matematik för Liberal Arts (Svenska)

läranderesultat

  • bekanta sig med historien om positionella nummersystem
  • identifiera baser som har använts i nummersystem historiskt
  • konvertera siffror mellan baser
  • använd två olika metoder för att konvertera siffror mellan baser

Bakgrund

som en man kan tänka sig att utvecklingen av ett bassystem är ett viktigt steg för att göra räkningsprocessen effektivare., Vårt eget bas-tio-system uppstod förmodligen av det faktum att vi har 10 fingrar (inklusive tummar) på två händer. Detta är en naturlig utveckling. Men andra civilisationer har haft en mängd andra baser än tio. Till exempel använde infödingarna i Queensland ett bas-två-system och räknade enligt följande: ”en, två, två och en, två två, mycket.”Vissa moderna sydamerikanska stammar har ett bas-fem system som räknar på detta sätt: ”en, två, tre, fyra, hand, hand och en, hand och två” och så vidare. Babylonierna använde ett bas-sextio (sexigesimal) system., I detta kapitel avslutar vi med ett specifikt exempel på en civilisation som faktiskt använde ett annat bassystem än 10.

Maya civilisationen är i allmänhet daterad från 1500 BCE till 1700 CE. Yucatanhalvön (se figur 16) i Mexiko var scenen för utvecklingen av en av de mest avancerade civilisationerna i den antika världen. Mayanerna hade ett sofistikerat ritualsystem som övervakades av en prästerlig klass. Denna klass av präster utvecklade en filosofi med tiden som gudomlig och evig., Kalendern och beräkningarna relaterade till den var således mycket viktiga för den prästliga klassens rituella liv, och därmed Maya-folket. Faktum är att mycket av vad vi vet om denna kultur kommer från deras kalenderposter och astronomidata. En annan viktig informationskälla om Mayanerna är fader Diego de landas skrifter, som åkte till Mexiko som missionär 1549.

det fanns två siffersystem som utvecklats av Mayans—en för det vanliga folket och en för prästerna., Inte bara använde dessa två system olika symboler, de använde också olika bassystem. För prästerna styrdes nummersystemet av ritual. Årets dagar troddes vara gudar, så de formella symbolerna för dagarna var dekorerade huvuden, som provet till vänster sedan grundkalendern baserades på 360 dagar, det prästliga numeriska systemet använde ett blandat bassystem som använde multiplar av 20 och 360. Detta gör ett förvirrande system, detaljerna som vi kommer att hoppa över.,/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., Som vi sa tidigare använde Mayans ett bas-20-system, kallat ”vigesimal” – systemet. Liksom vårt system är det positionellt, vilket innebär att positionen för en numerisk symbol indikerar sitt platsvärde. I följande tabell kan du se platsvärdet i sitt vertikala format.

för att skriva ner siffror behövdes det bara tre symboler i det här systemet. En horisontell stapel representerade kvantiteten 5, en prick representerade kvantiteten 1, och en speciell symbol (tros vara ett skal) representerade noll., Maya-systemet kan ha varit det första som använder sig av noll som platshållare/nummer. De första 20 siffrorna visas i tabellen till höger.

Till skillnad från vårt system, där de plats börjar till höger och sedan flyttar till vänster, Maya-system placerar de på botten av en vertikal orientering och rör sig uppåt när platsvärdet ökar.

När siffror skrivs i vertikal form, bör det aldrig finnas mer än fyra punkter på ett enda ställe. När du skriver Maya-nummer blir varje grupp av fem punkter en bar., Dessutom bör det aldrig finnas mer än tre barer på ett enda ställe … fyra barer skulle omvandlas till en punkt på nästa plats upp. Det är samma som 10 att omvandlas till en 1 på nästa plats när vi bär under Tillägg.

exempel

vad är värdet för detta nummer, vilket visas i vertikal form?

Visa lösning

från botten har vi de platsen. Det finns två barer och tre punkter på denna plats., Eftersom varje bar är värd 5, har vi 13 sådana när vi räknar de tre prickarna på de plats. Om man tittar på platsvärdet ovanför det (tjugotalet platser) ser vi att det finns tre punkter så vi har tre tjugoårsåldern.

därför kan vi skriva detta nummer i base-ten som:

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

exempel

vad är värdet för följande Maya-nummer?,

Visa lösning

detta nummer har 11 på de plats, noll på 20-talet plats och 18 på 202 = 400s plats. Därför är värdet av detta nummer i base-ten:

18 × 400 + 0 × 20 + 11 × 1 = 7211.

prova det

konvertera Maya-numret nedan till bas 10.,

Visa lösning

exempel

konvertera basen 10 nummer 357510 till Maya siffror.

Visa lösning

detta problem görs i två steg. Först måste vi konvertera till en bas 20 nummer. Vi kommer att göra det med den metod som anges i den sista delen av texten. Det andra steget är att konvertera det numret till Maya-symboler.,

den högsta effekten på 20 som kommer att delas in i 3575 är 202 = 400, så vi börjar med att dela det och fortsätt sedan därifrån:

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

det betyder att 357510 = 8.18.1520

det andra steget är att konvertera detta till Mayaan notation. Detta nummer indikerar att vi har 15 i den positionen. Det är tre barer längst ner på numret. Vi har också 18 på 20-talet, så det är tre barer och tre punkter i andra positionen. Slutligen har vi 8 på 400-talet, så det är en bar och tre prickar på toppen., Vi får följande:

Observera att i föregående exempel användes en ny notation när vi skrev 8,18,1520. Kommatecken mellan de tre numren 8, 18 och 15 skiljer nu platsvärden för oss så att vi kan hålla dem åtskilda från varandra. Denna användning av kommatecken är något annorlunda än hur de används i decimalsystemet. När vi skriver ett tal i bas 10, såsom 7.567.323, kommatecken används främst som en medhjälpare för att läsa numret enkelt men de skiljer inte enskilda platsvärden från varandra., Vi behöver denna notation när basen vi använder är större än 10.

skriva siffror med baser större än 10

när basen av ett tal är större än 10, separera varje ”siffra” med ett kommatecken för att göra separationen av siffror tydlig.

till exempel, i bas 20, för att skriva numret som motsvarar 17 × 202 + 6 × 201 + 13 × 200, vi skulle skriva 17,6,1320.

i följande video presenterar vi fler exempel på hur man skriver siffror med Maya siffror samt konvertera siffror skrivna i Maya för till bas 10 form.,

nästa video visar fler exempel på att konvertera bas 10-tal till Maya-siffror.

lägga till Maya-nummer

När du lägger till Maya-nummer tillsammans antar vi ett system som Mayans förmodligen inte använde men som gör livet lite lättare för oss.

exempel

Lägg till, i Maya, siffrorna 37 och 29:

Visa lösning

rita först en låda runt var och en av de vertikala platserna. Detta kommer att hjälpa till att hålla platsvärdena från att blandas ihop.,

lägg sedan alla symboler från båda siffrorna till en enda uppsättning platser (lådor) och till höger om det nya numret rita en uppsättning tomma lådor där du kommer att placera den slutliga summan:

du är nu redo att börja bära. Börja med den plats som har det lägsta värdet, precis som du gör med arabiska siffror. Börja längst ner, där varje punkt är värt 1. Det finns sex punkter, men högst fyra är tillåtna på något ställe; när du kommer till fem punkter måste du konvertera till en bar., Eftersom fem punkter gör en stapel ritar vi en stapel genom fem av prickarna och lämnar oss med en prick som ligger under fyrpunktsgränsen. Sätt denna punkt i bottenplatsen för den tomma uppsättningen lådor du just ritade:

titta nu på staplarna på bottenplatsen. Det finns fem, och det maximala antalet platsen kan hålla är tre. Fyra barer är lika med en punkt på nästa högsta plats.

När vi har fyra barer på ett enda ställe kommer vi automatiskt att konvertera det till en punkt på nästa plats., Vi ritar en cirkel runt fyra av staplarna och en pil upp till prickarna på högre plats. I slutet av den pilen ritar du en ny punkt. Den pricken representerar 20 precis som de andra prickarna på den platsen. Räknar inte de cirklade staplarna på botten plats, det finns en bar kvar. En bar ligger under tre-barsgränsen; lägg den under pricken i uppsättningen tomma platser till höger.

nu finns det bara tre punkter på nästa högsta plats, så dra dem i motsvarande tomma ruta.,

Vi kan se här att vi har 3 tjugo (60) och 6 sådana, för totalt 66. Vi kontrollerar och noterar att 37 + 29 = 66, så vi har gjort detta tillägg korrekt. Är det lättare att bara göra det i bas-tio? Förmodligen, men det är bara för att det är mer bekant för dig. Din uppgift här är att försöka lära sig ett nytt bassystem och hur tillägg kan göras på något annorlunda sätt än vad du har sett tidigare. Observera dock att begreppet bär fortfarande används, precis som det är i vår egen tilläggsalgoritm.,

prova det

försök att lägga till 174 och 78 i Maya genom att först konvertera till Maya-nummer och sedan arbeta helt inom det systemet. Lägg inte till i bas-tio (decimal) till slutet när du kontrollerar ditt arbete.

Visa lösning

en provlösning visas.

i den senaste videon visar vi fler exempel på att lägga till Maya-siffror.,

i den här modulen har vi kortfattat skisserat utvecklingen av siffror och vårt räkningssystem, med betoning på ”kort” delen. Det finns många källor till information och forskning som fyller många volymer böcker om detta ämne. Tyvärr kan vi inte börja komma nära att täcka all information som finns där ute.

Vi har bara repat ytan av den rikedom av forskning och information som finns på utvecklingen av siffror och räknar genom hela mänsklighetens historia., Det som är viktigt att notera är att det system som vi använder varje dag är en produkt av tusentals år av framsteg och utveckling. Det representerar bidrag från många civilisationer och kulturer. Det kommer inte ner till oss från himlen, en gåva från gudarna. Det är inte skapandet av en lärobok utgivare. Det är verkligen lika mänskligt som vi är, liksom resten av matematiken. Bakom varje symbol, formel och regel finns ett mänskligt ansikte att hitta, eller åtminstone söka.

dessutom hoppas vi att du nu har en grundläggande uppskattning för hur intressanta och olika antal system kan få., Vi är också ganska säkra på att du också har börjat inse att vi tar vårt eget nummersystem för givet så mycket att när vi försöker anpassa oss till andra system eller baser, befinner vi oss verkligen behöva koncentrera oss och tänka på vad som händer.

Share

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *