Исследовательская работа История чисел

Раздел Математика
Класс -
Тип Другие методич. материалы
Автор
Дата
Формат doc
Изображения Есть
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

МКОУ Таловская СОШ













Тема: «История развития чисел»


























Работу выполнила Христенко Ира

6 «Б» класс


2015

СОДЕРЖАНИЕ


Введение…………………………………………………………………..….3

Первые нумерации…………………………………………………………...4

Единичная нумерация…………………………………………………4

Египетская нумерация………………………………………………...4

Нумерация древних римлян…………………………………………..6

Алфавитные нумерации…………………………………………………..…7

Древняя греческая нумерация………………………………………………7

Славянская глаголическая нумерация………………………………..8

Славянская кириллическая нумерация……………………………….9

Позиционные нумерации……………………………………………………11

Вавилонская нумерация……………………………………………….11

Нумерация индейцев Майя……………………………………………12

Китайская нумерация………………………………………………….12

Индийская нумерация…………………………………………………13

Математические задачи с римскими цифрами……………………………...15

Заключение……………………………………………………………………17

Литература ……………………………………………………………………17

Введение

Любовь к математике присуща не всем людям. Но найдется немного людей в наше время, которые поставили бы под сомнение огромное значение математики в развитии других наук и техники. Но любая наука, и математика в особенности, строится на знаниях, добытых в предшествующие эпохи.

Цифры, которыми в наше время пользуются люди, были придуманы не сразу - они создавались постепенно и медленно входили в употреб­ление. Цифры изобретались и видоизменялись на протяжении многих столетий одновременно с развитием письменности. Отсюда вытекает цель данной работы: создать учебное пособие- презентацию в программе Power Point, иллюстрирующее историю возникновения цифр разных народов.

Для того чтобы достичь поставленной цели, мне необходимо решить следующие задачи:

-найти и проанализировать литературу по истории математики;

-отобрать нужный материал по данной теме;

-подобрать иллюстративный материал;

-оформить работу;

-создать презентацию в программе Power Point.

Первые нумерации


Единичная нумерация

Современному человеку трудно представить себе математику без обозначений чисел и арифметических действий. Тем не менее, когда-то этих обозначений не существовало. Древние культуры вообще были в большей степени ориентированы на устную речь, на устное обучение, чем современная. Постепенно люди сталкивались с необходимостью сооружать пост­ройки, делить землю на участки, подсчитывать собранный урожай, вес­ти календарь. Человек учился считать, выполнять действия над числа­ми. Запоминать все вычисления становилось трудно и поэтому возни­кает необходимость в записи чисел. Цифры - условные знаки для обозначения чисел. Человечество выработало целый ряд различных систем записи чисел - различных нумераций.

Первыми записями чисел можно считать зарубки на деревянных бирках или костях.

Исследовательская работа История чисел

Зарубки на волчьей кости, Моравия, 3 тысячилетие до н. э.

В 1937 в Моравии (на территории современной Чешской Республики) была найдена относящаяся к 3 тысячелетию до н. э. волчья кость с 55 глубокими зарубками; это старейшая из известных в настоящее время записей числа (если, конечно, это действительно запись числа, а не что-либо другое, например, специфический орнамент). В позднейшее время числа тоже обозначались зарубками: еще в XIX в. в Западной Европе применялись деревянные бирки, на которых зарубками фиксировались долги (одна такая бирка оставалась у должника, а другая - у кредитора); у других народов для тех же целей применялись веревки с соответствующим числом узелков (в некоторых районах Китая и Японии такая практика сохранилась до XX в.).

Одним из древнейших способов фиксации чисел состоял в обозначении каждого предмета некоторой совокупности одним и тем же значком, обозначавшим единицу.

Ее можно изобразить в виде палочки, Ѕ, кружочка, или любой другой фигуры. Числа будут записываться примерно так: 1 - / ; 2 - //; 3 - ///; 4 - ////; 5 - ///// и т.д.

Таким образом, число изображалось соответствующим количеством единиц. Такая система записи называется единичной нумерацией.

Но в чистом виде единичная нумерация не очень удобна, если речь идет о числах, скажем, больше 10: такие обозначения перестают быть наглядными, зарубки или узелки становится слишком долго пересчитывать. Для простоты их группируют в совокупности по 3, по 5 или как-нибудь еще (как, например, штрихи, соответствующие миллиметровым делениям на линейке, сгруппированы по 5).

Такая система счисления использовалась, и до сих пор используется в основном народами, не имеющими письменности. Но иногда такой системой счисления пользуются и современные люди, например, отмечая зарубками количество прошедших дней, или отмечая черточками в тетради количество проданных товаров.

Различные народы имели каждый свою нумерацию. Египтяне, китайцы, жители Центральной Америки для записи чисел приме­няли картинки - иероглифы, которые изображали птиц, зверей, лю­дей, части человеческого тела и многое другое.


Египетская нумерация

Одна из древнейших нумераций египетская. До нас дошли надписи, сохранившиеся внутри пирамид, на плитах и обелисках. Они состоят из картинок- иероглифов, которые изображают птиц, зверей, людей, части человеческого тела (глаза, ноги) и различные неодушевленные предметы.

Сохранились два математических папируса, позволяющих судить о том, как считали древние египтяне. Один из них хранится в Британском музее в Лондоне, а другой - в Музее изобразительных искусств им. А.С.Пушкина в Москве. Для записи чисел древние египтяне употребляли иероглифы.

Исследовательская работа История чисел


Исследовательская работа История чисел

1

Как и большинство людей для счета небольшого количества предметов Египтяне использовали палочки.

Исследовательская работа История чисел

5

Если палочек нужно изобразить несколько, то их изображали в два ряда, причем в нижнем должно быть столько же палочек, сколько и в верхнем, или на одну больше.

Исследовательская работа История чисел

10

Такими путами египтяне связывали коров.

Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел

30

Если нужно изобразить несколько десятков, то иероглиф повторяли нужное количество раз. Тоже самое относится и к остальным иероглифам.

Исследовательская работа История чисел

100

Это мерная веревка, которой измеряли земельные участки после разлива Нила.

Исследовательская работа История чисел

1 000

Вы когда-нибудь видели цветущий лотос? Если нет, то вам никогда не понять, почему Египтяне присвоили такое значение изображению этого цветка.

Исследовательская работа История чисел

10 000

"В больших числах будь внимателен!" - говорит поднятый вверх указательный палец.

Исследовательская работа История чисел

100 000

Это головастик. Обычный лягушачий головастик.

Исследовательская работа История чисел

1 000 000

Увидев такое число обычный человек очень удивится и возденет руки к небу. Это и изображает этот иероглиф.

Исследовательская работа История чисел

10 000 000

Египтяне поклонялись Амону Ра, богу Солнца, и, наверное, поэтому самое большое свое число они изобразили в виде восходящего солнца.

Все остальные чис­ла составлялись из основных с помощью сложения.. При записи числа иероглифы единицы, десятка, сотни и т. д. писались столько раз, сколько в этом числе единиц соответствующего разряда. Разряды писались справа налево (слева - меньшие, справа - большие) - в обратном порядке, чем у нас сейчас.

Египтяне придумали эту систему около 5 000 лет тому назад. Это одна из древнейших систем записи чисел, известная человеку. Записывались цифры числа начиная с больших значений и заканчивая меньшими. Если десятков, единиц, или какого-то другого разряда не было, то переходили к следующему разряду.

Рассмотрим запись нескольких чисел для примера:

Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел- 1205,

Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел- 1 023 029

Нумерация древних римлян


Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел Следы первобытного приема записи чисИсследовательская работа История чиселел дошли до наших дней в виде первых римских цифр: в письменной нумерации древних римлян первые три числа изобра­жаются черточками или палочками: 1 -I; 2 - II; 3 - III. При чтении этих записей в уме производят сложение или подсчет чис­ла поставленных палочек: один и один - два, один, один и один - это три. А дальше для удобства записи был введен особый знак V, обозначающий число 5, Некоторые историки предполагают, что этим знаком в древние времена заменили изображение руки. Руку рисовать долго, вычерчивать пять палочек тоже долго, а поставить знак в виде галочки значительно быстрее.

Когда для цифры 5 был введен знак V, то довольно легко было изобразить числа 6, 7 и 8, используя тот же прием сложения, что и при изоб­ражении чисел 2 и 3; III-это 1 + 1 + 1, а 6-это 5 + 1,то есть VI, 7 - это 5+2, или VII, 8 = 5 + 1 + 1 + 1, или VIII. Но чтобы ускорить запись чисел 4 и 9, потребовалось ввести новый прием - вычитание; 4=5-1, а 9 = 10 - 1. А чтобы показать, что от пяти надо вычесть единицу, ее записывали не справа, а слева от пяти. Четыре в римской нумерации записывают так: IV. Для десяти древние римляне также ввели новый знак - две пятерки, но для удобства записи они изображали их одну под другой в перевернутом виде, как две пересекающиеся черточки. X - это 10.IX-конечно, это 9, так как 10- 1=9.

Запишем римскими цифрами число 37. XXX - это 30, а 7 - это VII, поэтому 37 - XXXVII. А запись числа 39 будет иной: ведь 9--это 0- 1, или IX, поэтому 39 запишем: XXXIX.

Зная, как в римской нумерации записываются числа от единицы до десяти, легко сообразить, как можно записать этими цифрами и другие числа вплоть до 49. Для чисел 50, 100, 500, 1000 в этой нуме­рации введены особые знаки (L, С, D, М).

Значки I, V, X исходно были обозначениями пальца, ладони и двух ладоней. Значок С происходит от лат. centum - сто. Следует отметить, что современный вид римской нумерации не во всем совпадает с бытовавшим в Древнем Риме. Ряд значков изменили свои начертания; так, обозначения М (от mille - тысяча) и D (от demimille - полтысячи) пришли на смену более древним. Изменились и правила использования этих символов: например, древний римлянин вполне мог бы написать для 4 знак IIII. Один из самых бросающихся в глаза недостатков римских цифр - ограниченность записываемых ими чисел: для обозначения десятков тысяч приходится десятки раз повторять знак М. В действительности в Древнем Риме существовали значки и для 10 000, и для 100 000. Последний знак впоследствии проэволюционировал в П-образную рамочку, которая увеличивала значение заключаемого в нее символа в 100 000 раз.

Исследовательская работа История чисел

В Средние века была придумана черта над символом, увеличивающая его значение в 1000 раз: например, Х - 10, а Исследовательская работа История чисел - 10 000. Кроме того, существует способ писать число тысяч также, как единиц, отделяя число тысяч от числа единиц маленькой подстрочной буквой m: например, число 273 847 можно написать ССLXXIIImDCCCXLVII.

В наших книгах, газетах, на плакатах, на циферблатах часов доволь­но часто можно встретить числа, записанные римскими цифрами. Гра­мотному человеку необходимо знать римскую нумерацию чисел.

Запись чисел римскими цифрами менее удобна, чем общепринятая. Запись чисел римскими цифрами гро­моздка и требует значительно большего времени для написания, она осложняет выполнение письменных действий. Попробуйте, например, сложить столбиком XXXIX и XXVII или разделить XXXXVIII на XII и вы убедитесь, что это потребует значительно большего напряжения ума, чем при сложении чисел, записанных известными нам цифрами 39 и 27, и делении 48 на 12. Даже при чтении чисел, записанных римскими цифрами, требуется производить сложение и вычитание, что хотя и не­сложно, но довольно утомительно, особенно в том случае, когда прихо­дится иметь дело с большим количеством чисел.

Уже в 1 классе при изучении математики мы по-разному записываем одни и те же числа. Так, выполняя действия, сравнивая выражения, числа один, два, три обозначаем знаками: 1, 2, 3. Но, записывая кратко задачу, перечисляя пункты плана, мы эти же числа записываем иначе: I, II, III. Почему одно и то же число мы записываем по-разному?

Это происходит потому, что до сегодняшних дней, наряду с индийс­кой системой записи чисел, люди пользуются римской нумерацией.


Алфавитные нумерации


Древняя греческая нумерация


Исследовательская работа История чисел

Запись чисел в Древней ГрецииБлизкая к римской нумерация существовала и у древних греков - так называемая аттическая нумерация, позднее вытесненная ионийской нумерацией, построенной по алфавитному принципу (см. ниже). Символ для пяти - Г - исходно обозначал ладонь, как V у римлян; позднее он стал восприниматься как первая буква слова «пента» (пять; в аттических областях буква «Г» обозначала звук «п», а не «г»; ср. лат. букву Р, больше похожую на Г, чем на П). Δ, Н, Х - первые буквы слов «дека» (десять), «гекатон» (сто) и «хилиас» (тысяча); символы для 50 и 500 получились из соединения символа Г с символами Δ и Н, соответственно (50 = 5 ∙ 10, 500 = 5 ∙ 100).

Примерно в третьем веке до нашей эры в Греции получила распространение так называемая "Ионийская" система. В ней числа 1 - 9 обозначаются первыми буквами греческого алфавита:

Исследовательская работа История чисел

Числа 10, 20, -90 изображались следующими девятью буквами:

Исследовательская работа История чисел

Числа 100, 200, -900 последними девятью буквами:

Исследовательская работа История чисел

Цифры пишутся, начиная с больших и кончая меньшими слева направо.

Исследовательская работа История чисел

Чтобы отличать числа от букв, над числами до 999 ставится черточка справа наверху от буквы, а начиная с 1000 слева внизу:

Исследовательская работа История чисел

Получается, что черточка слева внизу увеличивает значение цифры в тысячу раз. Примерно по такому же принципу организованную систему счисления имели в древности евреи, арабы и многие другие народы Ближнего Востока.

Славянская глаголическая нумерация


Славянская глаголическая система записи чисел тоже является алфавитной системой счисления. Эта нумерация была создана для переписки чисел в священных книгах западных славян. Использовалась она нечасто, но достаточно долго. Использовалась она с VIII по XIII в.

Исследовательская работа История чисел

1

Исследовательская работа История чисел

10

Исследовательская работа История чисел

100

Исследовательская работа История чисел

1000

Исследовательская работа История чисел

2

Исследовательская работа История чисел

20

Исследовательская работа История чисел

200


Исследовательская работа История чисел

3

Исследовательская работа История чисел

30

Исследовательская работа История чисел

300

Исследовательская работа История чисел

4

Исследовательская работа История чисел

40

Исследовательская работа История чисел

400

Исследовательская работа История чисел

5

Исследовательская работа История чисел

50

Исследовательская работа История чисел

500

Исследовательская работа История чисел

6

Исследовательская работа История чисел

60

Исследовательская работа История чисел

600

Исследовательская работа История чисел

7

Исследовательская работа История чисел

70

Исследовательская работа История чисел

700

Исследовательская работа История чисел

8

Исследовательская работа История чисел

80

Исследовательская работа История чисел

800

Исследовательская работа История чисел

9

Исследовательская работа История чисел

90

Исследовательская работа История чисел

900

Записывались цифры числа начиная с больших значений и заканчивая меньшими, слева направо. Если десятков, единиц, или какого-то другого разряда не было, то его пропускали.

Такая запись числа аддитивная, то есть в ней используется только сложение:


Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел= 800+60+3 = 863


Для того, чтобы не перепутать буквы и цифры, использовались титла - горизонтальные черточки над числами, или точки.

Славянская кириллическая нумерация


Эта нумерация была создана вместе со славянской алфавитной системой для переписки священных книг для славян греческими монахами братьями Кириллом (Константином) и Мефодием в IX веке. Эта форма записи чисел получила большое распространение в связи с тем, что имела полное сходство с греческой записью чисел.

Единицы

Десятки

Сотни

1

Исследовательская работа История чисел

10

Исследовательская работа История чисел

100

Исследовательская работа История чисел

2

Исследовательская работа История чисел

20

Исследовательская работа История чисел

200

Исследовательская работа История чисел

3

Исследовательская работа История чисел

30

Исследовательская работа История чисел

300

Исследовательская работа История чисел

4

Исследовательская работа История чисел

40

Исследовательская работа История чисел

400

Исследовательская работа История чисел

5

Исследовательская работа История чисел

50

Исследовательская работа История чисел

500

Исследовательская работа История чисел

6

Исследовательская работа История чисел

60

Исследовательская работа История чисел

600

Исследовательская работа История чисел

7

Исследовательская работа История чисел

70

Исследовательская работа История чисел

700

Исследовательская работа История чисел

8

Исследовательская работа История чисел

80

Исследовательская работа История чисел

800

Исследовательская работа История чисел

9

Исследовательская работа История чисел

90

Исследовательская работа История чисел

900

Исследовательская работа История чисел

Если посмотреть внимательно, то увидим, что после "а" идет буква "в", а не "б" как следует по славянскому алфавиту, то есть используются только буквы, которые есть в греческом алфавите. До XVII века эта форма записи чиcел была официальной на территории современной России, Белоруссии, Украины, Болгарии, Венгрии, Сербии и Хорватии. До сих пор в православных церковных книгах используется эта нумерация.

Записывались цифры числа начиная с больших значений и заканчивая меньшими, слева направо. Если десятков, единиц, или какого-то другого разряда не было, то его пропускали. Интереснее всего записывались числа второго десятка :

Исследовательская работа История чисел

= 4+10 = 14

Читаем дословно "четырнадцать" - "четыре на десять". Как слышим, так и пишем: не 10+4, а 4+10, - четыре на десять. И так для всех чисел от 11 до 19. Таким образом, у славян мы прослеживаем десятеричную систему счисления.

Запись числа, использованная славянами аддитивная, то есть в ней используется только сложение:

Исследовательская работа История чисел

= 800+60+3 = 863

Для того, чтобы не перепутать буквы и цифры, использовались титла - горизонтальные черточки над числами, что мы видим на рисунке.

Исследовательская работа История чисел

1964

Исследовательская работа История чисел

7472

Для обозначения больших, чем 900 чисел использовались специальные значки, добавляемые к букве.

Числа 1000, 2000... записывались теми же буквами, что и 1, 2... , но слева внизу ставили опознавательный знак тысяч:

Исследовательская работа История чисел

- 1000

Исследовательская работа История чисел

- 2000

Исследовательская работа История чисел

- 9000

Десятки тысяч, сотни и миллионы тоже отмечались первыми буквами алфавита, но уже без титла, и каждый со своим определенным значком. Числа, которые обозначались буквами в кружочках, точках и черточках, имели специальные названия.

Исследовательская работа История чисел

(Тьма)

Исследовательская работа История чисел

(Легион)

Исследовательская работа История чисел

(Леодр)

Исследовательская работа История чисел

(Ворон)

Исследовательская работа История чисел

(Колода)

Со словом "Тьма" связаны выражения "тьма-тьмущая" "тьма народу", означающая немыслимо много. В "Слове о полку Игореве" мы встречаем фразу "орда покрыла вороновым крылом", которую можно истолковать как "побила большой силой", где "большой" можно сравнить с полумиллионом человек.

В России славянская нумерация сохранилась до конца XVII века. При Петре I возобладала так называемая "арабская нумерация".

Славянская нумерация основана на следующем правиле: несколь­ко букв под титлом (это черточка вверху буквы), написанных рядом, обозначают число, равное сумме чисел, обозначаемых буква­ми. Эту нумерацию называют также алфавитной. Первые девять букв обозначали единицы, следующие девять - десятки и остальные девять - сотни.

Алфавитные нумерации были мало пригодны для оперирования с большими числами, встречавшимися уже в древности (например, при астрономических расчетах). В ходе развития человеческого общества эти системы уступили место позиционным. Но остатки алфавитных нумераций сохранились в нашем обиходе и по сей день. Так, мы часто нумеруемпункты при помощи букв алфавита. Правда, буквы служат только для обозначения последовательного порядка, а не для количества. Никаких арифметических операций над такими буквами мы уже не производим.

В России наряду со славянской нумерацией, в 1703 году была введена индийская. Это впервые сделал в своем учебнике Л.Ф.Магницкий. Сейчас мы привыкли к обозначению чисел с помощью десяти знаков (0;1;2;3;4;5;6;7;8;9), что не замечаем их удобства и простоты.

Позиционные нумерации

Вавилонская нумерация


Позиционные нумерации были изобретены в разных уголках земного шара: в Междуречье, Центральной Америке, Китае и Индии.

Самая первая из этих систем была в ходу в древнем Междуречье; ею располагали уже шумеры в 3 тысячелетии до н. э., но в историю она вошла как древневавилонская система счисления. Она отражена на многих клинописных глиняных табличках, оставшихся от древневавилонской цивилизации. В отличие от нашей системы, основывающейся на числе 10, древневавилонская имеет основанием 60, то есть числа 1, 60, 3600 и т. д., а также, между прочим, 1/60, 1/3600 и т. д. записывались одним и тем же символом - вертикальным клином, направленным вниз (V). Вначале вместо знака «нуль» употребляли просто пробел. Помимо единицы, использовался еще один знак - 10 (он же 600, 36 000 и т. д.) - горизонтальный клин, направленный влево (<). В записи чисел использовался аддитивный принцип: например, число 25 = 2 ∙ 10 + 5 обозначалось как <

Исследовательская работа История чисел

Запись чисел в Древнем Вавилоне

В позиционной системе умножение единиц любого разряда выполняется одинаково, для умножения же различных чисел от 1 до 60 использовались готовые таблицы умножения. Деление осуществлялось не как отдельная операция, а как умножение на обратную величину - существовали таблицы и этих величин.

В поздних вавилонских текстах стал появляться похожий на наклонную стрелку значок Исследовательская работа История чисел, эквивалентный нулю и отмечающий пустой разряд посреди числа. Без него было бы затруднительно отличать такие числа, как, например, 4200 = 3600 + 600 и 3610 = 3600 + 10. Этот значок повторялся в зависимости от того, сколько разрядов пропущено. Характерно, однако, что в конце числа этот значок никогда не ставили: таким образом, по одной лишь записи нельзя было отличить какое-либо число от других чисел, отличающихся от него в 60n раз.

Вавилонская шестидесятеричная система счисления оставила важный след в истории. Именно от вавилонян пошло деление окружности на 360 частей, которые мы сейчас называем градусами, а градусов (как и часов) - на 60 минут, которые, в свою очередь, делятся на 60 секунд. Греческие астрономы поздней античности (например, Клавдий Птолемей) пользовались именно шестидесятеричной системой, заимствованной у вавилонян: во-первых, в этой системе удобно выполнять расчеты, а во-вторых, это было связано и с влиянием весьма развитой вавилонской астрономии на греческую. Правда, эти астрономы для записи целой части числа и единиц каждого шестидесятеричного разряда дробной части пользовались не вавилонскими «клиньями», а более привычной для греков алфавитной нумерацией, - числа в каждом шестидесятеричном разряде, таким образом, получались двузначными. Например, число 359 + 45/60 + 24/3600 греческие астрономы записали бы так.

Исследовательская работа История чисел

Греческая шестидесятеричная нумерация

Т. е. «359,45′24′′» (знак ′ обозначает разрядность: 45 единиц первого разряда, то есть именно 60-х, а 24 единицы второго разряда, то есть 3600-х).

Шестидесятеричная система вавилонян сыграла большую роль в развитии математики и астрономии. Следы ее сохранились до наших дней. Так, мы до сих пор делим час на 60 минут, а минуту на 60 секунд. Точно также, следуя примеру вавилонян, окружность мы делим на 360 равных частей (градусов).

Нумерация индейцев Майя

В начале нашей эры индейцы племени Майя, которые жили на полуострове Юкатан в Центральной Америке, пользовались другой позиционной системой с основанием 20 и с двумя главными знаками - для 1 и для 5. Цифры писали в столбик (старшие разряды сверху), единицу обозначала точка, несколько единиц одного разряда писалось в одну строчку, пятерка обозначалась горизонтальной чертой под точками. У майя был знак для пропущенного разряда (аналогичный нашему нулю), напоминающий полузакрытый глаз. Нумерация майя принципиально отличалась от нашей и от вавилонской тем, что единицами разрядов, кроме 1 и 20, служили не степени 20, а числа 18 ∙ 20n.

Исследовательская работа История чисел

Запись чисел у индейцев Майя


Китайская нумерация.

Важный шаг к десятичной позиционной системе был сделан в древнем Китае.

В Китае, например, числа записывают с помощью особых знаков - иероглифов.

Исследовательская работа История чисел

Запись чисел в Древнем Китае





Китайцы пользуются нумерацией, включающей обозначения чисел от 1 до 10, а также 100, 1000 и т. д. Китайская нумерация основана на мультипликативном принципе (от лат. multiplicatio - умножение): если надо изобразить, например, число 30, то они не рисуют три значка для 10, а ставят рядом значки для 3 и для 10. Арифметические действия в древнем и средневековом Китае производились с помощью счетных палочек, которые раскладывали на счетной доске, видимо, разлинованной на строки и столбцы. При этом разные единичные разряды попадали в разные клетки. Таким образом, одни и те же комбинации палочек могли представить, в зависимости от расположения, единицы разных разрядов; при этом не было никакой необходимости в употреблении иероглифов, обозначающих конкретные разряды в мультипликативной записи. Пропущенный разряд при счете на доске был виден непосредственно, в математической же литературе его обозначали кружком, который, возможно, и был предком нашего нуля. Важно, однако, подчеркнуть, что получившееся позиционное изображение чисел применялось, в отличие от древнего Вавилона, только на счетной доске (и в литературе о ней); в обычных текстах китайцы продолжали пользоваться мультипликативной системой.

Записывались цифры, начиная с больших значений и заканчивая меньшими. Если десятков, единиц, или какого-то другого разряда не было, то сначала ничего не ставили и переходили к следующему разряду. (Во времена династии Мин был введен знак для пустого разряда - кружок - аналог нашего нуля). Чтобы не перепутать разряды использовали несколько служебных иероглифов, писавшихся после основного иероглифа, и показывающих какое значение принимает иероглиф-цифра в данном разряде. Вот несколько служебных иероглифов:

Исследовательская работа История чисел

Исследовательская работа История чисел

Исследовательская работа История чисел

100

1000

10

Запишем для примера несколько чисел:

Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел

1 000

Исследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чиселИсследовательская работа История чисел

548

Индийская нумерация


. Используемые нами символы для обозначения чисел - «арабские цифры» - в действительности восходит к средневековой Индии. В Индии позиционный принцип вначале утвердился в словесных обозначениях чисел. Именно индийцы изобрели десятичную систему счисления, только их цифры были еще не совсем похожи на современные. Для обозначения чисел чертили (острием на земле или углем на доске) колонки так, что получались десятичные разряды: в первой колонке ставили единицы, во второй - десятки, а в третьей - сотни и т.д.; если не было единиц какого-либо разряда, то эта колонка оставалась пустой.

Богатый по своему словарному запасу язык санскрит располагал большим количеством синонимов для разных чисел. При этом, скажем, единица могла именоваться названиями предметов, которые имеются только в единственном числе, например, Луна, Земля; двойка - словами, обозначающими «близнецы», «крылья», «губы»; четверка - словами «океаны», «стороны света» и т. д. Еще в V в. зафиксировано словоупотребление, при котором одно и то же слово в зависимости от места имеет разное числовое значение, а наименование разряда опускается, при чем пустой разряд (нуль) также может обозначаться разными синонимами: «пустое», «небо», «дыра». Например, число 1021 записывалось словами «Луна - дыра - крылья - Луна». Одно из индийских названий нуля - «шунья» (то есть «пустое»; слово играет важную роль в философии буддизма) - было переведено на арабский словом «сыфр», имеющим то же значение и ставшим, таким образом, арабским названием нуля; именно от этого слова происходят русские слова «цифра» и «шифр» (а также, между прочим, английское и французское названия нуля - zero; русское же «нуль» восходит к лат. nullus - никакой). В это же время была разработана нумерация, в которой, во-первых, используются различные девять знаков для чисел от 1 до 9, а во-вторых, эти знаки могут обозначать количества единиц различных разрядов. Первая известная запись такого рода относится к 595 г. (число 346, обозначающее номер года), а первая запись, содержащая нуль, относится к 876 г. (число 270). В литературе конкурируют две теории о происхождении значка для индийского нуля - он может быть заимствован с востока, например, из Китая, но может быть и с запада (Греция и Вавилон). В Индии не только была придумана современная нумерация, но и были разработаны основанные на ней правила арифметических действий.

Распространению индийской позиционной системы на запад способствовали арабские математики начиная с ал-Хорезми (ранее у арабов применялась алфавитная нумерация, похожая на используемые другими семитскими народами Ближнего Востока - сирийцами и евреями; кроме того, арабы часто записывали числа словами, из этой записи в результате ее сокращения возникла новая система обозначения чисел, до сих пор используемая торговцами в странах Востока). Именно благодаря переводам сочинений арабских математиков на латынь индийская позиционная система с XII в. постепенно завоевывает Европу, а имя ал-Хорезми в его латинизированной форме Algorithmus становится названием всей десятичной позиционной арифметики. Впоследствии слово «алгоритм» приобрело смысл всякого вычислительного процесса, происходящего по некоторым правилам и приводящего к решению задач определенного класса за конечное число шагов (например, алгоритм Евклида). Наглядной демонстрации преимуществ (в том числе экономичности) новой нумерации по сравнению с римской уделяет внимание Фибоначчи в «Книге абака».

Следует отметить, что в процессе странствий от Индии к арабам, а затем на латинский Запад начертание многих цифр сильно изменилось. Поскольку эти цифры не сразу обрели установившуюся форму, они сравнительно поздно стали появляться на монетах (лишь с XV в. в континентальной Европе, с XVI в. в Великобритании). На могильных плитах новые цифры появились раньше, уже в XIV в.

Исследовательская работа История чисел

Эволюция арабских цифр

Индийская нумерация распространилась по всему миру. При этом одни народы переняли у индийцев только принцип обозначения чисел, другие заимствовали и написание цифр. На приведенной таблице видно, как постепенно видоизменялись цифры «губар»( вторая строка в таблице), употреблявшиеся в мавританских государствах. Откуда произошли сами цифры «губар», до сих пор остается неясным.

В страны Европы новая индийская нумерация была занесена арабами в X -XIIIвв.(отсюда и название «арабские цифры), однако вплоть до XVIII в. в официальных бумагах разрешалось применять только римские цифры. Но преимущества позиционного принципа счисления были настолько велики, что еще в XIII в. Он стал применяться итальянскими купцами. В Германии, Франции, Англии до конца XV в. Новая нумерация почти не употреблялась. Но к концу XVI - началу XVIIв. Позиционная система одержала решительную победу - ее приняли не только купцы, но и все ученые. Ее стали применять повсеместно.

У нас в России эти цифры стали применять в основном лишь 250 лет тому назад. До этого же времени наши предки пользовались славян­ской нумерацией. При Петре I индийские цифры уже вытесняют на монетах славянские, а позднее славянские цифры вообще быстро исчезают из обихода.

Приведем в заключении слова знаменитого французского математика и физика VIII- XIX вв. П.Лапласа: «Мысль выражать все числа девятью знаками, придавая им кроме значения по форме еще и значение по месту, настолько проста, что именно из-за этой простоты трудно понять, насколько она удивительна. Как нелегко было прийти к этому методу, мы видим на примере величайших гениев греческой учености Архимеда и Аполлония, от которых эта мысль осталась скрытой»[4.258].

Математические задачи на римскую нумерацию.


Спички - детям не игрушка. И это, конечно, правда. Но если их не зажигать, а еще лучше заменить тонкими палочками, то можно придумать очень много задач и развлечений. Такие задачи тренируют наше воображение, способность увидеть условие задачи с неожиданной стороны. Приведем примеры таких задач.

Передвиньте одну спичку так, чтобы равенство выполнялось.

Исследовательская работа История чисел


Арифметические действия с римскими цифрами

Исследовательская работа История чисел





















Заключение


В работе рассмотрены условные знаки - цифры разных народов, представлены 9 различных нумераций. По каждой нумерации подобран иллюстративный материал, позволяющий обеспечить наглядность рассматриваемых систем записи чисел. Показано сходство и различие в нумерациях.

Материал данной работы можно рекомендовать к использованию на уроках математики или на занятиях школьного математического кружка в качестве дополнительного материала с целью появления заинтересованности к учебному предмету и пробуждения желания к изучению математики у учеников, а также для расширения их кругозора.


.

Литература


  1. Акимова С. Занимательная математика.-Тригон.-Санкт-Петербург, 1997

  2. .Я познаю мир: Детская энциклопедия: Математика/ Сост. А.П.Савин,

  3. В.В. Станцо, А.Ю. Котова, М.: ООО «Фирма «Издательстово АСТ»,199-480с.

  4. Шейнина О.С., Соловьева Г.М. Математика. Занятия школьного кружка.5-6 кл.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС,2003.

  5. Башмакова И.Г. Числа /Детская энциклопедия.-М.:Педагогика,1972.

  6. files.school-collection.edu.ru

  7. iclass.home-edu.ru

  8. muz4in.net/.news/kak_poluchilis_arabskie_cifry

  9. scribd.com;

  10. storyof.ru/chisla/chisla-otkuda-oni-poyavilis/;

  11. bestreferat.ru/referat-198514.html;

  12. ru.wikipedia.org/wiki/;

  13. rcio.pnzgu.ru/personal/171/4/5/;

  14. sch69.narod.ru/mod/1/6506/hystory.html;


© 2010-2022