正文 第11章(1 / 3)

中國是世界文明古國之一,中國數學在人類文化發展的初期,遠遠領先於巴比倫和埃及。

中國早在五六千年前,就有了數學符號,到三千多年前的商朝,刻在甲骨或陶器上的數字,已十分常見。這時,自然數計數都采用了十進位製。甲骨文中就有從一到十到百、千、萬的十三個記數單位。在運算過程中用的是算籌。算籌就是一些用木、竹製作的勻稱的小棍,算籌縱橫布置,就可以表示任何一個自然數。據考證,至少在公元前8世紀到前5世紀的春秋時代,我國算籌記法已經完備,而印度正式使用0這一符號是在公元876年以後。隻有表示0的方法使用後,十進製才算完備。因此,中國是名副其實的十進製故鄉。中國還是現代電子計算機二進位製的發源地,二進位製中,隻有0和1兩個符號,0仍表示零,1仍代表“一”。但“二”就沒有單獨數碼代表,因此得“逢二進一”,這樣便可以表示一切自然數。例如:自然數一二三四五六七八九十……十進製12345678910二進製計算機創始人萊布尼茲從中國的《易經》發現六十四卦,是從0至63的二進製寫法。所謂太極生兩儀是初分陰陽,兩儀生四象,是將陰陽兩儀再各分為陰陽兩部,得陰中陰、陰中陽、陽中陰、陽中陽。四象生八卦,是再將四象各分為陰陽兩部。分三次,共得23=8段,稱為八卦,卦名在第⑤行。--叫做陰爻,--叫做陽爻。每卦有三爻,如果把陰爻看做0,陽爻看做1,最下爻是個位,那麼這八卦就可翻譯成:000、001、010、011、100、101、110、111。這正好是按二進製寫成的十進製數 0、1、2、3、4、5、6、7從八卦中任取兩個,疊成有六爻的重卦,也就是按以上的二分法,繼續再分三次,得六十四卦,每卦是一個6位數的二進位製數,按自然順序是000000、000001、000010、000011、……、111111這恰是十進位製下的0、1、2、3、數是怎麼出現的

原始社會,人類在狩獵、種植、捕魚、采集等活動中,要與野果、魚、木棒、石頭等打交道,久而久之,人們便有了多少、數量的認識。這種對數的認識往往與實物聯係在一起,如用“月亮”代表“1”,用“眼睛”、“耳朵”、“鳥的翅膀”代表“2”。這是由於隻有一個月亮,人有兩隻眼睛兩隻耳朵。鳥有兩隻翅膀的緣故。原始人還認識到一個蘋果和一頭羊各是一個個體,三棵樹和三把石斧都是三個個體的一堆等,這就是最初的數的概念。

最早用來計數的是手指、腳趾,或小石子、小木棍等。表示1,2,3,4個物體,就分別伸出1,2,3,4個手指,遇到5個物體便伸出一隻手,10個物體伸出兩隻手。當數目很多時,就用小石子來計數,10顆小石子一堆就用大一些的一顆石子來代表。中國古代用的是木、竹或骨子製成的小棍,稱為算籌。但是,大多數的原始人遇到大一些的數目,往往無法區分。

用手指、腳趾、石子、小木棍等來計數,難以長時間記錄一個數字。因此,古人發明了打繩結來記數的方法,或者在獸皮、樹木、石頭上刻劃記數。這些記號,慢慢就變成了最早的數字符號(數碼)。

現在通用的數碼是印度--阿拉伯數碼,用十進位製來表示數,用0,1,2,…,9十個數碼可表示任一數,低一位的數滿10後就進到高一位上去。這種十進製,現在看來簡單而平常,可它卻是人類經過長期努力才演變成的。如在古埃及,數碼記號是這樣的:110100100010000100000100000010000000 一個數中若某位數超過1時,就要將它的符號重複寫若幹次。寫更大的數則是一大串符號了,這樣運算當然十分困難。古希臘人也需要27個字母互相組合,才能表示100以內的數目,非常不便。 除了十進製以外,還有五進製、二進製、三進製、七進製、八進製、十一進製、十二進製、二十進製、六十進製等。經過長期實際生活的應用,十進製終於占了上風。數的概念和數碼,進位製的出現和發展,都是人類長期實踐活動的結果。

早期的記數工具是什麼

有了語言,就需要發明文字,以便記錄各種事情;有了數的觀念,就需要記數工具。早期的記數工具是隨處可見的石子、樹枝等。例如牧人有一群羊,晚上趕羊進圈的時候,進去一隻,放一個石子,羊全部進圈後,便得到一堆石子,這堆石子的個數就是羊群的總數。第二天晚上他要重複同樣的過程,以便知道羊的個數是多了還是少了。JP3還有兩種較為普遍的記數方法:一種是用繩子打結,打幾個結,就表示幾。中國在遠古就曾用過這種記數工具,這可以從漢字“數”的象形文字中看出來:左邊是一條繩子上打了三個結,上下是散亂的繩頭,右邊是一隻手,表示用手打結。另一種是在竹木片、瓦片或骨頭上刻痕的方法來記數。JP 最方便的記數工具是手指。每人都有兩隻手,隨時隨處可以進行簡單的計算。

數的家族成員有哪些

1,2,3,……; X(12X),X(45X),7X(916X),……; -3,-8,-11,……; (2),π,e,……這各種各樣的數,都有自己的“身份”,它們共同組成數的家族。 第一組成員是自然數,小時候扳手指頭學會的1,2,3……就是自然數。這也是我們祖先最早認識的數,自然數稱為正整數。第二組成員是分數。5個人分3個蘋果,古人最初是這樣做的:把一個蘋果分成相同的五份,每人取一份,即X(15X),對另兩個蘋果做同樣的分配,最後每人得到3個X(15X),這就是我們所說的X(35X)。分數的記載最先出現在距今四千多年的古埃及紙草書中。

零的出現是比較晚的,從“無”到“零”的認識是一個漫長的過程。據說公元前二百年,希臘人已有零號的記載,但真正把零當作一個獨立的數來使用是公元9世紀由印度人做出的。

負數在中國的西漢時期(約公元前2世紀)已經萌芽,並最先作為數學的研究對象出現在公元1世紀的《九章算術》中。正整數(自然數)、零和負整數就構成全體整數。正分數和負分數構成全體分數。整數和分數構成了有理數。當然,廣義的分數中已經包括了整數,因為可以把整數看成分母是1的分數。JP3每個有理數都可以表示成兩個整數的比。但是,公元前5世紀希臘數學家發現(2)不可能表示成兩個整數之比,因而引起了一場極大的風波。後來把不能表示成兩個整數之比的數稱為無理數。現在我們知道無理數比有理數要多得多。JP 有理數和無理數統稱為實數。在實數範圍內,方程x2+1=0是無解的。於是,科學家引入了一個新的數i,規定i2=-1。對於一切實數a、,形如a+i的數就稱為複數,而i稱為虛數單位。除此之外,還有新的數。如果學習高等數學,會遇到四元數、各種超複數,以及類似的數學對象。隨著數學的發展,數的家族將不斷增加新的成員。

諸葛亮為什麼會神機妙算

相傳有一天,諸葛亮把將士們召集在一起說:“你們中間不論誰,從1至1024中,任意選出一個整數,記在心裏,我提10個問題隻要求回答‘是’或‘不是’。10個問題全答完以後,我就會算出你心裏記的那個數。”諸葛亮剛說完,一個謀士站起來說,他已經選好了一個數,諸葛亮問道:“你這個數大於512?”謀士答道:“不是。”諸葛亮又接連向這位謀士提出9個問題,這位謀士都一一如實作答。諸葛亮聽了,最後說“你記的那個數是1。”謀士一聽,極為驚奇。因為這個數,恰好是他選的那個數。具體方法是:將1024一半一半地取,取第十次時,就是“1”。如果是中間的數,也一樣去分,也會得出正確答案的。

什麼是韓信點兵問題

在漢朝,大名鼎鼎的韓信是路人皆知的大將軍,深得劉邦的器重。他熟讀兵書,足智多謀,很善於用兵打仗,為劉邦奪取江山立下汗馬功勞。 有一次,韓信去校場清點兵馬。士兵們整整齊齊排好隊,鮮豔的旗幟迎風招展,等著韓信到來。這時韓信身披戰袍,威風凜凜,昂首闊步登上點將台。隨從們站在邊上,聽著韓信發令。

韓信胸有成竹,手執令旗,調遣軍隊。隻見韓信呼啦啦把旗一揮,發出信號。士兵們的隊形馬上發生了變化,排成3列橫隊,前後對得整整齊齊。韓信默默記下了不足3人一排中餘下的人數。接著韓信的令旗又一揮,士兵們排成5列橫隊,每5人一排也對齊。韓信又記下最後一排不足5人的數。

最後,韓信再變一次隊形,把整個軍隊變成7列橫隊,每7人一排也對齊。韓信再數了不足7人一排的人數。他就根據這三個數,算出了出席士兵的人數,看上去很容易,很快就點完兵了。隨從心裏有點納悶,這樣真行嗎?有一位冒失者就問道:“大將軍,您已經點清了嗎?”“不錯,有何疑問?”韓信回答。這位隨從把韓信的答案拿來一對,確實不差。