學了那麼多年數學,那麼算術和幾何從何而來,你了解嗎?

2020-12-06 五分鐘學數學

(一)古埃及數學

古埃及數學只古埃及的書吏所使用的數學風格和方法,主要從稀有的古代紙草書的發現而推斷出來,特別是蘭德紙草書、莫斯科紙草書,二者都似乎是數學教科書。

蘭德紙草書用很大的篇幅來記載2/N(N從5到101)型的分數分解成單位分數的結果。這種繁雜的分數算法實際上阻礙了算術的進一步發展。紙草書還給出圓面積的計算方法:將直徑減去它的九分之一之後再平方,計算的結果相當於用3.1605作為圓周率,不過他們並沒有圓周率這個概念。根據莫斯科紙草書推斷,他們也許知道正四稜台體積的計算方法。

埃及很早就用十進位計數法,但卻不知道位值制,每一個較高的單位是用特殊的符號來表示的。埃及算法主要是加法,而乘法是加法的重複,他們能解決一些一元一次方程的問題,並具備等差等比數列的初步知識。佔特別重要地位的是分數算法,即把所有分數都化成單位分數(即分子是1的分數)的和。

(二)兩河流域的數學

兩河流域的數學是指美索不達米亞和古巴比倫的數學。蘇美爾人會分數、加、減、乘、除四則運算和解一元二次方程,發明了十進位法和十六進位法。他們把圓分為360個等份,並知道π近似於3。甚至會計算不規則多邊形的面積及一些錐體的體積。

古巴比倫人是具有高度計算技巧的計算家,其計算程序是藉助乘法表、倒數表、平方表、立方表等數表來實現的,古巴比倫人引入了以60為基底的位值制(六十進位)來書寫數學。古巴比倫人有豐富的代數知識,許多泥書版中記載有一次和二次方程的問題,他們解二次方程的過程與今天的解法,公式法一致。此外,他們還討論了某些三次方程和含有多個未知量的線性方程組問題。古巴比倫的幾何學與實際測量是有密切聯繫的。他們已懂得相似三角形的對應邊成比例,會計算簡單平面圖形的面積和簡單立體圖形的體積。古巴比倫幾何學的主要特徵在於它的代數性質,例如涉及平行於直角三角形一條邊的橫截面問題時引出了二次方程,討論稜錐的平頭截體的體積時出現了三次方程。

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