歷史上,那些有趣的分數:可用於三年級數學拓展

01

分數的表示

古印度

我們現在書寫的分數,比如1/2,1/3,1/4,1/14,中間都是有橫線的。

最初可不是這樣表示的。

這還是跟印度人有關。

印度人最初表示分數的方法是:

把分子分母上下放置,中間沒有橫線。

後來阿拉伯人加了一道橫線,這種書寫方式,隨着阿拉伯人傳到了世界各地(傳到世界各地的也包括印度數字,也就是我們今天用的阿拉伯數字)。

古中國

在古代中國,我們的分數中間也是沒有橫線的。

由於我們的算術經常使用算籌,所以分數也是用算籌表示的。

比如說3/5,分子的部分就擺上三根算籌,分母的部分擺五根算籌。

古巴比倫

古巴比倫人則採用60進制。

60有許多約數,1,2,3,4,5,6,10,12,15,30。

所以相對於十進制,60進制更適合表示分數。

比如二分之一就是「0;30」,「0;45」表示3/4。

這種形式在古代還是很便捷的,在他們的數學系統中,這樣的符號可以直接參与運算,從事這項工作的人也知道,這些符號的意義。

古埃及

古埃及的分數,完全不是用數字表示的,他們是用符號來表示的。

而且是用了他們的神,荷魯斯的眼睛。

運算的時候,他們就把這些符號放在一起,寫成算式來運算。

是不是還是蠻麻煩的?

在古埃及要掌握分數的運算,你還要背一下每個符號所代表的意義。

除此之外,他們計算分數的方式也很獨特。

下面我們具體看看。

02

分數計算

埃及分數計算

比如要把七塊餅平均分給八個人,我們現在是直接7÷8等於7/8。

這個就是純粹的代數運算了,如果真的給你7張餅,你怎麼分呢?

在實際操作中,你怎麼安排?

埃及人的做法就很有實際意義了。

首先,每個人一張餅是不可能的,他們就讓每個人先得到一半,這樣就能夠分掉四張餅。

其次,八個人,每個人再分掉半個是不可能的,那就讓他們每個人分掉一半的一半,也就是1/4,這樣就又分掉了兩個餅。

最後,剩一張餅,8個人,那麼把這張餅分8份,一人一份。

總得算起來,就是7/8。

你發現沒,這跟現代分數的定義還是有很大不同的。

在現代分數中,7/8的定義就是把一個東西分八份,然後再取其中的七份。

按照這個定義,七張餅分給八個人,那就是把1張餅平均分8份,再取其中的7份給一個人。

以上圖片來自《數學簡史》。

古代中國和印度分數計算

我們中國的分數計算在《九章算術》中有記錄,基本和現代無異。

不僅有分數的概念,還有分數的四則運算規則——通分、約分全都有。

只是叫法不同。

比如分母不同,咱們叫「齊分」。齊分後再計算,其實就是分母相同後再計算。

印度也差不多,但他們很早就引入了0,比我們多加入了0的計算。

分子為0,分數為0。

分母為0,分數趨於無窮(當時並沒有規定除以0沒有意義,而是說分母是一個非常接近0的數,那這個分數整體上接近無窮——這也是現代無窮級數里涉及的內容)。

至於古巴比倫,上面我們提過了,這裡不再說。

在這方面,古希臘就走的更遠了。

現在對於有理數的定義:可以表示成分數的數——就是他們定義的。

很早他們就把分數看成一個整數除以另一個正數的形式,還規定了分數的加減乘除運算,將分數廣泛應用於幾何學和天文學中。

那時候他們發展了輝煌的數學文明。

只是後來羅馬帝國分裂,歐洲進入漫長的中世紀,它們的數學發展停滯了。直到文藝復興,才再度輝煌。

感興趣的話,可以去了解一下數學史。


好了,這就是我的分享了。