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古埃及人是怎樣用單位分數計算的?


古埃及人的分數運算特別奇葩而且複雜,採用的思路可以說是世界上獨一無二的。在討論那些枯燥的計算方法之前我們先來看看相對有意思的東西,比如他們使用的數字。

古埃及人使用十進位,上面這五個符號分別表示1、10、100、1000、10000,用它們組合來書寫數字。其實還有更大的符號但不常用。具體表示方法如下

52:

235:

1024:

對於十萬以上、沒有零頭的數字,還另有一種表示方法,比如三十萬,可以寫三道豎杠,然後在上面寫一個表示十萬的符號,類似科學計數法。古埃及的整數乘法也比較奇葩,比如31x27,他們不會用31x20加31x7,而是拆成31x(1+2+8+16),力求和2的倍數相乘,然後再相加。這可以理解,因為古埃及沒有採用位置計數法(阿拉伯數字有固定的位,十位、個位上各自填符號,比如23不會寫成十十一一一,方便進位;古埃及這種表示法還是兩倍兩倍往上乘更保險)。

對於分數,有兩個符號分別表示1/2和1/4,如下圖:

其他的分數,則是在分母上面加一個古埃及符號r,如下圖表示1/10:

他們的數學奇特之處就在於,一般沒有分子不為1的分數(為何說一般呢,因為我記得有個表示2/3的符號,比較少見,不敢確定。如果真有的話大概是唯一一個例外),分子大於一的要由幾個分數相加而成,比如3/5是這樣寫的:

也就是(1/2+1/10)。要命的是還不能由幾個相同的分數相加,比如3/5不可以寫成3個1/5就完事。

關於古埃及數學,主要資料是莫斯科紙草蘭德紙草這兩卷文獻。——————————————————以下說到正題——————————————————

有人可能要問,這不扯呢么,為什麼要用這麼麻煩的方法表示分數?很簡單,古埃及人可能根本沒有3/5這種概念,只有(1/2+1/10)。

如果三個人平分四個麵包,其他民族的思維是這樣的:因為每人可分得一個以上,我們先給他們一人一個,再把最後一個平分成三塊即可,即每人1又1/3個。古埃及人的思路也是這樣。

如果四個人平分三個麵包,其他民族會這樣算:每人3/4個,按這個大小來把每個麵包切開就行。但古埃及人的思路還是像前面那種一樣:每個人可分得1/2個以上,所以我們先把三個麵包都切成兩半,變成6個1/2,四人每人拿一塊;剩下的2個1/2再各自切成兩半,變成4個1/4,每人再拿一塊。這樣,他們就不會也不需要知道3/4是什麼,這個概念對人家來說就是(1/2+1/4)

分數減法比如1/3-1/5,我們現代人正常思路是通分5/15-3/15=2/15,古埃及的演算法也類似於通分:把1/3再平均分為5份,為5個1/15;1/5分為三份,為3個1/15,相減得2個1/15;但2/15對古埃及人來說並非最終結果,麻煩的是化為他們習慣的形式。如果不靠查表的話只能如此:2/15明顯大於1/8(2/16),於是用前面分麵包的那種思路,把2分為16個1/8;取出其中15個1/8,再把剩下那個1/8平分為15份,即15個1/120分之一;所以2/15就是(1/8+1/120)。很麻煩對么?幸好,古埃及人早就總結出了一個表,內容是拆分從2/5到2/99的那幾十個分子為2的分數,如2/5=1/3+1/15,2/7=1/4+1/28,依次類推,他們需要的時候去查就是了。蘭德紙草卷里完整保存了這個表。分數加法沒太多名堂,能湊出整數的加成整數,剩下的跟在後面即可。


似乎是一個我只記得埃及人雖然數學方面牛逼,但真不是全方位數學都牛逼,分數是用一種很奇葩的記法,而且還是有帶表格的


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