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其他范文 时间:2020-02-28 04:28:26 收藏本文下载本文
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六十进制的来历

从公元前19世纪到公元前16世纪,在当今伊拉克境内有一个巴比伦王国,首都也叫巴比伦。巴比伦城的地理位置大约在现在巴格达以南100公理。巴比伦王国的民族复杂,统治者经常更换,由于不注意环境保护,这个国家最后消亡了。但是这里的人民对于数学却有很大的贡献。

对于这样一个消失了的古王国,考古学家有着极大的兴趣。从19世纪前期开始,对巴比伦王国的遗址进行了大规模的挖掘,发掘出大约50万块写着楔形文字的粘土板,大的和教科书差不多,小的只有几平方英寸。最值得一提的是其中有300多块完全记载数学知识的泥板。

1854年,兴克斯从泥板中发现,巴比伦人使用的数的进位制不是我们常用的十进位制,而是六十进位制。发现我们所使用的一个星期有7天,一小时是60分,一分钟是60秒;把一个周角分为360度、每度60分,每分60秒,都是巴比伦人很早以前就提出来的,这是巴比伦人的伟大贡献。

巴比伦人为什么会采用60进位制呢?

科学界有两种截然不同的看法:

一种意见认为,巴比伦人最初以为一年只有360天,并且认为太阳是围绕着地球做圆周运动的。将太阳运行的大圆等分成360份,每份叫做1度,这样太阳每日行1度。由于圆内可以连续做6条等于半径的弦,每条弦所对的弧就是60度弧。六十进位制就是基于这个道理而定的;

另一种意见则认为,巴比伦人早就知道一年有365天,这一点可以从巴比伦人丰富的天文知识得到验证。巴比伦人所以选择60进位制,一个原因是60是2、3、4、5、6、10、12、……等数的公倍数,将60等分起来所得结果大部分是整数,非常方便;另一个原因是60=12×5,其中12是1年中的月数,而5是人一只手的手指数,这两个数都非常重要。

数学家在泥板上发现了一元二次方程问题和解法。比如有这样一道题:

“如果某正方形的面积减去其边长得870,问边长是多少?”

其解法是:取1的一半,得平方,再加上,结果是30。

;以乘,得;把加在870上,得,它是的数学家发现泥板上有好几道这种类型的一元二次方程题,巴比伦人都以相同的步骤来解。这说明巴比伦人已经掌握了一些特殊类型的一元二次方程的解法了。

这是一些什么样的一元二次方程呢?特殊在什么地方呢?

以上面的题目为例:如果设正方形的边长为x,那么正方形的面积就是x2。由“正方形的面积减去其边长得870”,可列出方程:x2-x=870,这种特殊一元二次方程就是x2-px=q或x2-px-q=0,根据巴比伦人的解题步骤,可以得出下式:x=+.对于x2-px=q可以得到下面公式:x=

+, 或写成x=........(1)

而对于我们所熟悉的一元二次方程求根公式,即 ax2+bx+c=0(a≠0),x=.......(2)

对比(1)和(2)不难发现,巴比伦人会解的是a=1, b=-p, c=-q的特殊的一元二次方程。我们不得不佩服巴比伦人在4000年前就掌握这种解法,这标志着古代巴比伦人已经具有很高的数学水平。

世界上许多博物馆都收藏有巴比伦的泥板,在美国哥伦比亚大学的普林顿博物馆中,有一件标号为322号收藏品,引起了数学家的注意。322号收藏品就是一件巴比伦的泥板。

这块泥板左边掉了一块,右边靠中间有一个很深的缺口,左上角也剥落了一片。通过验查,发现泥板左边破损处有现代胶水的结晶,表明这块泥板在挖掘时大概还是完整的,出土后损坏了。如果能把丢失的碎片找到,一定能够引起数学家更大的兴趣。

普林顿322号泥板上有基本完整的3列数字,为了方便,我们把它们用十进制阿拉伯数字写出来:

119

169

3367

4825(11521)

4601

6649

12709

18541

319

481

2291

3541

799

1249

481(541)

769

4961

8161

1679

2929

161(25921)

289

1771

3229

106(53)

显然,靠右边的那一列是用来表示列数的,而另外两列好像杂乱无章。但是,认真研究之后发现,这两列的对应数字(除了4个例外)恰好是,边长为整数的直角三角形的斜边和一条直角边。比如:1692=1192+1202,66492=46012+48002,185412=127092+135002,等等。

那4个例外,我们把原来泥板上的不正确数字写在括号里面了。看到这些使我们想起了“勾股数”。数学上把一组能作为直角三角形三边的正整数叫做勾股数,最简单的一组勾股数就是(3,4,5)。如果这一组勾股数中,除了1之外没有其他的公因式,就把这种特殊的勾股数叫做“素勾股数”。

数学家发现,普林顿322号泥板上的勾股数除了第11行的(45,75,60)和第15行的(56,106,90)之外,其余全是素勾股数。4000年前的巴比伦人会求素勾股数,真是一件了不起的事情!

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