Дроби древнего мира
Древний Египет:
Как известно, дроби появились еще в глубокой древности. Человек встретился с необходимостью ввести дроби при разделе добычи, измерении величин и нахождении их. Так, например, в Древнем Египте архитектура достигла высокого развития. Для того, чтобы строить грандиозные пирамиды и храмы, чтобы вычислять длины, площади и объемы фигур, необходимо было знать арифметику. Введение египтянами цифровых обозначений ознаменовало один из важных этапов в развитии систем счисления, так как дало возможность существенно сократить записи.

Первые дроби, с которыми нас познакомила история, так называемые единичные или аликвотные (отлат. aliquot –«несколько»). Аликвотные дроби встречаются в математических записях, написанных около 5000 лет тому назад, – древнеегипетских папирусах (Математический папирус Ринда считался одним из первых известных упоминаниях о египетских дробях) и клинописных вавилонских табличках.

Аликвотные дроби (известные также как египетские) - в математике сумма нескольких различных дробей вида 1/n. Также будет верно сказать, что в каждой такой дроби имеется числитель, который равен единице, и знаменатель, представляющий собой натуральное число. Примеры представляют собой последовательное выполнение математических операций с долями чисел. Например, 1/2 + 1/7 + 1/12 … 1/n.
В Древнем Египте «настоящими», математики, считали только аликвотные дроби. Поэтому каждую дробь стремились представить в виде суммы меньших аликвотных дробей, причём с разными знаменателями.
Например, 8/15 =1/3+1/5;
1/2 = 1/3+1/6;
1/4 = 1/5+1/20;
3/4 = 1/2+1/4;
2/11 = 1/6+1/66;
2/7 = 1/6+1/14+1/21;
2/13 = 1/8+1/52+1/104.

Для того, чтобы разложить обыкновенную дробь в сумму аликвотных дробей применяются следующие формулы:
1/n = (1 / (n +1)) + (1/n * (n +1))

Если числитель исходной дроби единица, то следует умножить числитель и знаменатель её на сумму взаимно простых делителей знаменателя. Полученную дробь заменяют суммой двух дробей, знаменатели которых равны знаменателю полученной дроби, а числители – слагаемые вышеупомянутой суммы.

Примеры разложения дробей:
1/3 =1/ (3+1) +1/3 * (3+1) =1/4 +1/12;
1/5 =1/ (5+1) +1/5 * (5+1) = 1/6 +1/30;
1/8 =1/ (8+1) +1/8 * (8+1) = 1/9 + 1/72.

Если знаменатель исходной дроби составное число, то количество возможных вариантов замены исходной дроби суммой двух аликвотных дробей равно числу пар взаимно простых делителей знаменателя исходной дроби.
1/mn = (m+n)/mn(m+n) = m/mn(m+n) + n/mn(m+n) = 1/n(m+n) + 1/m(m+n)
В дроби 1/25 имеются две пары взаимно простых делителей: 1 и 5, 1 и 25.
Следовательно, данная дробь может быть представлена суммой двух аликвотных дробей двумя способами.
1/25 = (5+1)/25*6 = 1/30 + 1/150; 1/25= (25+1)/25*26 = 1/26 + 1/650

Древний Вавилон:
У современных учёных существует несколько гипотез происхождение шестидесятеричной системы, наибольшего внимания заслуживают следующие:

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 : 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 вавилонской математике.

По мнению нашей команды, более вероятна гипотеза профессора И. Н. Веселовского, потому что практически каждый может представить её на своих собственных руках. А рассуждая по психологии, человек верит наглядным вещам больше, чем гипотетическим.

Вавилонские математики широко пользовались шестидесятеричной позиционной(!) системой счёта. На её основе и были составлены различные вычислительные таблицы. Кроме таблиц умножения и таблиц обратных величин, с помощью которых производилось деление, существовали таблицы квадратных корней и кубических чисел.

Клинописные тексты, посвящённые решению алгебраических и геометрических задач, свидетельствуют о том, что вавилонские математики умели решать некоторые специальные задачи, включавшие до десяти уравнений с десятью неизвестными, а также отдельные разновидности кубических уравнений и уравнений четвёртой степени. Квадратные уравнения вначале служили, в основном, сугубо практическим целям – измерению площадей и объёмов, что отразилось на терминологии. Например, при решении уравнений с двумя неизвестными, одно называлось «длиной», а другое – «шириной». Произведение неизвестных называли «площадью». Как и сейчас! В задачах, приводящих к кубическому уравнению, встречалась третья неизвестная величина – «глубина», а произведение трёх неизвестных именовалось «объёмом». В дальнейшем, с развитием алгебраического мышления, неизвестные стали пониматься более абстрактно.

Иногда в качестве иллюстрации алгебраических соотношений в Вавилоне использовались геометрические чертежи. Позже, в Древней Греции они стали основным элементом алгебры, тогда как для вавилонян, мысливших, прежде всего, алгебраически, чертежи были лишь средством наглядности, и под терминами «линия» и «площадь» чаще всего понимались безразмерные числа. Потому-то и встречались решения задач, где «площадь» складывалась со «стороной» или отнималась от «объёма» и т.п..
Особое значение имело в древности точное измерение полей, садов, строений – ежегодные разливы рек приносили большое количество ила, который покрывал поля и уничтожал межи между ними, и после спада воды землемерам по заказу их владельцев частенько приходилось вновь перемеривать наделы. В клинописных архивах сохранилось немало таких землемерных карт, составленных свыше 4 тыс. лет тому назад.

Первоначально единицы измерения были не очень точными, ведь длину измеряли пальцами, ладонями, локтями, которые у разных людей разные. Получше обстояло дело с большими величинами, для измерения которых пользовались тростником и верёвкой определённых размеров. Но и здесь результаты измерений нередко различались между собой, в зависимости от того, кто мерил и где. Поэтому в разных городах Вавилонии были приняты разные меры длины. Например, в городе Лагаше «локоть» был равен 400 мм, а в Ниппуре и самом Вавилоне – 518 мм.
Многие сохранившиеся клинописные материалы представляли собой учебные пособия для вавилонских школьников, в которых приводились решения различных несложных задач, часто встречавшихся в практической жизни. Неясно, правда, решал ли ученик их в уме или делал предварительные вычисления прутиком на земле – на табличках записаны только условия математических задач и их решение.


Древний Рим:
Римская система дробей была связана с мерой веса, называемой «асс». Она делилась на 12 долей. 1/12 асса называлась унцией. Для обозначения дробей существовало 18 названий. Приведем некоторые из них:
·      семис — половина асса;
·      секстанте — шестая доля асса;
·      семиунция — пол-унции или 1/24 асса.
 Неудобство такой системы заключалось в невозможности представить число в виде дроби со знаменателем 10 или 100. Римские математики преодолели трудность с помощью использования процентов.

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