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数学史部分1古埃及的数学


• 兰德纸草书第70题:
求100÷(7+1/2+1/4+1/8)的商. 答:12+2/3+1/42+1/126.
解:将除数逐渐加倍:
15+1/2+1/4→31+1/2→63,是除数的8倍;
3 另外,除数与8+4+2/3相乘得 99 4

比被除数100小1/4.
调整:因除数的8倍是63,故 (7+1/2+1/4+1/8)×2/63=1/4 由2/n数表查得 2/63=1/42+1/126,
• 例如:
• 某些特殊的分数记号,如
1 2
2 3
1 4
兰德纸草书中数表:将所有分子为2而分 母从5 -101的奇数表示为单位分数之和.
2/5=1/3+1/15 2/7=1/4+1/28 2/9=1/6+1/18 ...... 2/97=1/56+1/679+1/776 2/99=1/66+1/198 2/101=1/101+1/202+1/303+1/606
一、古埃及的数学——尼罗河
• BC4000年的古埃及文明,已有象形文字
(Hieroglyphic,意为“圣刻” ); • BC3000年,埃及成为统一的奴隶制国家.
• 英国牛津博物馆(Oxford Museum in
Britain)的古埃及第一王朝(约BC3400年 以前)一个王室的权标上象形文字.
3、古埃及的算术知识: (1) 古埃及人的计算具有迭加的特点: • 任何自然数都可由2的各次幂的和组成. • 例如: 计算 27×31 0 1 3 4 27 2 2 2 2 1 2 8 16
*1 31 *2 62 4 124 *8 248 + *16 496 -------------------837
• 利用此表可进行分数计算 • 例如,要用5÷21,可写成单位分数之和 • 运算程序如下:
5/21=1/21+2/21+2/21 =1/21+1/14+1/42+1/14+1/42 =1/21+2/14+2/42 =1/21+1/7+1/21 =1/7+2/21 =1/7+1/14+1/42
• 注意:加倍程序和单位分数概念
1、记数法——以十为基数的象形文字
介于两符号之间的各数由这些符号的组合 表示. 但是,他们的符号缺乏位置上的意 义,这使得这种记数法是很麻烦的,为了 表示大数,必须用相应多个符号.
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特点:①、最早采用10进制的国家之一; ②、但没有采用位置计数法.
2、书写材料-纸草 papyrus
是英文 “paper” 的语源. 现今保存下来的有两卷纸草记录了古埃 及的数学资料,它们都产生于约BC1700 年左右. 它们的作者可能是政治机关或 教堂的书记(秘书),它们的内容就是 题集和解答.
(大英博物馆)——85个数学问题. 最初发现于埃及的底比斯古都废虚. (苏格兰人兰德 H. Rhind 于1858年购 买于埃及),长约525cm,宽约33cm.
• 零星的材料:卡呼恩(Kahun)纸草书 和柏林纸草书,阿赫姆(Akhmin)木板 书(约BC2000年左右)以及克索斯时代 的羊皮书一卷----埃及Байду номын сангаас学的补充信息. • 注意:希腊人认为他们的数学是从埃及 来的,然而埃及数学只限于非常实用者, 古埃及人没有命题证明的思想,他们的 数学完全是实用数学,完全找不到推理 的数学痕迹,而古希腊却有.
④、等差级数和等比级数的概念及其求和
• 例1、兰德纸草书中有一方程问题:有一数 量,它的2/3加它的1/2,加它的1/7,再加全 部共为33.
用现代的记号是: 2 1 1 28 x x x x 33 x 14 3 2 7 97 只不过分数部分写为 28/97=1/4+1/97+1/56+1/679+1/776+1/194+1/388. 古埃及人把未知数称为“堆”(aha)
• 例:计算745÷26,只要连续地把除数 26加倍,直到再加倍就超过745为止.
1 26
2
*4 *8 + *16
52
104 208 416
∵ 745 = 416+329
= 416+208+121 = 416+208+104+17 将上述带(*)号的各项相 加,得商为16+8+4=28 其余数为17.
于是
100÷(7+1/2+1/4+1/8)
= 8+4+2/3+2/63
= 12+2/3+1/42+1/126.
• 埃及人为什么对单位分数情有独钟,原 因尚不清楚. • 这种运算方法冗长繁复妨碍了数学的进 一步发展,这也是古埃及算术和代数不 能发展到更高水平的原因之一.
• 但是这种方法对于解决食物分配和土地 分配问题却十分方便. • 例如,平均分食物的7个面包8个人分.
7/8 = 1/2+1/4+1/8
(3)、完成了基本的算术四则运算
(4)、已经有了求近似平方根的方法
4、古埃及的代数:
①、有渐进的代数,但叙述方式是文词(即 文词代数阶段),很少引用符号; ②、比例的概念也已有萌芽; 三角函数观念的萌芽 ③、一元一次方程求解 即形如 x ax b 或 x ax bx c 某些二次方程
古埃及纸草书卷
• ①莫斯科纸草(Moscow Papyrus) (现存于莫斯科美术博物馆,一说现 存于莫斯科普希金精细艺术博物馆)— —25个数学问题(俄国贵族戈兰尼采夫 于1893年在埃及发现),长约525cm,
宽约8cm,成书于约BC1890年.
• ②兰德纸草(Rhind Papyrus)
第一章
数学的起源和早期发展
• 数学的发源地:
• 古代非洲的尼罗河(Nile)——埃及文明;
• 西亚的底格里斯河(Tigris)和幼发拉底河
(Euphrates)——巴比伦文明;
• 中南亚的印度河(India)和恒河(Ganges)——
印度文明 • 东亚的黄河和长江——中国文明.
• 数学产生于农业文明: 历法,测量土地,财富计算,产品交 换,观测天体,建造皇宫等
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(2)、 分数的记法和计算
• 单位分数的广泛使用成为埃及数学的一个 重要而有趣的特色,埃及人将所有的真分 数都表示为一些单位分数(分子为1的分 数)的和的形式(2/3例外). • 埃及人表示分数的符号是相当复杂的. 用 (读作ro)表示分数线,将 或 点的记号放在数的上方用来表示分数.
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