Коксунова Иляна

Учебно - исследовательская работа ученицы 8 класса рассматривает историю происхождения дробей. В работе просматривается история современной записи дробей, происхождение названий некоторых дробей.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки

РЕСПУБЛИКИ КАЛМЫКИЯ

ЦЕЛИННЫЙ РАЙОН

МОКУ «ХАР – БУЛУКСКАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА»

Учебно-исследовательская работа:

«ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДРОБЕЙ»

Автор : Коксунова Иляна

ученица 8 класса.

Руководитель : Мучкаева Елена Чудеевна , учитель математики.

Введение Цели и задачи исследования Место и продолжительность исследования Методы исследования Возникновение дробей
От конкретных дробей к основным
Шестидесятеричные дроби
Система дробей Древнего Рима
Запись дробей у греков
Современная запись обыкновенных дробей
Десятичная дробь Заключение Литература Приложение

Но несть тон арифметик,

Уже в целых ответчик,

А в долях ничтоже

Отвечати возможе.

Тамже о ты радеяй,

Буди в частях умеяй.

Л.Ф. Магницкий

I. Введение.

Дроби возникают, когда натуральное число делят на равные части: надвое, на три части, на десять частей и т. д. Но мало знать, что такое дробь. Нужно уметь сравнивать их, выполнять над дробями действия, решать всякие задачи с дробями.

С древних времён людям приходилось не только считать предметы (для чего требовались натуральные числа), но и измерять длину, время, площадь, вести расчеты за купленные или проданные товары. Не всегда результат измерения или стоимость товара удавалось выразить натуральным числом. Приходилось учитывать и части , доли меры . Так появились дроби. В практической жизни дроби совершенно необходимы. По мере возникновения представлений о натуральных числах возникли представления и о долях единиц, вернее, о долях целого конкретного предмета. Так, возникновение представления о числе 2 повлекло за собой представление о половине, половине половины и т.д. Появление натурального числа n повлекло за собой представление о дроби вида которую теперь называют аликвотной , или родовой , или основной .

II. Цели и задачи исследования.

Цель : 1. Изучить историю возникновения дробей.

2. Изучить историю системы записи и названия дробей в различных странах.

Для достижения этой цели я поставила перед собой следующие задачи:

1. Собрать материал об истории возникновения дробей.
2. Изучить историю классификации дробных чисел.
3. Выявить названия дробей применимы и в настоящее время..

III. Место и продолжительность исследования: 1 год.

п. Хар – Булук

1. Методы исследования:

1. Метод работы с научно - популярной литературой, документами.
2. Метод сравнения.

1. История возникновения обыкновенных дробей.

Людям часто приходится делить целое на доли. Самая известная доля - это, конечно, половина. Слова с приставкой «пол» можно услышать, пожалуй, каждый день: полчаса, полкилограмма, полбулки.

Но есть и другие употребительные доли. Например, четверть, десятая, сотая. Когда образуются доли? Тогда, когда один предмет (буханка хлеба, лист бумаги) или единица измерения (час, килограмм) делятся на равные части. Доля это каждая из равных частей единицы. Название доли зависит от того, на сколько равных частей разделили единицу. Разделили на две части название доли «половина», на три - «треть», на четыре - «четверть». А если на пять, на шесть, семь частей, то пользуются словами «пятая, шестая, седьмая» и т. д. Четверти по-другому называют четвертыми, трети - третьими, а половины - вторыми долями.

Для записи любой доли используют горизонтальную черточку. Ее называют дробной чертой. Над ней ставится единица, а под чертой пишется число равных частей, на которые единица делится. Например, вторая, двадцать первая, сто пятая доля записываются: , . Читают: «одна вторая», «одна двадцать первая», «одна сто пятая». Если число равных частей, на которые поделена единица, обозначено буквой n , то эту букву и пишут под дробной чертой: . Читают: «одна энная».

Зачем нужны доли? Ответить очень просто: при измерении величин часто бывает невозможно обойтись только целыми единицами. Представьте, например, что для измерения длины нам разрешили пользоваться только целыми метрами. Как тогда мы бы смогли измерить рост человека? Или спортивные результаты в прыжках? В таких случаях пользуются сантиметрами.

А в технике часто нужны более мелкие доли метра - тысячные. Они, как вы знаете, называются миллиметрами. И более крупные доли метра бывают полезны, например, десятые. Как из долей получаются дроби? Возьмем, например, число «две девятых». Это не натуральное число, но не доля единицы. Это сумма двух одинаковых долей. Для чисел, которые являются или долями, или суммами долей, используют общее название - дробные числа . Дробные числа называют и просто дробями .

ДРОБЬ - ЭТО ИЛИ ДОЛЯ, ИЛИ СУММА НЕСКОЛЬКИХ ОДИНАКОВЫХ ДОЛЕЙ. Так, что число «две девятых» - это дробь. Цифрами она записывается: . Дробь равна сумме двух одинаковых девятых долей: = .

Для записи дроби используют дробную черту и два натуральных числа. Под дробной чертой пишут знаменатель дроби. Он показывает, из каких долей складывается дробь. Над чертой пишется числитель дроби. Он показывает, суммой скольких долей является дробь.

В самых древних дошедших до нас письменных источниках – вавилонских глиняных табличках и египетских папирусах встречаются не только натуральные числа, но и дроби.

Дроби были нужны, чтобы выразить результат измерения длины, массы, площади в случаях, когда единица измерения не укладывалась в измеряемой величине целое число раз.

Тогда вводили новую, меньшую единицу измерения. Названия этих новых единиц измерения и стали первыми названиями дробей. Например, дробь до сих пор называется «половина»; у римлян слово «унция» сначала было названием двенадцатой доли единицы массы, но потом унция стала обозначать одну двенадцатую долю любой величины (говорили: «Семь унций пути», т.е. семь двенадцатых пути).

В русском языке слово « дробь » появилось в VIII веке, оно происходило от глагола «дробить» - разбивать, ломать на части. В первых учебниках математики (в XVII веке) дроби так и назывались – «ломаные числа». У других народов называние дроби также связано с глаголами «ломать», «разбивать», «раздроблять».

Современное обозначение дробей берет своё начало в Древней Индии; его стали использовать и арабы, а от них в ХII – XIV веках было заимствовано европейцами. В начале в записи дробей не использовалась дробная черта; например, числа было 2 записывали так . черта дроби стала постоянно использоваться лишь около 300 лет назад. Первым европейским ученым, который стал использовать и распространять современную запись дробей , был итальянский купец и путешественник, сын городского писаря Фибоначчи (Леонардо Пизанский ). В 1202 году он ввёл слово «дробь». Названия « числитель » и « знаменатель » ввёл в ХIII веке Максим Плануд – греческий монах, ученый – математик.

1. Возникновение дробей.

Появление аликвотных дробей весьма характерно для начального развития понятия числа в любой древней цивилизации. Это первое появление дробей в результате процесса дробления целого на части; этим можно пояснить возникновение аликвотных дробей вида при небольших n (например, n= 2, 3, 4, 6, 8,10), т.к. деление единицы на большее число в практике того времени вряд ли встречалось.

Другой (основной) источник возникновения дробей – процесс измерения, появившийся наряду со счетом. В основе всякого измерения всегда лежит некоторая величина (длина, объем, вес и т.д.). Выбор той или иной единицы, служащей основанием системы мер, обусловливается конкретной исторической обстановкой.

Меры в своём развитии прошли примерно те же этапы, что и числа. На первых стадиях развития человеческого общества измерения производились на «глаз». С дальнейшим развитием общества появились некоторые натуральные меры: длина ступни , ширина ладони и т.п.

О существовании таких древнейших мер говорят названия мер длины, сохранившиеся и до наших дней. Такими мерами являются фут (длина ступни), дюйм (ширина большого пальца руки при его основании), ярд , локоть (расстояние от конца пальцев до локтя), пальма (ширина ладони).

Из всех мер длины в быт русского народа прочнее всех вошёл аршин . (Следует отметить, что длина мер колебалась в зависимости от местности и условий применения). Об этом свидетельствует большое количество поговорок и оборотов народной речи: «мерить на свой аршин», «словно аршин проглотил» и т.п. Потребность более точного измерения привела к тому, что первоначальные единицы мер стали раздроблять на две, три и т.п. части. В результате раздробления более мелкие единицы меры получили индивидуальные названия, и величины стали измеряться уже в этих более мелких единицах.

Так возникли первые конкретные дроби как части некоторых определенных мер. Лишь много позднее названия этих конкретных дробей стали служить для обозначения таких же частей величин, а затем и для отвлеченных дробей.

1. От конкретных дробей к основным.

Есть все основания предполагать, что первоначально существовали только двоичные дроби. Позднее к ним была присоединена и её двоичные подразделения. Так, деление аршина на 16 вершков отвечает требованию, чтобы , , , доли выражались бы целыми числами вершков. Такая двоичная система деления основной единицы ясно выражена ещё в старой русской системе измерения полей и некоторых других величин. Так, в XV в. в качестве единицы измерения площадей полей стали пользоваться сохой (соха = 800 четвертей; четверть = десятины), а также полсохой, пол - полсохой (четь сохи), пол-четь сохой и т.д.

В связи с делением различных единиц измерения на части на Руси были широко распространены дроби вида: половина = , четь = , полчеть = , пол – полчеть = , пол – пол – полчеть или малая четь = , треть= , полтреть = , пол- полтреть = , пол- пол- полтреть, или малая треть= и т.д.

1. Шестидесятеричные дроби.

В Древнем Вавилоне были дроби шестидесятеричными, т.е записывались, например, в виде 4; 52; 03. Это означало: 4+ + .

Вавилоняне работали только с шестидесятеричными дробями. Т.к. знаменателями таких дробей служат числа 60, 60 2 , 60 3 и т.д., то такие дроби, как , нельзя было точно выразить через шестидесятеричные: выражали через них приближенно. Т.к. система счисления у вавилонян была позиционной, они действовали с шестидесятеричными дробями с помощью тех же таблиц, что и для натуральных чисел.

Шестидесятеричными дробями, унаследованными от Вавилона, пользовались греческие и арабские математики и астрономы. Но было неудобно работать над натуральными числами, записанными по десятичной системе, и дробями, записанными по шестидесятеричной. А работать с обыкновенными дробями было уж совсем трудно. Поэтому голландский математик Симон Стевин предложил перейти к десятичным дробям. Сначала их писали весьма сложно, но постепенно перешли к современной записи. Сейчас ЭВМ используют двоичные дроби, которые когда-то применяли и на Руси: половина, четь, полчети, пол-полчети и т. д.

1. Система дробей Древнего Рима.

Интересная система дробей была в Древнем Риме - двенадцатеричная. Она основывалась на делении на 12 долей единицы веса, которая называлась асс . Медную монету, а впоследствии единицу веса - асс римляне делили на двенадцать равных частей - унций . Двенадцатую долю асса называли унцией. А путь, время и другие величины сравнивали с наглядной вещью – весом. Например, римлянин мог сказать, что он прошел семь унций пути или прочел пять унций книги. Имелось в виду, что пройдено пути или прочтено книги. А для дробей, получающихся сокращением дробей со знаменателем 12 или раздроблением двенадцатых долей на более мелкие, были особые названия.

Даже сейчас иногда говорят: «Он скрупулезно изучил этот вопрос». Это значит, что вопрос изучен до конца, что ни одной самой малой неясности не осталось. А происходит странное слово «скрупулезно» от римского названия асса - «скрупулус». В ходу были и такие названия: «семис» - половина асса, «секстанс» - шестая его доля, «семиунция» - полунции, т.е. асса, и т.д. Всего применялось 18 различных названий дробей . Чтобы работать с дробями, надо было для этих дробей помнить и таблицу сложения, и таблицу умножения. Поэтому римские купцы твердо знали, что при сложении триенса ( асса) и секстанса получается семис, а приумножении беса ( асса) на сескунцию ( унции, то есть асса) получается унция. Для облегчения работы составлялись специальные таблицы, некоторые из которых дошли до нас.

Из-за того, что в двенадцатеричной системе нет дробей со знаменателями 10 или 100, римляне затруднялись делить на 10, 100 и т. д. При делении 1001 асса на 100 один римский математик сначала получил 10 ассов, потом раздробил асс на унции и т. д. Но от остатка он не избавился. Чтобы не иметь дела с такими вычислениями, римляне стали использовать проценты. Они брали с должника лихву (то есть деньги сверх того, что было дано в долг). При этом говорили: не «лихва составит 16 сотых суммы долга», а «на каждые 100 сестерциев долга заплатишь 16 сестерциев лихвы». И сказано тоже самое, и дробей использовать не пришлось! Так как слова «на сто» звучали по-латыни «про центум», то сотую часть и стали называть процентом. И хотя теперь дроби, а особенно десятичные дроби, известны всем, проценты все-таки применяются и в финансовых расчетах, и в планировании, то есть в различных областях человеческой деятельности. А раньше применяли еще и промилли - так называли тысячные доли (по-латыни «про милле» - на тысячу). В отличие от процентов, которые обозначают знаком %, промилли обозначают ‰.

1. Запись дробей у греков.

В греческих сочинениях по математике дробей не встречалось. Греческие ученые считали, что математика должна заниматься только целыми числами. Возиться с дробями они предоставляли купцам, ремесленникам, а также астрономам, землемерам, механикам и другому «черному люду». Но старая пословица говорит: «Гони природу в дверь – она влетит в окно». Поэтому и в строго научные сочинения греков дроби проникали с «заднего хода». Кроме арифметики и геометрии, в греческую науку входила музыка. Музыкой греки называли учение о гармонии. Это учение опиралось на ту часть нашей арифметики, в которой говорится об отношениях и пропорциях. Греки знали: чем длиннее натянутая струна, тем ниже получается звук, который она издает, а короткая струна издает высокий звук. Но у всякого музыкального инструмента не одна, а несколько струн. Для того чтобы все струны при игре звучали «согласно», приятно для слуха, длины звучащих частей их должны быть в определенном отношении. Поэтому учение об отношениях и дробях использовалось в греческой теории музыки.

Из-за того, что греческие ученые не признавали дробных чисел, у них возникли затруднения с измерением величин. Греческий математик не мог сказать, что длина одного отрезка втрое больше длины другого. Ведь эти длины могли оказаться дробными числами, а то и вообще не выражаться известными грекам числами, а потому применять к ним операцию умножения было нельзя. Пришлось греческим ученым придумывать способ, как обходиться в науке без того, чтобы выражать длины, площади и объёмы числами (купцы и ремесленники спокойно делали это, не обращая внимания на умствования ученых). Для этого пришлось создать учение об отношениях величин, о равенстве таких отношений и т.д. Равенство двух отношений стали потом называть латинским словом «пропорция» (греки применяли для этого греческое слово «аналогия»).

1. Современная запись обыкновенных дробей.

Следует отметить, что отдел арифметики о дробях долгое время был одним из самых запутанных. Так, кто не знал дробей, не признавался сведущим в арифметике. Освоить же дроби было тяжело. Даже самые образованные люди средневековья считали действия с дробями весьма трудными. Это происходило потому, что общих приёмов действий с дробями и записи дробей не было, их складывали, умножали и делили по различным «рецептам».

Современную систему записи дробей с числителем и знаменателем создали в Индии. Индийцы широко употребляли «обыкновенные» дроби. Наше обозначение обыкновенных дробей при помощи числителя и знаменателя было принято в Индии еще в VIII веке до н.э. однако без дробной черты. Только там писали знаменатель сверху, а числитель – снизу. А записывать дроби в точности, как сейчас, стали арабы.

1. Десятичная дробь.

Началом нового этапа в истории дробей явились десятичные дроби. Введение десятичных дробей, наряду с десятичной системой счисления, является одним из самых важнейших моментов в истории арифметики, а следовательно, всей математики в целом. Уже в III в. у народов Китая, пользовавшихся десятичной системой мер, начали появляться десятичные дроби, которые выступали в виде именованных чисел – единиц десятичной системы мер.

Некоторые намеки на десятичные дроби встречались у народов Индии, а потом у народов Среднего Востока. Ал – Уклидиси (Х в.) был первым математиком стран ислама, применявших десятичные дроби и понимавшим их важность. У ан- Насави (ум. Ок. 1030 г.) встречаются намёки на десятичные дроби при извлечении квадратного корня (при извлечении квадратного корня в случае, если он не извлекается нацело, приписывали к подкоренному выражению столько нулей, сколько нужно было получить лишних знаков в корне). В Европе подобный способ извлечения квадратных корней был впервые применён испанским монахом Иоанном Севильским (XII в.). Десятичные дроби применял в своём трактате багдадский учёный ал-– Багдади (1002 - 1071).

В конце ХVI века появились десятичные дроби. При вычислениях с десятичными дробями получались очень числа с очень большим числом цифр. Такое число знаков не было нужно для практики. Поэтому приходилось округлять полученные ответы, вести приближенные вычисления. Много сделал для развития приближенных вычислений русский математик и кораблестроитель академик Алексей Николаевич Крылов (1863 - 1945). Сейчас для облегчения вычислений построили машины, которые считают удивительно быстро. За одну секунду эти машины могут выполнить миллионы арифметических действий (сложений, вычитаний, умножений и делений) над многозначными числами.

В науке и промышленности, в сельском хозяйстве при расчётах десятичные дроби используются значительно чаще, чем обыкновенные.

Это связано с простотой правил вычислений с десятичными дробями, похожестью их на правила действий с натуральными числами. Правила вычислений с десятичными дробями описал знаменитый ученый средневековья аль- Каши Джемшд Ибн Масуд , живший в городе Самарканде в обсерватории Улугбека в начале ХV века.

Записывал аль - Каши десятичные дроби так же, как принято сейчас, но не пользовался запятой: дробную часть записывал красными чернилами или отделял вертикальной чертой.

Но об этом в Европе в то время не узнали, и только через 150 лет десятичные дроби были заново изобретены фламандским инженером ученым Симоном Стевином . Стевин записывал десятичные дроби довольно сложно.

Например, число 24,56 выглядело так: 2405162 или 2456 – вместо запятой нуль в кружке (или 0 над целой частью), цифрами 1, 2, 3, …, помечалось положение остальных знаков.

Запятая или точка для отделения целой части от дробной стали использоваться с ХVII.

В России учение о десятичных дробях изложил Леонтий Филиппович Магницкий в 1703 году в первом учебнике математики «Арифметика, сиречь наука числительная».

Наша нумерация десятичная. Такое название произошло от правила: единица каждого разряда в 10 раз больше единицы предыдущего младшего разряда.

Разряд единицы самый младший в записи натуральных чисел. Единица предшествующего младшего разряда должна быть в 10 раз меньше единицы каждого разряда.

Вот люди и договорились правее разряда единиц помещать разряд десятых долей. А чтобы указать, где кончаются единицы и начинаются десятые доли, перед десятыми долями ставят запятую .

Например, запись 34,2 обозначает число . Число 5 можно записать: 5,9.

Разряды справа от запятой можно продолжать и дальше. Что будет обозначать единица второго такого раз ряда? Чтобы сохранялось правило, она должна быть в 10 меньше, чем . Значит, это : 10, т.е. .

1-й разряд после запятой – десятые доли,

2-й разряд после запятой – сотые доли,

3-й разряд после запятой – тысячные доли.

Дробь, записанную с помощью цифр и запятой, называют десятичной дробью, дробь, записанную с помощью дробной черты, называют обыкновенной дробью.

Как и натуральные числа, всякую десятичную дробь можно представить в виде суммы разрядных слагаемых.

десятки

единицы

десятые

сотые

тысячные

десятитысячные

стотысячные

миллионные

десятимиллионные

Стомиллионные

миллиардные

попробуем записать обыкновенную дробь десятичной дробью. Для этого надо числитель делить на знаменатель. Вычислив, несколько цифр частного увидим закономерность, с которой эти цифры появляются. Видно, что будут получаться одни 6. Но ведь так можно продолжать без конца. Поэтому получающуюся дробь и называют бесконечной десятичной дробью . Записать ее полностью невозможно. Так что где-то придется оборвать запись и поставить многоточие. Надо только, чтобы была понятна закономерность, с которой цифры идут друг за другом. Для дроби мы обнаружили выше такую закономерность. Можно записать: =0,6666...

Бесконечные десятичные дроби - это тоже числа. Их можно складывать и вычитать, умножать и делить, сравнивать между собой. Сравнивают их по тому же правилу, что и конечные (т. е. обычные) десятичные дроби. Например, 10,63186318... > 10,631846318…, так как в разряде стотысячных долей у первого числа стоит цифра 6, а у второго - 4.

Давайте отбросим в бесконечной десятичной дроби все цифры, начиная с некоторого разряда. У нас получится конечная десятичная дробь. Например, из дроби 0,666666... можно получить конечные дроби 0,6; 0,66; 0,666; 0,6666 Говорят, что каждая из них - приближение с недостатком данной бесконечной десятичной дроби. Из этих приближений можно выстроить бесконечную цепочку неравенств: 0,6

Теперь снова отбросим в бесконечной десятичной дроби все цифры, начиная с некоторого разряда, но последнюю цифру увеличим на единицу. Тогда мы опять получим конечную десятичную дробь. Она будет больше данной бесконечной десятичной дроби. Ее называют приближением с избытком . Например, для числа 0,666666,.. дроби 0,7; 0,67; 0,667; ... - приближения с избытком. Каждая из этих дробей больше числа 0,666666...; и чем больше цифр содержит дробь, тем она ближе к этому числу.

Чем больше цифр взято в приближении данного числа, тем ближе получающаяся конечная десятичная дробь к данному числу .

Помня, что =0,6666... мы можем получить много приближенных равенств.

Легко заметить, что при переводе некоторых обыкновенных дробей получаются бесконечные десятичные дроби, где одна или группа цифр начинает повторяться с некоторого места. Такую повторяющуюся группу цифр называют периодом бесконечной десятичной дроби, а саму дробь называют периодической . Конечную десятичную дробь тоже можно считать периодической – её период состоит из нуля .

Каждое рациональное число можно записать периодической десятичной дробью . И, наоборот, если число записано периодической десятичной дробью, то оно рациональное . Но, кроме рациональных чисел, есть ещё другие числа. Именно это обнаружил Пифагор. Он доказал удивительную вещь: оказывается, длину диагонали единичного квадрата нельзя записать рациональным числом! А бесконечной десятичной дробью можно. Точно также нельзя записать периодической дробью числа π, e.

1. Заключение.

В науке и промышленности, в сельском хозяйстве десятичные дроби используются гораздо чаще, чем обыкновенные. Это связано с простотой правил вычислений с десятичными дробями, похожестью их на правила действий с натуральными числами.

При выполнении работы я выяснила, что

1.История дробей имеет древнее происхождение.

2. Правила вычислений десятичных дробей описал знаменитый ученый средневековья аль- Каши Джемшид Ибн Масуд, работавший в городе Самарканде в обсерватории Улугбека в начале XV века.

3. В Европе десятичные дроби были заново изобретены фламандским ученым и инженером Симоном Стевином в конце XVI начале XVII века.

4. В России учение о десятичных дробях изложил Леонтий Филиппович Магницкий в 1703 году в первом учебнике математики «Арифметика, сиречь наука числительная».

А также узнала, историю системы записи и названия дробей в различных странах и их применение в современной математике.

Работа по истории происхождения и записи чисел очень интересна и многогранна, и можно искать и находить много интересной информации, как о происхождении чисел, так и о применении их на практике.

1. Литература.

1. Виленкин Н.Я. и другие. Математика 6 класс. М.: Просвещение, 1993.
2. Депман И.Я., Виленкин Н.Я. За страницами учебника математики. М.: Просвещение, 1989 .
3. Рыбников К.А.. История математики. М.: Наука, 1994.
4. Стройк Д.Я.. Краткий очерк истории математики. М.: Наука, Физматлит, 1990.
5. Шеврин Л.Н. и другие. Математика: Учебник - собеседник для 5 – 6 кл. М.: Просвещение, 1989.
6. Юшкевич А.П.. Математика в ее истории. М.: Наука, 1996.

Ярд - основная мера длины в Англии, эта мера была установлена указом короля Генриха I. Длина ярда в настоящее время приблизительно равна 0,9144 м

Одним из самых сложных разделов математики по сей день считаются дроби. История дробей насчитывает не одно тысячелетие. Умение делить целое на части возникло на территории древнего Египта и Вавилона. С годами усложнялись операции, проделываемые с дробями, менялась форма их записи. У каждого были свои особенности во «взаимоотношениях» с этим разделом математики.

Что такое дробь?

Когда возникла необходимость делить целое на части без лишних усилий, тогда и появились дроби. История дробей неразрывна связана с решением утилитарных задач. Сам термин «дробь» имеет арабские корни и происходит от слова, обозначающего «ломать, разделять». С древних времен в этом смысле мало что изменилось. Современное определение звучит следующим образом: дробь — это часть или сумма частей единицы. Соответственно, примеры с дробями представляют собой последовательное выполнение математических операций с долями чисел.

Сегодня различают два способа их записи. возникли в разное время: первые являются более древними.

Пришли из глубины веков

Впервые оперировать дробями начали на территории Египта и Вавилона. Подход математиков двух государств имел значительные отличия. Однако начало и там и там было положено одинаково. Первой дробью стала половина или 1/2. Дальше возникла четверть, треть и так далее. Согласно данным археологических раскопок, история возникновения дробей насчитывает около 5 тысяч лет. Впервые доли числа встречаются в египетских папирусах и на вавилонских глиняных табличках.

Древний Египет

Виды обыкновенных дробей сегодня включают в себя и так называемые египетские. Они представляют собой сумму нескольких слагаемых вида 1/n. Числитель — всегда единица, а знаменатель — натуральное число. Появились такие дроби, как ни трудно догадаться, в древнем Египте. При расчетах все доли старались записывать в виде таких сумм (например, 1/2 + 1/4 + 1/8). Отдельными обозначениями обладали только дроби 2/3 и 3/4, остальные разбивались на слагаемые. Существовали специальные таблицы, в которых доли числа представлялись в виде суммы.

Наиболее древнее из известных упоминаний такой системы встречается в Математическом папирусе Ринда, датируемом началом второго тысячелетия до нашей эры. Он включает таблицу дробей и математические задачи с решениями и ответами, представленными в виде сумм дробей. Египтяне умели складывать, делить и умножать доли числа. Дроби в долине Нила записывались с помощью иероглифов.

Представление доли числа в виде суммы слагаемых вида 1/n, характерное для древнего Египта, использовалось математиками не только этой страны. Вплоть до Средних веков египетские дроби применялись на территории Греции и других государств.

Развитие математики в Вавилоне

Иначе выглядела математика в Вавилонском царстве. История возникновения дробей здесь напрямую связана с особенностями системы счисления, доставшейся древнему государству в наследство от предшественника, шумеро-аккадской цивилизации. Расчетная техника в Вавилоне была удобнее и совершеннее, чем в Египте. Математика в этой стране решала гораздо больший круг задач.

Судить о достижениях вавилонян сегодня можно по сохранившимся глиняным табличкам, заполненным клинописью. Благодаря особенностям материала они дошли до нас в большом количестве. По мнению некоторых в Вавилоне раньше Пифагора открыли известную теорему, что, несомненно, свидетельствует о развитии науки в этом древнем государстве.

Дроби: история дробей в Вавилоне

Система счисления в Вавилоне была шестидесятеричной. Каждый новый разряд отличался от предыдущего на 60. Такая система сохранилась в современном мире для обозначения времени и величин углов. Дроби также были шестидесятеричными. Для записи использовали специальные значки. Как и в Египте, примеры с дробями содержали отдельные символы для обозначения 1/2, 1/3 и 2/3.

Вавилонская система не исчезла вместе с государством. Дробями, написанными в 60-тиричной системе, пользовались античные и арабские астрономы и математики.

Древняя Греция

История обыкновенных дробей мало чем обогатилась в древней Греции. Жители Эллады считали, что математика должна оперировать лишь целыми числами. Поэтому выражения с дробями на страницах древнегреческих трактатов практически не встречались. Однако определенный вклад в этот раздел математики внесли пифагорейцы. Они понимали дроби как отношения или пропорции, а единицу считали также неделимой. Пифагор с учениками построил общую теорию дробей, научился проводить все четыре арифметические операции, а также сравнение дробей путем приведения их к общему знаменателю.

Священная римская империя

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.

Написание обыкновенных дробей

В Античности дроби уже писали знакомым нам образом: одно число над другим. Однако было одно существенное отличие. Числитель располагался под знаменателем. Впервые так писать дроби начали в древней Индии. Современный нам способ стали использовать арабы. Но никто из названных народов не применял горизонтальную черту для разделения числителя и знаменателя. Впервые она появляется в трудах Леонардо Пизанского, более известного как Фибоначчи, в 1202 году.

Китай

Если история возникновения обыкновенных дробей началась в Египте, то десятичные впервые появились в Китае. В Поднебесной империи их стали использовать примерно с III века до нашей эры. История десятичных дробей началась с китайского математика Лю Хуэя, предложившего использовать их при извлечении квадратных корней.

В III веке нашей эры десятичные дроби в Китае стали применяться при расчете веса и объема. Постепенно они все глубже начали проникать в математику. В Европе, однако, десятичные дроби стали использоваться гораздо позже.

Аль-Каши из Самарканда

Независимо от китайских предшественников десятичные дроби открыл астроном аль-Каши из древнего города Самарканда. Жил и трудился он в XV веке. Свою теорию ученый изложил в трактате «Ключ к арифметике», увидевшем свет в 1427 году. Аль-Каши предложил использовать новую форму записи дробей. И целая, и дробная часть теперь писались в одной строке. Для их разделения самаркандский астроном не использовал запятую. Он писал целое число и дробную часть разными цветами, используя черные и красные чернила. Иногда для разделения аль-Каши также применял вертикальную черту.

Десятичные дроби в Европе

Новый вид дробей начал появляться в трудах европейских математиков с XIII века. Нужно заметить, что с трудами аль-Каши, как и с изобретением китайцев они знакомы не были. Десятичные дроби появились в трудах Иордана Неморария. Затем их использовал уже в XVI веке Французский ученый написал «Математический канон», в котором содержались тригонометрические таблицы. В них Виет использовал десятичные дроби. Для разделения целой и дробной части ученый применял вертикальную черту, а также разный размер шрифта.

Однако это были лишь частные случаи научного использования. Для решения повседневных задач десятичные дроби в Европе стали применяться несколько позже. Произошло это благодаря голландскому ученому Симону Стевину в конце XVI века. Он издал математический труд «Десятая» в 1585 году. В нем ученый изложил теорию использования десятичных дробей в арифметике, в денежной системе и для определения мер и весов.

Точка, точка, запятая

Стевин также не пользовался запятой. Он отделял две части дроби при помощи нуля, обведенного в круг.

Впервые запятая разделила две части десятичной дроби только в 1592 году. В Англии, однако, вместо нее стали применять точку. На территории США до сих пор десятичные дроби пишут именно таким образом.

Одним из инициаторов использования обоих знаков препинания для разделения целой и дробной части был шотландский математик Джон Непер. Он высказал свое предложение в 1616-1617 гг. Запятой пользовался и немецкий ученый

Дроби на Руси

На русской земле первым математиком, изложившим деление целого на части, стал новгородский монах Кирик. В 1136 году он написал труд, в котором изложил метод «счисления лет». Кирик занимался вопросами хронологии и календаря. В своем труде он привел в том числе и деление часа на части: пятые, двадцать пятые и так далее доли.

Деление целого на части применялось при расчете размера налога в XV-XVII веках. Использовались операции сложения, вычитания, деления и умножения с дробными частями.

Само слово «дробь» появилось на Руси в VIII веке. Оно произошло от глагола «дробить, разделять на части». Для названия дробей наши предки использовали специальные слова. Например, 1/2 обозначалась как половина или полтина, 1/4 — четь, 1/8 — полчеть, 1/16 — полполчеть и так далее.

Полная теория дробей, мало чем отличающаяся от современной, была изложена в первом учебнике по арифметике, написанном в 1701 году Леонтием Филипповичем Магницким. «Арифметика» состояла из нескольких частей. О дробях подробно автор рассказывает в разделе «О числах ломаных или с долями». Магницкий приводит операции с «ломанными» числами, разные их обозначения.

Сегодня по-прежнему в числе самых сложных разделов математики называются дроби. История дробей также не была простой. Разные народы иногда независимо друг от друга, а иногда заимствуя опыт предшественников, пришли к необходимости введения, освоения и применения долей числа. Всегда учение о дробях вырастало из практических наблюдений и благодаря насущным проблемам. Необходимо было делить хлеб, размечать равные участки земли, высчитывать налоги, измерять время и так далее. Особенности применения дробей и математических операций с ними зависели от системы счисления в государстве и от общего уровня развития математики. Так или иначе, преодолев не одну тысячу лет, раздел алгебры, посвященный долям чисел, сформировался, развился и с успехом используется сегодня для самых разных нужд как практического характера, так и теоретического.

Система дробей в Древнем Египте Дроби появились в глубокой древности. При разделе добычи, при измерениях величин, да и в других похожих случаях люди встретились с необходимостью ввести дроби. Древние египтяне уже знали, как поделить 2 предмета на троих, для этого числа -2/3- у них был специальный значок. Между прочим, это была единственная дробь в обиходе египетских писцов, у которой в числителе не стояла единица - все остальные дроби непременно имели в числителе единицу (так называемые основные дроби): 1/2; 1/3; 1/28;.... Если египтянину нужно было использовать другие дроби, он представлял их в виде суммы основных дробей. Например, вместо 8/15 писали 1/3+1/5.

Система дробей в Древнем Вавилоне В древнем Вавилоне предпочитали, - постоянный знаменатель, равный 60-ти. Шестидесятеричными дробями, унаследованными от Вавилона, пользовались греческие и арабские математики и астрономы. Но было неудобно работать над натуральными числами, записанными по десятичной системе, и дробями, записанными по шестидесятеричной. А работать с обыкновенными дробями было уже совсем трудно. Поэтому голландский математик Симон Стевин предложил перейти к десятичным дробям.

Система дробей в древнем Риме Она основывалась на делении на 12 долей единицы веса, которая называлась асс. Двенадцатую долю асса называли унцией. А путь, время и другие величины сравнивали с наглядной вещью- весом. Например, римлянин мог сказать, что он прошел семь унций пути или прочел пять унций книги. При этом, конечно, речь шла не о взвешивании пути или книги. Имелось в виду, что пройдено 7/12 пути или прочтено 5/12 книги. А для дробей, получающихся сокращением дробей со знаменателем 12 или раздроблением двенадцатых долей на более мелкие, были особые названия.

Кроссворд По горизонтали: 1. Деление числителя и знаменателя на одно и то же число. 2. Частное двух чисел. 3. Дробь, у которой числитель и знаменатель взаимно простые числа. 4. На сколько сокращается дробь 24/36? 5. Сотая часть числа. По вертикали: 6. Название дроби, у которой числитель больше или равен знаменателю. 7. Для нахождения общего знаменателя надо находить НОД или НОК? 8. Действие. При помощи которого находится дробь от числа.9. Для сокращения дроби надо находить НОД или НОК?

Из истории обыкновенных дробей Работа учащегося 6 класса Какурина Даниила Руководитель: Рожко И.А.

Слайд 2

Есть такая дробь у нас,Про неё пойдет весь сказ,Она из чисел состоит,А между ними, как мосточек,Дробная черта лежит,Над чертою числитель,Знайте,Под чертою – знаменатель,Дробь такую непременноНадо звать обыкновенной.

Слайд 3

Объект исследования:История возникновения обыкновенных дробейПредмет исследования:Обыкновенные дробиГипотеза:Если бы не было дробей – могла бы развиваться математика?Методы исследования:- работа с литературой- поиск информации во всемирной сети Интернет- работа с дробями в игровой формеЦель работы:-расширение знаний о происхождении дробей-изучение последовательности усовершенствования записи обыкновенных дробейЗадачи:сделать анализ:-почему дроби записывают таким образом?-кто придумал такие записи?-есть ли их дальнейшее развитие?

Слайд 4

На протяжении многих веков на языках народов ломаным числом именовали дробь. Необходимость в дробях возникла на ранней ступени развития человечества. Так, по-видимому, дележ десятка плодов между большим числом участников охоты заставлял людей обращаться к дробям. Первой дробью была половина. Для того, чтобы из одного получить половину, надо разделить единицу, или «разломить» ее на два. От сюда и пошло название ломаные числа. Теперь их называют дробями. Различают три вида дробей:Единичные (аликвоты) или доли (например, 1/2, 1/3, 1/4, и т.д.). Систематические, т.е дроби, у которых знаменатель выражается степенью числа (например, степенью числа 10 или 60 и т.д.).Общего вида, у которых числителем и знаменателем может быть любое число.Существуют дроби «ложные» – неправильные и «реальные» – правильные.

Слайд 5

Первым европейским учёным, который стал использовать и распространять современную запись дробей, был итальянский купец и путешественник Фибоначчи (Леонардо Пизанский). В 1202 году он ввел слово дробь.

Слайд 6

Дроби в Древнем Египте.

Первой дробью была половина. За ней последовали 1/4,1/8,1/16,…, затем 1/3,1/6, и т.д., т.е. самые простые дроби, доли целого, называемые единичные. Древние египтяне выражали любую дробь в виде суммы только основных дробей. Египтяне писали на папирусах, т.е на свитках, изготовленных из стебля крупных тропических растений, носивших то же название. Важнейшим по содержанию является папирус Ахмеса, названный так по имени одного из древнеегипетских писцов. Рукою которого он был написан. Его длина 544см, а ширина 33 см.

Слайд 7

Хранится он в Лондоне, в Британском музее. Он был приобретён в прошлом веке англичанином Риндом и поэтому называется иногда папирусом Ринда. Этот старинный математический документ озаглавлен так: «Способы, при помощи которых можно дойти до понимания всех тёмных вещей, всех тайн, заключающихся в вещах».

Папирус представляет собой собрание решений 84 задач, имеющих прикладной характер; эти задачи относятся к действиям с дробями, определению площади прямоугольника, имеются также арифметические задачи на пропорциональное деление, определение соотношений между количеством зерна и получающегося из него хлеба или пива и т. д.Однако для решения этих задач не даётся никаких общих правил, не говоря уже о попытках каких-нибудь теоретических обобщений.

Слайд 8

В Папирусе Ахмеса есть такая задача- разделить семь хлебов между восемью людьми поровну.

Современный школьник скорее всего решал бы задачу так: надо разрезать каждый хлеб на 8 равных частей и каждому человеку дать по одной части от каждого хлеба. А вот как эта задача решена на папирусе: Каждому человеку нужно дать по половине, четверти и восьмушке хлеба. Теперь ясно, что надо 4 хлеба разрезать пополам, 2 хлеба на 4 части и только один хлеб – на 8 частей. И если нашему школьнику пришлось бы сделать 49 разрезов, то Ахмесу – всего 17, т.е. египетский способ почти в 3 раза экономичнее.

Слайд 9

Для разложения неединичных дробей на сумму единичных существовали готовые таблицы, которыми и пользовались египетские писцы для необходимых вычислений.

Эта таблица помогала производить сложные арифметические выкладки согласно принятым канонам. По-видимому, писцы заучивали ее наизусть, так же, как сейчас школьники запоминают таблицу умножения. С помощью этой таблицы выполняли и деление чисел. Умели египтяне также умножать и делить дроби. Но для умножения приходилось умножать доли на доли, а потом, быть может, снова использовать таблицу. Еще сложнее обстояло дело с делением.

Слайд 10

Вавилон.

В древнем Вавилоне высокий уровень культуры был достигнут в третьем тысячелетии до нашей эры. Шумеры и аккадцы, населявшие Древний Вавилон, писали не на папирусе, который в их стране не рос, а на глине. Путем нажатия клиновидной палочкой на мягкие глиняные плитки наносились знаки, имевшие вид клиньев. Вот почему такое письмо называется клинописью.

Слайд 11

Вертикальный клин обозначался 1; 60; 602; 603,…Горизонтальный клин обозначал 10. Чтобы написать 62 поступали так: промежуток

Слайд 12

Дроби в Древнем Риме.

Интересная система дробей была в Древнем Риме. Она основывалась на делении на 12 долей единицы веса, которая называласьасс. Двенадцатую долю асса называлиунцией.А путь, время и другие величины сравнивали с наглядной вещью - весом. Например, римлянин мог сказать, что он прошел семь унций пути или прочел пять унций книги. При этом, конечно, речь не шла о взвешивании пути или книги. Имелось в виду, что пройдено 7/12 пути или прочтено 5/12 книги. А для дробей, получающихся сокращением дробей со знаменателем 12 или раздроблением двенадцатых долей на более мелкие, были особые названия.

Слайд 13

Римская система дробей и мер была двенадцатеричной. Даже сейчас иногда говорят: "Он скрупулезно изучил этот вопрос". Это значит, что вопрос изучен до конца, что ни одной самой малой неясности не осталось. А происходит странное слово "скрупулезно" от римского названия 1/288 асса - "скрупулус". В ходу были и такие названия: "семис" - половина асса, "секстане" - шестая его доля, "семиунция" - полунции, то есть 1/24 асса, и т. д. Всего применялось 18 различных названий дробей. Чтобы работать с дробями, надо было для этих дробей помнить и таблицу сложения, и таблицу умножения. Поэтому римские купцы твердо знали, что при сложении триенса (1/3 асса) и секстанса получается семис, а при умножении беса (2/3 асса) на сескунцию (3/2 унции, то есть 1/8 асса) получается унция. Для облегчения работы составлялись специальные таблицы, некоторые из них дошли до нас.

Слайд 14

Древняя Греция.

В греческих сочинениях по математике дробей не встречалось. Греческие ученые считали, что математика должна заниматься только целыми числами. С дробями они предоставляли возиться купцам, ремесленникам, а также землемерам, астрономам и механикам. Но старая пословица говорит: « Гони природу в дверь, она влетит в окно». Поэтому и в строго научные сочинения греков дроби проникали, так сказать « с заднего хода». В Греции употреблялись наряду с единичными, «египетскими» дробями и общие, обыкновенные дроби. Среди разных записей употреблялась и такая: сверху знаменатель, под ним числитель дроби.

Слайд 15

Еще за 2-3 столетия до Евклида и Архимеда греки свободно владели арифметическими действия с дробями. В VI в. до н.э. жил знаменитый ученый Пифагор. Рассказывают, что на вопрос, сколько учеников посещают его школу, Пифагор ответил: «Половина изучает математику, четверть – музыку, седьмая часть пребывает в молчании, кроме этого, есть три женщины».

Слайд 16

Дроби на Руси.

На Руси дроби называли долями, позднее «ломанными числами» Например, - эти дроби назывались родовые или основными. Половина, полтина –1 2 Четь – 1 4 Полчеть – 1 8 Полполчеть – 1 16 Пятина – 1 5 Треть – 1 3 Полтреть –1 6

Слайд 17

Из истории обозначения дробей.

Современную систему записи дробей с числителем и знаменателем создали в Индии. Только там писали знаменатель сверху, а числитель – снизу и не писали дробной черты. Записывать дроби в точности, как сейчас, стали арабы. В Древнем Китае пользовались десятичной системой мер, обозначали дробь словами, используя меры длины чи: цуни, доли, порядковые, шерстинки, тончайшие, паутинки. Дробь вида 2,135436 выглядела так: 2 чи, 1 цунь, 3 доли, 5 порядковых, 4 шерстинки, 3 тончайших, 6 паутинок. В XV веке, в Узбекистане математик и астроном ДжемшидГиясэддин ал –Каши записал дробь в одну строчку числами в десятичной системе и дал правила действия с ними. Он пользовался несколькими способами написания дроби: то он применял вертикальную черту, то чернила черного и красного цветов.

Слайд 18

Старинные задачи с дробями.

Впроизведении знаменитого римского поэта I века до н. э. Горация так описана беседа учителях учеником в одной из римских школ этой эпохи: Учитель. Пусть скажет сын Альбина, сколько останется, если от пяти унций отнять одну унцию? Ученик. Одна треть. Учитель. Правильно. Ты сумеешь беречь свое имущество. Решение: 4 унции 4 унции 4 унции Ответ: 1/3

Слайд 19

Задача из "Папируса Ахмеса" (Египет, 1850 г. до н. э.)

"Приходит пастух с 70 быками. Его спрашивают: - Сколько приводишь ты своего многочисленного стада? Пастух отвечает: - Я привожу две трети от трети скота. Сочти!" Решение: 1) 70:2·3=105 голов - это 1/3 от скота 2) 105·3=315 голов скота Ответ: 315 голов скота

Слайд 20

Спасибо за внимание!

Слайд 21

Литература

1.История арифметики. Депман,1965г. 2.История математики от Декарта до середины 19 столетия. Вилейтнер, 1960г. 3.Энциклопедия для детей Аванта+ математика. 4.Детская энциклопедия. М.,1965г.

Посмотреть все слайды