Как постепенно дошли люди до настоящей арифметики [без таблиц]
Шрифт:
Римскій способъ дленія дробей напоминаетъ собой римскій же способъ дленія цлыхъ чиселъ. Вотъ примръ Бернелинуса (въ XIII ст. по Р. X.). Раздлить 28 на 1 3/4 . Длится 28 не на 1 3/4 , а на 2, т.-е. длитель дополняется до цлаго числа, 28 : 2=14; теперь надо составить лишекъ или сдачу, которую слдуетъ возвратить длимому; такъ какъ на каждую часть взято лишняго по 1/4 , то на вс 14 частей пришлось З 1/2 , длимъ З 1/2 на 2, будетъ въ частномъ 1, въ остатк 1 1/2 ; сдачи возвратится 1/4 , всего составится въ длимомъ 1 3/4 ; длимъ это количество на 1 3/4 и получимъ въ частномъ 1; такимъ образомъ, весь искомый результатъ будетъ 14 + 1 + 1 = 16.
Неморарій, математикъ среднихъ вковъ, современникъ Бернелинуса, пользуется для дленія аналогіей съ умноженіемъ и даетъ слдующій искусственный пріемъ. Задано
Получается формула:
Леонардо Фибонначи, итальянскій математикъ XIII вка, совтовалъ приводить дроби къ одному знаменателю и потомъ уже длить, пользуясь аналогіей съ именованными числами, такъ какъ тамъ, обыкновенно, мры раздробляются въ одинаковое наименованіе, и затмъ полученныя числа длятся. Примръ у Фибонначи слдующій:
Въ XVI ст. по Р. X. на сцену вышло новое правило дленія дробей: надо длимое помножить на обращеннаго длителя. Примръ: 3/4 : 2/3 . Для ршенія его множимъ 3/4 на 3/2, получимъ 9/8, это и будетъ врнымъ отвтомъ. Въ объясненіе этого правила, равно какъ и всхъ другихъ, авторы учебниковъ входить не любили. Они только ограничивались тмъ, что приводили самое правило и потомъ нсколько примровъ съ ршеніемъ. Ученики же запоминали правило и практиковались въ примненіи его къ вычисленіямъ.
Знакомъ дленія до XVIII ст. являлись, обыкновенно, дв перекрещивающихся черты, которыя шли отъ числителя первой дроби къ знаменателю второй и отъ знаменателя первой къ числителю второй. Только съ развитіемъ алгебры, когда потребовался общій знакъ дленія и для цлыхъ чиселъ и для дробей, стали обозначать это дйствіе такъ же въ дробяхъ, какъ и въ цдыхъ числахъ, т.-е. двумя точками.
Приведемъ еще неболыпой интересный отрывокъ, который хорошо показываетъ, къ какимъ хитростямъ нужно было прибгать средневковымъ ученымъ, когда имъ давался трудный примръ съ дробями. Въ Зальцбургскомъ (Австрія) сборник, отноеящемся къ XVII вку[1], надо было вычислить земной радіусъ по окружности земли. Извстно, что окружность въ 31/7 раза больше своего радіуса, и поэтому, чтобы получить радіусъ земли, достаточно ея окружность раздлить на 22/7. Принимая окружность за 252000, составитель находитъ 7/22 этого числа, т.-е. умноженіемъ на 7/22 замняетъ дленіе на 22/7. Умноженіе же онъ ведетъ такъ. Сперва вычисляетъ 1/22 всего числа, получится 11454 1/2 , затмъ вычитаетъ эту величину изъ 252000, будетъ 240544 1/2 21/22. Треть этого числа и составитъ искомый отвтъ, т.-е. земной радіусъ, такъ какъ 21/22 : 3 = 7/22.
Шестидесятеричныя дроби.
Древніе халдеи, образованность которыхъ исходитъ изъ глубины вковъ и позволяетъ прослдить свои пути дале, чмъ на 1000 лтъ до Р. X., издавна любили считать по копамъ, т.-е. группами по 60. Почему они остановились именно на этомъ числ,—теперь ршить, конечно, нелегко, но выборъ этотъ надо считать чрезвычайно удачнымъ, такъ какъ число 60 обладаетъ массой длителей и, слдов., рже приводитъ къ дробямъ, чмъ большинство другихъ чиселъ, и позволяетъ длать много упрощеній. Халдеи примняли шестидесятеричный счетъ везд: и въ торговыхъ длахъ, и въ научныхъ выкладкахъ, особенно же въ любимой своей наук, которая многимъ обязана
Отъ халдеевъ шестидесятеричныя доли перешли къ индусамъ и арабамъ, и также къ грекамъ. Особенно он были разработаны греческими учеными, жившими въ Александріи въ первые вка по Р. X. Знаменитый астрономъ Клавдій Птоломей (во II в. по Р. X.), система котораго держалась боле тысячи лтъ и признавалась въ свое время геніальнымъ твореніемъ, писалъ, обыкновенно, шестидесятеричныя дроби безъ знаменателя. Для этого онъ цлыя числа подчеркивалъ горизонтальной чертой, шестидесятыя доли отмчалъ значком ', 3600-ыя значком '', 216000-ыя доли значкомъ ''' и т. д., смотря по ихъ разряду. И это длалось не только при измреніи времени и при градусахъ дуги, но и въ мрахъ длины и въ другихъ мрахъ. Такъ, напр., Птоломей выражаетъ сторону правильнаго вписаннаго десятиугольника черезъ — 37 4' 55'', при діаметр круга, равномъ 120. Это значитъ, что если діаметръ составляетъ 120, то сторона равняется
такихъ же единицъ (по порядку, принятому въ настоящее время въ геометріи, сторону эту можно выразить въ десятичныхъ дробяхъ чрезъ 0,30902, при діаметр, равномъ единиц).
Горизонтальная черта, которой подчеркивались цлыя чиcла, была замнена впослдствіи знакомъ °, и самимъ долямъ были присвоены названія: минуты, секунды, терціи и т. д. Что значатъ эти слова? Минута значитъ «доля», и долго посл Птоломея, боле тысячи лтъ, всевозможныя доли всегда назывались минутами (minutae). Къ слову минута присоединялось, обыкновенно, слово прима (prima), и выраженіе «minuta prima» обозначало первыя доли, иначе сказать доли перваго порядка, т.-е. со знаменателемъ 60. Дале шли доли со знаменателемъ 3600, он назывались минутами секундами, т.-е. долями второго порядка, такъ какъ 3600 = 60·60. Потомъ слдовали минуты терціи, доли третьяго порядка, у которыхъ знаменатель 60·60·60.
Шестидесятеричныя дроби, какъ мы уже сказали, служили не только для геометріи и астрономіи, но являлись преобладающими во всхъ наукахъ и даже въ практической жизни. Он стали терять свое значеніе только тогда, когда начали вводиться десятичныя дроби, приблизительно около ХVІ в. по Р. X. Кром того, въ торговыхъ разсчетахъ нкоторую конкуренцію имъ составляли обыкновенныя дроби, которыя носили названіе «простонародныхъ», а также унціи, изучавшіяся во всхъ латинскихъ школахъ.
Десятичныя дроби.
Первые намеки на десятичныя дроби можно прослдить у творцовъ ариметики,—индусовъ. Они пользовались ими при извлеченіи квадратныхъ корней, въ тхъ случаяхъ, когда корень не извлекается точно; тогда они прписывали столько паръ нулей, сколько желательно имть лишнихъ знаковъ въ корн. Индусы писали десятичныя дроби со знаменателями, и имъ не удалось распространить общей десятичной нумераціи также и на дроби. Заслуга въ этомъ отношеніи принадлежитъ арабамъ, и въ частности тмъ арабамъ, которые жили въ Испаніи. Между 1130 и 1150 г. по Р. X. появилось въ Толедо сочиненіе «Практическая ариметика алгоризма», принадлежащее Іоанну Севильскому. У него уже замтны явственные слды десятичныхъ дробей, и при томъ съ такимъ характеромъ, какой он носятъ у насъ.
Посл Іоанна Севильскаго десятичныя дроби какъ-то стушевываются, тмъ боле, что т времена были не особенно благопріятны вообще для западно-европейской науки. Но идея не пропала, и ее мы видимъ возрожденной у Кардана (XVI ст.). Между прочимъ, он стали примняться въ тригонометріи для вычисленія синусовъ. Кр-м того, стали ими пользоваться при дленіи съ остаткомъ, чтобы выразить отвтъ точне и дать въ частномъ не только цлыя числа, но и рядъ долей съ десятичными знаменателяии. Грамматеусъ въ 1523 году совтуетъ примнять десятичныя дроби къ такому случаю. Пусть требуется сравнить 5/8 съ 2/3 и узнать, которая величина больше. Тогда мы къ каждому числителю приписываемъ по нулю, иначе сказать—раздробляемъ въ десятыя доли, и длимъ на знаменателя, получимъ 62 1/2 и 66 2/3 , слд., вторая величина боле первой.