие случайности, обычные спутники расчетов". Его и считают изобретателем десятичных дробей.
Он ввел в Европе в употребление десятичные дроби, сделав важное открытие, независимо от ал-Каши, о чем написал в своей книге «Десятая» "De Thiende, La Disme" .
Эта маленькая работа (всего 7 страниц) содержала объяснение записи и правил действий с десятичными дробями. Он писал цифры дробного числа в одну строку с цифрами целого числа, при этом нумеруя их. Например, число 12,761 записывалось так: 1207À6Á1Â12 или число 0,3752 записывалось так: 3�7‚5ƒ2„ или 364 (0) 9 (1) 5 (2) 7 (3) означает, что 364 957/1000
1571 г. – Иоган Кеплер предложил современную запись десятичных дробей, т.е. отделение целой части запятой. До него существовали другие варианты: 3,7 писали как 3(0)7 или 3\ 7 или разными чернилами целую и дробную части.
1592 г. - в записи дробей впервые встречается запятая.
1617 г. - шотландский математик Джон Непер предложил отделять десятичные знаки от целого числа либо запятой, либо точкой.
В странах, где говорят по-английски (Англия, США, Канада и др.), и сейчас вместо запятой пишут точку, например: 2.3
12.Россия
1703 год - В России учение о десятичных дробях изложил Л.Ф.Магницкий в, в учебнике «Арифметика , сиречь наука числительная».
Труд Леонтия Филипповича не был переводным, аналогов учебника в то время не существовало.
Учебник содержит более 600 страниц и включает в себя как самые начала — таблицу сложения и умножения десятичных чисел, так и приложения математики к навигационным наукам. Магницкий учит Россию десятичному исчислению. Что интересно, он приводит таблицу сложения и умножения не в том виде, как ее принято сейчас издавать на последней страничке 12-листовой тетради, а только ее половину
12.Заключение.
В своей работе я хотел рассмотреть как много разных подходов и толкований возникновения записи чисел. И всё же мы сейчас пользуемся теми знаниями, которые оставили нам предки.
Восточный факультет СПбГУ Университетская наб., 11. КАФЕДРА ИСТОРИИ ДРЕВНЕГО ВОСТОКА История Египта, Шумер ...
2.“В мир информатики” № 133-134 (“Информатика” № 21-22/2009) М.А. Цайгер,кандидат технических наук
3. Депман И.Я. История арифметики. М.: Просвещение, 1965. 415 с.
4.Источники : Зазария Ситчин "12-ая планета" Алан Элфорд "Боги нового тысячелетия" Сайт Древний Мир
5.http://nesusvet.narod.ru/ico/books/cyrillic/#b1
Математические трактаты Джемшида Гиясэддина Каши // Историко-математические исследования. — М.: ГИТТЛ, 1954. — № 7. — С. 11-452.
6. Свечников А.А. Путешествие в историю математики или Как люди учились
считать: Книга для тех, кто учит и учится. М.: Педагогика-Пресс, 1995. 168 с.
davaiknam.ru
Проект «история возникновения натуральных чисел»
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Шумерлинская СОШ» Шумерлинского района
Чувашской Республики
ПРОЕКТ
«ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
НАТУРАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ»
Выполнили: Николаев Сергей,
Сидоров Владимир
ученики 6 класса
Руководитель: учитель математики
Николаева Т.А.
д.Шумерля, 2007г. 2ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение ………………………………………………………2
Как появились цифры и числа
1. Арифметика каменного века ………………………………..3
2. Числа начинают получать имена …………………………...3
3. Римские цифры ………………………………………………7
4. Цифры русского народа …………………………………….7
5. Самые натуральные числа ………………………………….8
6. Системы счисления …………………………………………8
Заключение ……………………………………………………9
Литература …………………………………………………….10
ВВЕДЕНИЕ.
Можно ли представить мир без чисел? Вспомните, что мы с вами делаем изо дня в день: без чисел ни покупки не сделаешь, ни времени не узнаешь, ни номера телефона не наберёшь. А космические корабли, лазеры и все другие достижения! Они были бы попросту невозможны, если бы не наука о числах.
Число одно из основных понятий математики, позволяющее выразить результаты счета или измерения.
Люди так часто пользуются числами и счетом, что трудно даже представить себе, что они существовали не всегда, а были изобретены человеком.
На первом уроке математики в пятом классе нам рассказали о возникновении натуральных чисел. Нас это очень заинтересовало, и мы решили глубже изучить этот материал.
Цель работы – доказать, что числа появились в давние времена.
Задачи работы –
1.установить где, когда и кем были придуманы первые числа;
2. выявить какие бывают системы счисления;
3. научиться изображать цифры теми способами, которыми пользовались наши предки.
3
КАК ПОЯВИЛИСЬ ЦИФРЫ И ЧИСЛА.
1. Арифметика каменного века.
Сначала люди научились узнавать число предметов или животных, делая особые зарубки на счетных палочках, вести счет.
Мысль о счете пришла людям в голову раньше, чем появились цифры. Люди могли сообщить друг другу, что в одном стаде животных больше чем в другом, а вот, сколько именно – сосчитать не умели.
Древние люди не умели считать. Да и считать им было нечего, потому что предметов, которыми они пользовались – орудий труда, - было совсем немного: один топор, одно копье… Постепенно количество вещей увеличивалось, обмен ими все усложнялся и возникла потребность в счете.
Никто не знает, как впервые появилось число, как первобытный человек начал считать.
Однако десятки тысяч лет назад первобытный человек собирал плоды деревьев, ходил на охоту, ловил рыбу, научился делать каменные топор и нож. И ему приходилось считать различные предметы, с которыми он встречался в повседневной жизни. Постепенно возникла необходимость отвечать на жизненно важные вопросы: по сколько плодов достанется каждому, чтобы хватило всем; сколько расходовать сегодня, чтобы оставить про запас; сколько нужно сделать ножей и т.п. Таким образом, сам не замечая, человек начал считать и вычислять.
Несколько десятков лет назад ученые-археологи обнаружили стойбище древних людей. В нем они нашли волчью кость, на которой 30 тысяч лет тому назад какой-то древний охотник нанес 55 зарубок. Видно, что, делая эти зарубки, он считал по пальцам. Узор на кости состоял из 11 групп, по 5 зарубок в каждой. При этом первые 5 групп он отделил от остальных длинной чертой. Позднее в Сибири и других были найдены сделанные в ту далекую эпоху каменного века (каменные орудия) и украшения, на которых тоже были черточки и точки, сгруппированные по 3, по 5 или по 7. Много тысячелетий прошло с того времени. Но и сейчас швейцарские крестьяне, отправляя молоко на сыроварни, отмечают число фляг такими же зарубками. До сих пор в русском языке сохранилось слово «бирка». Теперь так называют дощечку с номером или надписью, которую привязывают к кулям с товаром, ящикам и тюкам и т.д. А еще двести –триста лет назад это слово означало совсем иное. Так называли куски дерева, на которых зарубками отмечали сумму долга и подати. Бирку с зарубками раскладывали пополам, после чего одна половинка оставалась у должника, а другая у сборщика податей. При счёте
половинки складывали вместе, и это позволяло определить сумму долга или подати без спора и сложных вычислениях.
2. Числа начинают получать имена.
Они могли представить себе такие числа как один, два, три. Все другие числа они означали понятием «Много». Именно так считают и сейчас некоторые племена, живущие в джунглях Южной Америки.
Ещё недавно существовали племена, в языке которых были названия только двух чисел: «один» и «два». Туземцы островов, расположенных в Торресовом проливе, знали два числа: «урапун» - один, «окоза» - два и умели считать до шести. Островитяне считали так: «окоза-урапун» - три, «окоза-окоза» - четыре, «окоза-окоза-урапун» - пять, «окоза-окоза-окоза» - шесть. О числах, начиная с 7, туземцы говорили «много», «множество». Наши предки, наверняка, тоже начинали с этого. В старинных пословицах и поговорках как, например, «Семеро одного не ждут», «Семь бед – один ответ», «У семи нянек дитя без глазу», «Один с сошкой, семеро с ложкой» 7 тоже означало «много».
В древние времена, когда человек хотел показать, сколькими животными он владел, он клал в большой мешок столько камешков, сколько у него было животных. Чем больше животных, тем больше камешков. Отсюда и произошло слово «калькулятор», «калькулюс» по латински означает «камень».
Сначала считали на пальцах. Когда пальцы на одной руке кончались, переходили на другую, а если на двух руках не хватало, переходили на ноги. Поэтому, если в те времена кто-то хвалился, что у него «две руки и одна нога кур», это означало, что у него пятнадцать кур, а если это называлось «весь человек», то есть две руки и две ноги.
Перуанские инки вели счет животных и урожая, завязывая узелки на ремешках или шнурках разной длины и цвета (Рис. 1). Эти узелки назывались кипу. У некоторых богатеев скапливалось по несколько метров этой веревочной «счетной книги», попробуй, вспомни через год, что означают 4 узелочка шнурочке! Поэтому того, кто завязывал узелки, называли вспоминателем.
Рис. 1.
Первыми придумали запись чисел древние шумеры. Они пользовались всего двумя цифрами. Вертикальная чёрточка обозначала одну единицу, а угол из двух лежачих чёрточек – десять. Эти чёрточки у них получались в виде клиньев, потому что они писали острой палочкой на сырых глиняных дощечках, которые потом сушили и обжигали. Вот так выглядели эти дощечки (Рис. 2).Рис. 2.
После счета по зарубкам люди изобрели особые символы, названные цифрами. Они стали применяться для обозначения различных количеств каких-либо предметов. Разные цивилизации создавали свои собственные цифры.
Так, например, в древней египетской нумерации, зародившейся более 5000 лет назад, существовали особые знаки (иероглифы) для записи чисел 1, 10, 100, 1000, …: (Рис. 3).
7
Рис. 3.
Для того чтобы изобразить, например, целое число 23145, достаточно записать в ряд два иероглифа, изображающие десять тысяч, затем три иероглифа для тысячи, один – для ста, четыре – для десяти и пять иероглифов для единицы: (Рис.4).
Рис. 4.
Этого одного примера достаточно, чтобы научиться записывать числа так, как их изображали древние египтяне. Это система очень проста и примитивна.
Похожим образом обозначали числа на острове Крит, расположенном в Средиземном море. В критской письменности единицы обозначались вертикальной чёрточкой |, десятки – горизонтальной - , сотни – кружком ◦, тысячи – знаком ¤.
Народы (вавилоняне, ассирийцы, шумеры), жившие в Междуречье Тигра и Евфрата в период от II тысячелетия до н.э. до начала нашей эры, сначала обозначали числа с помощью кругов и полукругов различной величины, но затем стали использовать только два клинописных знака – прямой клин (1) и лежащий клин (10). Эти народы использовали шестидесятеричную систему счисления, например число 23 изображали так: Число 60 снова обозначалось знаком , например число 92 записывали так:
В начале нашей эры индейцы племени майя, которые жили на полуострове Юкатан в Центральной Америке, пользовались другой системой счисления – двадцатеричной. Они обозначали 1 точкой, а 5 – горизонтальной чертой, например, запись ‗‗‗‗‗‗ означала 14. системе счисления майя был и знак для нуля. По своей форме он напоминал полузакрытый глаз.
В Древней Греции сначала числа 5, 10, 100, 1000, 10000 обозначали буквами Г, Н, Х, М, а число 1 – черточкой /. Из этих знаков составляли обозначения Г (35) и т.д. Позднее числа 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 20000 стали обозначать буквами греческого алфавита, к которому пришлось добавить еще три устаревшие буквы. Чтобы отличить цифры от букв, над буквами ставили черточку.
Древние индийцы изобрели для каждой цифры свой знак. Вот как они выглядели (Рис.5):
Рис. 5.
Однако Индия была оторвана от других стран, - на пути лежали тысячи километров расстояния и высокие горы. Арабы были первыми «чужими», которые заимствовали цифры у индийцев и привезли их в Европу. Чуть позже арабы упростили эти значки, они стали выглядеть вот так (Рис.6)
Рис. 6.
Они похожи на многие наши цифры. Слово «цифра» тоже досталось нам от арабов по наследству. Арабы нуль, или «пусто», называли «сифра». С тех пор и появилось слово «цифра». Правда, сейчас цифрами называются все десять значков для записи чисел, которыми мы пользуемся: 0, 1, 2,3,4,5,6,7,8,9.
Постепенное превращение первоначальных цифр в наши современные цифры.
3. Римские цифры.
Из всех странных нумераций римская является единственной, сохранившейся до сих пор и довольно широко применяемой. Римские цифры употребляются и сейчас для обозначения столетий, нумерации глав в книгах и др.
Для записи чисел в римской нумерации надо запомнить изображение семи чисел .
I V X L C D M
1 5 10 50 100 500 1000
С их помощью можно записать любое число не больше 4000. Некоторые числа записываются при помощи повторения римских цифр:
III = 3 · 1 = 3, XX = 2 · 10 = 20.
Кроме того, используется принцип сложения и вычитания. Если меньшая по значению буква стоит после большей, то их значения складывают:
VI = 5 + 1 = 6, MC = 1000 + 100 = 1100
Если меньшая цифра стоит перед большей, то из большего вычитают меньшее:
IV = 5 – 1 = 4, СМ = 1000 – 100 = 900.
Задание. Какие числа обозначают запись: ХХХVI, СХLV ?
(ХХХVI = 3 · 10 + (5 + 1) = 36,
CXLV = 100 + (50 – 10) + 5 = 145.)4.Цифры русского народа.Наши предки пользовались алфавитной нумерацией, то есть числа изображались буквами, над которыми ставился значок ~ , называемый «титло». Чтобы отделить такие буквы – числа от текста, спереди и сзади ставились точки.
Этот способ обозначения цифр называется цифирью. Он был заимствован славянами от средневековых греков – византийцев. Поэтому цифры обозначались только теми буквами, для которых есть соответствия в греческом алфавите (Рис. 7).
Рис. 7.
Для обозначения больших чисел славяне придумали свой оригинальный способ:
Десять тысяч – тьма, десять тем – легион,десять легионов – леорд,десять леордов – ворон, десять воронов – колода.
Такой способ обозначения чисел по сравнению с принятой в Европе десятичной системой был очень неудобен. Поэтому Пётр ввёл в России привычные для нас десять цифр, отменив буквенную цифирь.
5. САМЫЕ НАТУРАЛЬНЫЕ ЧИСЛА.Ряд чисел 1,2,3,4,5,6,7,8,9… называется натуральным. А сами эти числа натуральными. Возник этот ряд в глубокой древности, когда у людей возникла потребность в счете предметов. С появлением натурального ряда был сделан первый шаг к созданию математики. Сейчас все понимают, что натуральный ряд чисел бесконечен. В древности люди этого не знали. Сначала они умели считать до трех, потом до десяти, до сорока, до ста, а дальше была «тьма». Натуральный ряд был очень коротким. Расширить его удалось великому механику и математику древности Архимеду. Архимед написал знаменитый труд Псаммит, или Исчисление песчинок». В нем он подсчитал число песчинок, которые могли бы заполнить шар радиусом 15.000.000.000.000 километров. До Архимеда в Древней Греции самым большим числом считалось 10.000.000 мириад. Мириадой называлось число 10000, от греческого слова «мирос» - «неисчислимо большое». Архимед начал считать мириадами мириад и в результате вывел свою систему счисления. Наибольшее число его системы содержит 80.000.000.000.000.000 нулей. Это число так велико, что если напечатать его обыкновенным шрифтом на машинке, то этой лентой можно опоясать Земной шар по экватору более 2 миллионов раз. Даже ракете с первой космической скоростью (8км/с) пришлось бы лететь вдоль этой ленты более 300 лет.
Вот до какого огромного числа простирается натуральный ряд. Но и это число не последнее. За ним еще числа, числа, числа, числа… до бесконечности. Если натуральный ряд чисел кажется вам скучным и однообразным, всмотритесь в него повнимательнее, и вы найдете много удивительного и неожиданного.
Например, обыкновенное число 37. А теперь умножьте его на три, потом на шесть и так далее… На этом чудеса числа 37 не кончаются. Возьмем любое трехзначное число, которое делится на 37. Пусть это будет 185. И сделаем в нем круговую перестановку – последнюю цифру поставим на первое место, не изменив порядка остальных. Получим 518. Сделаем еще одну перестановку. Получим 851. Оба эти числа также делятся на 37. Вот вам и диковинка!
6.Системы счисления.
Первые математики считали по пальцам одной руки. До пяти. А если предметов было больше, то говорили «пять и один», «пять и два»… Так возникла пятеричная система счисления. Потом пальцев руки стало недостаточно и появилось десятеричная система счисления
– на пальцах обеих рук. Дальше – больше. Человеку пришлось «разуться» и считать по пальцам рук и ног. Возникла двадцатеричная система счисления.
Но и этого, как вы понимаете, оказалось мало. Тогда придумали шестидесятеричную систему. Стали считать тройками, по числу суставов на каждом пальце левой руки без большого пальца, то есть до двенадцати. Каждый палец левой руки означал 12. Если один палец это 12, то пять пальцев – это 60.
И, наконец, счет так усложнился, что людям пришлось изобрести цифры для обозначения числа, которых становилось все больше и больше. Разные народы изобретали свои цифры для записи чисел.
Следы двадцатеричной системы сохранились в французском языке. Число 80 по-французски звучит как «четырежды двадцать» - guatre – vingt; 90 – как «четырежды двадцать и десять» - guatre – vingtdix; 91 – как «четырежды двадцать и одиннадцать» - guatre - vindt onze.
Шестидесятеричную систему изобрели древние вавилоняне. В наследство от них нам осталось деление суток на 24 или 12 двойных часов, деление часа на 60 минут, а минут на секунды и деление круга на 360 градусов.
А самой удобной оказалась десятеричная система, та самая, которой мы пользуемся и сегодня. Цифры, которыми мы записываем числа, называются арабскими. Их всего 10. Изобретены эти цифры были в Индии, но получили название арабских, потому что в Европу пришли из арабских стран. Многие годы форма цифр совершенствовалась и теперь принята во всем мире. Так постепенно зарождалась математика. Человек незаметно очутился в мире чисел. И оказалось, что в этом мире его ждет много удивительного и даже таинственного…
Когда-то числа служили только для решения практических задач. А потом их стали изучать, узнавать их свойства. С помощью чисел выражали и такие понятия, как справедливость, дружба. Ученые установили, как по записи числа узнавать, на какие другие числа оно делится. Они научились находить простые числа и стали изучать их свойства. Иногда открытия в науке о числах делали совсем юные математики. Математику применяют и для шифрования и для расшифровки донесений разведчиков, сообщений дипломатов, военных приказов. Некоторые методы шифровки и расшифровки сообщений основаны на свойствах чисел, в частности на особой арифметике, которую. Называют арифметикой остатков.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Из литературных источников, во-первых, мы установили – как, когда, где и кем были придуманы цифры.
Во-вторых, выявили, что мы пользуемся десятичной системой счета, потому что у нас десять пальцев.
Система счета, которую мы используем сегодня, была изобретена в Индии тысячу лет назад. Арабские купцы распространили ее по всей Европе к 900 году. В этой системе использовались цифры 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 0. Это десятичная система, построенная на основе десятки.
В-третьих, мы научились изображать числа теми способами, которыми пользовались наши предки.
Теперь мы можем записать свои дни рождения так:
XIII.XI.MCMCXY г.
YIII.II.MCMCXYI г. –римскими цифрами;
13.11.1995г.
8.02.1996г. – современными цифрами.
В дальнейшем полученные знания мы будем использовать на уроках математики и информатики. А также будем дальше стараться «открыть» еще какие-либо «секреты», которые связаны с числами.
ЛИТЕРАТУРА
1. Депман И.Я., Виленкин Н.Я. За страницами учебника матема ики. – М.: Просвещение, 1989.
2. Крейг А. и Росни К. Наука. Энциклопедия. – М.: «Росмэн», 1994.
3. Математика: Учебник-собеседник для 5-6 классов средней школы / Шаврин Л.Н., Гейн А.Г., Коряков И.О., М.В. Волков М.В. – М.: Просвещение, 1989.
4. Ризванова Х.Я. Книга для внеклассного чтения по математике. – Уфа: Китап, 1998.
5. Шпорер З. Ох, эта математика! – М.: педагогика, 1985.
6. Энциклопедический словарь юного математика / Сост. Савин А.П. – М.: Педагогика, 1989.