- •Лекция 3
- •2 . Египетская иероглифическая нумерация была чисто аддитивной: имелись особые знаки только для единицы, десяти, ста, тысячи, десяти и ста тысяч, миллиона и десяти миллионов.
- •4. Красные числа.
- •5. В задачах на “axa”, с современной точки зрения, решаются уравнения первой степени вида , откуда .
- •Б) на арифметическую прогрессию. «Пусть сказано разделить 10 мер ячменя между 10 человеками; разница между каждым человеком и его соседом составляет 8 мер ячменя (средняя доля есть одна мера).
2 . Египетская иероглифическая нумерация была чисто аддитивной: имелись особые знаки только для единицы, десяти, ста, тысячи, десяти и ста тысяч, миллиона и десяти миллионов.
При записи числа иероглифы единицы, десятка, сотни и т.д. писались столько раз, сколько в данном числе единиц в соответствующих разрядах, причем разряды записывались в порядке, обратном нашему (египтяне писали справа налево).
Например, число 624 писали так:
У
же
в скорописном иератическом письме,
заменившем первоначальное иероглифическое
письмо, которым и написаны дошедшие до
нас математические папирусы, имеются
особые знаки как для первых девяти
чисел, так и для десятков, сотен и тысяч.
Кроме
обозначений целых чисел, египтяне имели
также специальные обозначения для
дробей вида
и дроби
;
дроби
обозначались специальными иероглифами,
а основные дроби вида
обозначались знаком числа n,
над которым ставился знак
(рот- “часть”):
.
3. Счет
у египтян состоял из умения складывать,
удваивать, дополнять дроби до единицы.
Поэтому умножение на целое число и
деление без остатка производились с
помощью удвоения, т.е. однократного
сложения числа с самим собой. Для этого
множитель представляли как сумму тех
или иных членов последовательности
1,2,4,8,16,…, что всегда возможно. Рассмотрим
схему умножения
из задачи №32 папируса Райнда, где
множитель представлен в виде степеней
двойки (колонка слева):
1 12 на этом процесс удвоения заканчивается, т.к. среди
2 24 степеней двойки есть уже необходимые слагаемые
/4 48 множителя, которые отмечались косой чертой.
/8 96
Сумма 144
Особо выделялись еще умножение на 10 и 5, т.е. учитывались свойства десятичной системы.
Деление производилось
как действие, обратное умножению. В
задаче №69 папируса Райнда, где делится
,
указание гласит: “Умножай 80 (буквально:
складывай, начиная с 80), пока не получишь
1120”
1 80
/10 800
2 160
/4 320
________
1120.
Таким образом, непосредственно определяется сколько раз делитель содержится в делимом. Частное складывается из чисел, соответствующих слагаемым делителя, отмеченным черточкой.
Наряду с удвоением при делении употреблялось раздвоение. Например, для вычисления 2:8 пользовались схемой:
/
Деление целого числа на целое
19:8.
Составим таблицу
1 8
/2 16
4
/
2
1
В которой удвоение совершается один раз, т.к. следующее дало бы число, больше делимого.
Затем совершается
деление пополам, продолжающееся до тех
пор, пока справа не получится 1. Целая
часть (2) находится так: вычитая из
делимого (19) «частное произведение»
(16), находим 3, это число нужно аддитивно
составить из чисел правого столбца,
т.к. последний содержит только степени
числа 2, то это возможно единственным
способом : 3=2+1. Отмечая соответствующие
строки косыми чёрточками, находим, что
частное выражается «смешанным числом»
или
,
тогда
.
Так как в общем при делении целых чисел
ответ не всегда будет однозначным.
Например, результат деления 5:12 можно
представить двояко:
и
,
смотря по тому, как разбить число 5 на
слагаемые, являющиеся делителем числа
12, т.е. представить ли его в виде 5=4+1 или
5=3+2. Кроме того, как правило, такое
разбиение и не всегда возможно. Поэтому
непосредственный подбор основных
дробей, составляющих результат, в общем
случае был очень трудным делом. Отсюда,
вероятно, возникла идея составления
подсобных таблиц, в которых содержались
бы готовые результаты некоторых «опорных»
операций.
Такой опорной
операцией в египетской вычислительной
технике служит деление 2:k,
где k
– нечетные целые числа (если k
есть четное число 2
k/,
то результат сразу представляется
основной дробью
/).
В самом деле, каждое целое число
представляется с помощью последовательных
удвоений (начиная от 1) в виде суммы
степеней числа 2. Таким образом, вопрос
о делении произвольного числа сводится
к вопросу о делении чисел вида
,
например
.
Источниками возникновения дробей послужили: 1) процесс дробления целого на части; 2) процесс измерения.
Самым
трудным был случай нецелого деления.
Общими рациональными дробями вида
египтяне не оперировали. Это не значит,
что они не имели вообще представления
о таких дробях, они умели по-своему
выражать частные вида m:n.
Для этого им служили аликвотные дроби-доли
единицы вида
,
которые принято записывать в виде
(у историков математики), черточка
символизирует египетский знак. Деление
m:n
египтяне иногда представляли как
умножение
;
в этом, быть может, сказалось влияние
математики вавилонян, которые всегда
приводили деление на целое число к
умножению на обратную ему дробь.
К
роме
дробей вида
,
египтяне оперировали еще дробью
,
для которой имелся знак , мы будем
обозначать её
.
Дроби типа
- натуральные дроби, имели индивидуальные
названия (это были доли египетской
единицы площади “сетат”).
В вычислительной технике древнего Египта появилась теоретико-числовая задача о разложении дробей на сумму аликвотных. Эта задача, не имеющая единственного решения решалась египтянами эмпирически в несколько этапов.
Самые простые разложения чиновники должны были знать наизусть, они встречались на каждом шагу. В текстах они употребляются без особых разъяснений:
И
з
них простыми комбинациями выводились
следующие соотношения:
, (3)
, (4)
. (5)
Выражения (1) - (5) делятся на 2, 3, 4 и получается еще серия разложений:
и т.п.
Правило (3) представляет начало создания таблицы канонических разложений при удвоении дробей:
(то
же, что (3)),
(разделено
на 3),
(разделено
на 5) и т.п.
В таблице должны
содержаться разложения только для
нечетных
,
т. к при удвоении дроби
она дает просто
.
При удвоении дробей вида
,
можно пользоваться разложением
.
