Matematica per le Arti Liberali

Risultati di Apprendimento

  • acquisire familiarità con la storia della posizionali sistemi di numero
  • Identificare le basi che sono state utilizzate nei sistemi numerici storicamente
  • la Conversione di numeri tra le basi
  • Utilizzare due diversi metodi per la conversione di numeri tra le basi

Sfondo

Come si può immaginare, lo sviluppo di un sistema di base è un passo importante nel rendere il processo di conteggio più efficiente., Il nostro sistema base-ten probabilmente è nato dal fatto che abbiamo 10 dita (inclusi i pollici) su due mani. Questo è uno sviluppo naturale. Tuttavia, altre civiltà hanno avuto una varietà di basi diverse da dieci. Ad esempio, i nativi del Queensland usavano un sistema base-due, contando come segue: “uno, due, due e uno, due due, molto.”Alcune moderne tribù sudamericane hanno un sistema di base-cinque che conta in questo modo:” uno, due, tre, quattro, mano, mano e uno, mano e due” e così via. I babilonesi usavano un sistema base-sessanta (sessigesimale)., In questo capitolo, concludiamo con un esempio specifico di una civiltà che in realtà ha utilizzato un sistema di base diverso da 10.

La civiltà Maya è generalmente datata dal 1500 AC al 1700 CE. La penisola dello Yucatan (vedi figura 16) in Messico è stata la scena per lo sviluppo di una delle civiltà più avanzate del mondo antico. I Maya avevano un sofisticato sistema rituale che era supervisionato da una classe sacerdotale. Questa classe di sacerdoti ha sviluppato una filosofia con il tempo come divina ed eterna., Il calendario e i calcoli ad esso correlati erano quindi molto importanti per la vita rituale della classe sacerdotale, e quindi del popolo Maya. In effetti, gran parte di ciò che sappiamo su questa cultura proviene dai loro record di calendario e dai dati astronomici. Un’altra importante fonte di informazioni sui Maya sono gli scritti di padre Diego de Landa, che si recò in Messico come missionario nel 1549.

C’erano due sistemi numerali sviluppati dai Maya: uno per la gente comune e uno per i sacerdoti., Non solo questi due sistemi utilizzano simboli diversi, hanno anche utilizzato diversi sistemi di base. Per i sacerdoti, il sistema numerico era governato dal rituale. Si pensava che i giorni dell’anno fossero dei, quindi i simboli formali per i giorni erano teste decorate, come il campione a sinistra Poiché il calendario di base era basato su 360 giorni, il sistema numerico sacerdotale usava un sistema di base misto impiegando multipli di 20 e 360. Questo rende per un sistema di confusione, i dettagli di cui salteremo.,/td>

206 64,000,000 Alau 205 3,200,000 Kinchil 204 160,000 Cabal 203 8,000 Pic 202 400 Bak 201 20 Kal 200 1 Hun

The Mayan Number System

Instead, we will focus on the numeration system of the “common” people, which used a more consistent base system., Come abbiamo detto in precedenza, i Maya usavano un sistema base-20, chiamato sistema “vigesimal”. Come il nostro sistema, è posizionale, il che significa che la posizione di un simbolo numerico indica il suo valore di posizione. Nella tabella seguente è possibile vedere il valore posto nel suo formato verticale.

Per scrivere i numeri, c’erano solo tre simboli necessari in questo sistema. Una barra orizzontale rappresentava la quantità 5, un punto rappresentava la quantità 1 e un simbolo speciale (pensato per essere una shell) rappresentava zero., Il sistema Maya potrebbe essere stato il primo a utilizzare zero come segnaposto/numero. I primi 20 numeri sono mostrati nella tabella a destra.

A differenza del nostro sistema, dove il posto inizia a destra e poi si sposta a sinistra, i sistemi Maya posizionano quelli sul fondo di un orientamento verticale e si spostano verso l’alto man mano che il valore del posto aumenta.

Quando i numeri sono scritti in forma verticale, non ci dovrebbero mai essere più di quattro punti in un unico punto. Quando si scrivono numeri Maya, ogni gruppo di cinque punti diventa una barra., Inoltre, non ci dovrebbero mai essere più di tre barre in un unico posto-quattro barre sarebbero convertite in un punto nel punto successivo. È lo stesso di 10 che viene convertito in un 1 nel prossimo posto quando portiamo durante l’aggiunta.

Esempio

Qual è il valore di questo numero, che viene mostrato in forma verticale?

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Partendo dal basso, abbiamo quelli posto. Ci sono due barre e tre punti in questo posto., Dal momento che ogni barra vale 5, abbiamo 13 quelli quando contiamo i tre punti in quelle posto. Guardando al valore posto sopra di esso (i posti degli anni venti), vediamo che ci sono tre punti, quindi abbiamo tre anni venti.

Quindi possiamo scrivere questo numero in base dieci, come:

(3 × 201) + (13 × 200) = (3 × 201) + (13 × 1) = 60 + 13 = 73

Esempio

Qual è il valore della seguente Maya numero?,

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Questo numero ha 11 nel posto ones, zero nel posto 20s e 18 nel posto 202 = 400s. Quindi, il valore di questo numero in base-ten è:

18 × 400 + 0 × 20 + 11 × 1 = 7211.

Provalo

Converti il numero Maya sottostante in base 10.,

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Esempio

Convertire in base 10 numero 357510 Maya numeri.

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Questo problema viene eseguito in due fasi. Per prima cosa dobbiamo convertire in un numero base 20. Lo faremo utilizzando il metodo fornito nell’ultima sezione del testo. Il secondo passo è convertire quel numero in simboli Maya.,

La potenza massima di 20 che si dividerà in 3575 è 202 = 400, quindi iniziamo dividendo quello e poi procediamo da lì:

3575 ÷ 400 = 8.9375
0.9375 × 20 = 18.75
0.75 × 20 = 15.0

Ciò significa che 357510 = 8,18,1520

Il secondo passo è convertire questo in notazione Maya. Questo numero indica che abbiamo 15 nella posizione ones. Sono tre barre in fondo al numero. Abbiamo anche 18 nel posto degli anni ‘ 20, quindi sono tre barre e tre punti nella seconda posizione. Infine, abbiamo 8 nel posto 400s, quindi è una barra e tre punti in alto., Otteniamo quanto segue:

Si noti che nell’esempio precedente è stata utilizzata una nuova notazione quando abbiamo scritto 8,18,1520. Le virgole tra i tre numeri 8, 18 e 15 ora separano i valori di posto per noi in modo che possiamo tenerli separati l’uno dall’altro. Questo uso della virgola è leggermente diverso da come vengono utilizzati nel sistema decimale. Quando scriviamo un numero in base 10, come 7.567.323, le virgole vengono utilizzate principalmente come aiutante per leggere facilmente il numero, ma non separano i valori dei singoli punti l’uno dall’altro., Avremo bisogno di questa notazione ogni volta che la base che usiamo è più grande di 10.

Scrivere numeri con basi maggiori di 10

Quando la base di un numero è maggiore di 10, separare ogni “cifra” con una virgola per rendere chiara la separazione delle cifre.

Ad esempio, in base 20, per scrivere il numero corrispondente a 17 × 202 + 6 × 201 + 13 × 200, scriveremmo 17,6,1320.

Nel seguente video presentiamo altri esempi di come scrivere numeri usando numeri Maya e convertire numeri scritti in Maya per in forma di base 10.,

Il prossimo video mostra altri esempi di conversione di base 10 numeri in numeri Maya.

Aggiunta di numeri Maya

Quando si aggiungono numeri Maya insieme, adotteremo uno schema che i Maya probabilmente non hanno usato, ma che renderà la vita un po ‘ più facile per noi.

Esempio

Aggiungi, in maya, i numeri 37 e 29:

Mostra la soluzione

Prima disegna un riquadro intorno ciascuno dei luoghi verticali. Ciò contribuirà a mantenere i valori del luogo da essere mescolati.,

Avanti, mettere tutti i simboli da entrambi i numeri in un unico insieme di luoghi (caselle), e a destra di questo nuovo numero di trarre una serie di scatole vuote dove collocare la somma finale:

ora Siete pronti per iniziare a svolgere. Inizia con il luogo che ha il valore più basso, proprio come si fa con i numeri arabi. Inizia dal punto in basso, dove ogni punto vale 1. Ci sono sei punti, ma un massimo di quattro sono ammessi in un unico luogo; una volta arrivati a cinque punti, è necessario convertire in una barra., Poiché cinque punti fanno una barra, disegniamo una barra attraverso cinque dei punti, lasciandoci con un punto che è sotto il limite di quattro punti. Metti questo punto nella parte inferiore del set di caselle vuote che hai appena disegnato:

Ora guarda le barre nella parte inferiore. Ce ne sono cinque e il numero massimo che il posto può contenere è tre. Quattro barre sono uguali a un punto nel punto più alto successivo.

Ogni volta che abbiamo quattro barre in un unico posto lo convertiremo automaticamente in un punto nel prossimo posto in alto., Disegniamo un cerchio attorno a quattro barre e una freccia fino alla sezione dei punti del punto più alto. Alla fine di quella freccia, disegna un nuovo punto. Quel punto rappresenta 20 esattamente come gli altri punti in quel punto. Senza contare le barre cerchiate nella parte inferiore, rimane una barra. Una barra è sotto il limite di tre barre; mettilo sotto il punto nel set di posti vuoti a destra.

Ora ci sono solo tre punti nel punto più alto successivo, quindi disegnali nella casella vuota corrispondente.,

Possiamo vedere qui che abbiamo 3 venti (60) e 6, per un totale di 66. Controlliamo e notiamo che 37 + 29 = 66, quindi abbiamo fatto questa aggiunta correttamente. È più facile farlo solo in base-ten? Probabilmente, ma è solo perché è più familiare a te. Il vostro compito qui è quello di cercare di imparare un nuovo sistema di base e come aggiunta può essere fatto in modi leggermente diversi da quello che avete visto in passato. Si noti, tuttavia, che il concetto di trasporto è ancora utilizzato, proprio come lo è nel nostro algoritmo di addizione.,

Provalo

Prova ad aggiungere 174 e 78 in Maya convertendo prima in numeri Maya e quindi lavorando interamente all’interno di quel sistema. Non aggiungere in base-ten (decimale) fino alla fine quando controlli il tuo lavoro.

Mostra soluzione

Viene mostrata una soluzione campione.

Nell’ultimo video mostriamo altri esempi di aggiunta di numeri Maya.,

In questo modulo, abbiamo brevemente abbozzato lo sviluppo dei numeri e il nostro sistema di conteggio, con l’accento sulla parte “breve”. Ci sono numerose fonti di informazione e ricerca che riempiono molti volumi di libri su questo argomento. Purtroppo, non possiamo cominciare a venire vicino a coprire tutte le informazioni che è là fuori.

Abbiamo solo scalfito la superficie della ricchezza di ricerche e informazioni che esiste sullo sviluppo dei numeri e del conteggio nel corso della storia umana., Ciò che è importante notare è che il sistema che usiamo ogni giorno è un prodotto di migliaia di anni di progresso e sviluppo. Rappresenta i contributi di molte civiltà e culture. Non scende a noi dal cielo, un dono degli dei. Non è la creazione di un editore di libri di testo. È davvero umano come noi, come lo è il resto della matematica. Dietro ogni simbolo, formula e regola c’è un volto umano da trovare, o almeno da cercare.

Inoltre, ci auguriamo che ora avete un apprezzamento di base per quanto interessante e diversi sistemi numerici possono ottenere., Inoltre, siamo abbastanza sicuri che hai anche iniziato a riconoscere che diamo per scontato il nostro sistema numerico così tanto che quando proviamo ad adattarci ad altri sistemi o basi, ci troviamo veramente a dover concentrarci e pensare a cosa sta succedendo.

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