⑴ 關於數學計算的簡便演算法
心算,就是心記乘法豎式.
你在紙上怎麼寫的,就怎麼記.
另外背熟乘法口訣.(這里的「背熟」意思是理清它們與各數相乘的規律)
如:93^2.
=93*3+93*90.
這個數只有相同的9和3相乘,所以此式的積有3的進1,有0,就有1個9,有9就必有8,3與9必有6.
根據各個位數與各個位數的乘法關系,所以此式得8649.
⑵ 中國古代數字如何計算
我們今天算數,都用印度-阿拉伯數碼記數,用+、-、×、÷等符號表示四則運算。但是,這些符號自清末以來才在中國逐漸推廣,那麼,中國古代是怎樣記數和算數的呢?中國古代採用十進制,有多種記數法,這里只介紹最常見、簡單的文字記數法和算籌記數法,然後介紹古人如何做四則運算。
文字記數法
文字記數法有基本數字和數字單位兩種基本的符號單元。前者用一、二、三、四、五、六、七、八、九共9個漢字分別表示1至9,後來又出現表示0的零和○。後者有一、十、百、千、萬、億、兆、京等21個。從一開始至萬每級都是十進,從萬到億開始,有多種不同的進制,先秦時代常用十進,漢代以來常見的有兩種:一種是萬進;另一種以萬萬為億,從億到兆開始為萬萬進。
中國自古至今,萬以內的數通常以「幾千幾百幾十幾」的形式寫成。萬以上的部分,根據進制的不同而有所區別,若為十進,就用與之相同的方式,如
「五億三萬四千八百六十三」表示534863;若為萬進,則用「幾千幾百幾十幾+數字單位」的形式表示數字單位的倍數。如南宋楊輝《續古摘奇演算法》中有一個大數「一兆八千五百三十億二千一十八萬八千八百五十一」,從萬以上用萬進。如果省略數字單位並用○代替空缺的數位,則變成「一八五三○二○一八八八五一」,與今天印度-阿拉伯數字表示的1853020188851就一一對應了。
漢字記數簡潔而自然,如30作「三十」,13作「十三」或「一十三」,只需基本數字與數字單位,對比英語的「thirty」、
「thirteen」,不僅有超出數字單位「ten」的「-ty」和「teen」、超出基本數字的「thir-」,而且與3對應的「thir-」在30和
13中位置不變,漢字記數的優點就一目瞭然了。
算籌記數法
算籌是用竹、木等製成用來表示數字的小棍,記數時有兩種基本的擺放形式:
在這些符號中,對1至5,表示幾就用幾根算籌;對6至9,用一根在上面的算籌表示所含的5,比5多幾就在下面放幾根算籌,與表示5的算籌垂直。記數時,個、百、萬等位上的數字用縱式,十、千、十萬等位上的數字用橫式,縱橫交錯進行。如果某位上數字為零,則空出相應的位置。早期的古人席地而坐,就規定右膝所對的位置為個位。如68012用算籌表示就是
算籌記數是完全遵循十進位值制,同一算籌符號在不同的位置表示不同數字單位的倍數,與現代的印度-阿拉伯數字記法完全一致。
四則運算
中國古代一般用算籌計算,用文字記錄。
也許因為算籌記數非常簡單,古代數學經典中沒有記載用算籌做加減的具體做法。但可推知其演算法與現代筆算加減的方法差不多,只是用算籌更靈活,既可先從低位算起,也可先從高位算起。以下是計算38+63的兩種圖示(為便於現代讀者的習慣,用印度-拉伯數字代替算籌):
古代乘除法以算籌記數為基礎,以九九口訣為核心。因為早期的口訣從「九九八十一」開始,所以稱為「九九」。九九在不同時代有所變化,但都包括「九九八十一」至「二二而四」等核心句子。九九的內容不多,古人都熟讀背誦下來。
做乘法比如計算72×39時,用算籌分三行擺放數字(仍用印度-阿拉伯數字代替算籌),中間為乘積,上、下為乘數,分別稱為上數、下數。先讓下數末位與上數首位對齊,如圖3-1。用上數首位3乘下數首位7,念「三七二十一」,在中行放21,使其個位1與所乘的7對齊,如圖3-2。3再乘下數次位2,念「二三而六」,將6加入中行,如圖3-3。上數首位3已乘遍下數各位,故將它撤去,然後右移下數,使末位2與這時的上數首位9對齊,如圖3-4。仿照上面的步驟,用上數9依次乘下數各位,加入中行,撤去9,中行得到乘積為2808。如圖3-5、3-6、3-7。
做除法時,被除數、除數分別放在中行、下行,上行先空著等待放置商。先將除數左移,與被除數首位對齊,若相同位上除數比被除數大,則除數向右退一位。如2808÷72,因72>28,故將72與80對齊,如圖4-1。試商3,置於上行,與除數個位對齊,如圖4-2。以3乘除數首位7,念「三七二十一」,從被除數中與7對齊的位及之前的位所構成的數28中減去21,如圖4-3。再以3乘除數個位2,念「二三而六」,從中行減去6,如圖4-4。將除數右移一位,如圖4-5。商第2位得數9,再按剛才的方法,從中行減去9與除數的乘積,最後除盡得商39,如圖4-6、4-7。如果有餘數,就得到一個帶分數,商為其整數部分,除數、余數分別為其分數部分的分母、分子。
利用上述方法,古人很容易應付日常事務的計算。中國古代還用不同顏色或形狀的算籌來表示正負數,甚至利用算籌的擺放位置,通過今天的分離系數法來表示方程和代數式。這不僅使中國古代數學長於計算,而且在代數方面非常發達。
⑶ 中國古代是用什麼計算數學和幾何的
算籌是中國古代的主要計算工具,它具有簡單、形象、具體等優點,但也存在布籌佔用面積大,運籌速度加快時容易擺弄不正而造成錯誤等缺點,因此很早就開始進行改革。其中太乙算、兩儀算、三才算和珠算都是用珠的槽算盤,在技術上是重要的改革。尤其是「珠算」,它繼承了籌算五升十進與位值制的優點,又克服了籌算縱橫記數與置籌不便的缺點,優越性十分明顯。但由於當時乘除演算法仍然不能在一個橫列中進行。算珠還沒有穿檔,攜帶不方便,因此仍沒有普遍應用
⑷ 數學的各種演算法
演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
演算法中的指令描述的是一個計算,當其運行時能從一個初始狀態和(可能為空的)初始輸入開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態,最終產生輸出並停止於一個終態。一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化演算法在內的一些演算法,包含了一些隨機輸入。
形式化演算法的概念部分源自嘗試解決希爾伯特提出的判定問題,並在其後嘗試定義有效計算性或者有效方法中成形。這些嘗試包括庫爾特·哥德爾、Jacques Herbrand和斯蒂芬·科爾·克萊尼分別於1930年、1934年和1935年提出的遞歸函數,阿隆佐·邱奇於1936年提出的λ演算,1936年Emil Leon Post的Formulation 1和艾倫·圖靈1937年提出的圖靈機。即使在當前,依然常有直覺想法難以定義為形式化演算法的情況。
一個演算法應該具有以下五個重要的特徵:
有窮性
(Finiteness)
演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
確切性
(Definiteness)
演算法的每一步驟必須有確切的定義;
輸入項
(Input)
一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件;
輸出項
(Output)
一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;
可行性
(Effectiveness)
演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。
一、數據對象的運算和操作:計算機可以執行的基本操作是以指令的形式描述的。一個計算機系統能執行的所有指令的集合,成為該計算機系統的指令系統。一個計算機的基本運算和操作有如下四類:[1]
1.算術運算:加減乘除等運算
2.邏輯運算:或、且、非等運算
3.關系運算:大於、小於、等於、不等於等運算
4.數據傳輸:輸入、輸出、賦值等運算[1]
二、演算法的控制結構:一個演算法的功能結構不僅取決於所選用的操作,而且還與各操作之間的執行順序有關。
演算法可大致分為基本演算法、數據結構的演算法、數論與代數演算法、計算幾何的演算法、圖論的演算法、動態規劃以及數值分析、加密演算法、排序演算法、檢索演算法、隨機化演算法、並行演算法,厄米變形模型,隨機森林演算法。
演算法可以宏泛地分為三類:
一、有限的,確定性演算法 這類演算法在有限的一段時間內終止。他們可能要花很長時間來執行指定的任務,但仍將在一定的時間內終止。這類演算法得出的結果常取決於輸入值。
二、有限的,非確定演算法 這類演算法在有限的時間內終止。然而,對於一個(或一些)給定的數值,演算法的結果並不是唯一的或確定的。
三、無限的演算法 是那些由於沒有定義終止定義條件,或定義的條件無法由輸入的數據滿足而不終止運行的演算法。通常,無限演算法的產生是由於未能確定的定義終止條件。
希望我能幫助你解疑釋惑。
⑸ 中國古代數學中的演算法有哪些
「四元術」(多元高次方程列式與消元解法),「垛積術」(高階等差數列求和),「招差術」(高次內插法)
我只知道這些了
⑹ 古代中國沒有阿拉伯數字,怎樣算數學
用算籌計算,其實就是些竹簽,用橫豎等不同擺放方式表示不同的數位,現在的豎式計算的格式大多還來自算籌的計算方法
⑺ 古代的人如何運算數學的加減乘除
算籌
根據史書的記載和考古材料的發現,古代的算籌實際上是一根根同樣長短和粗細的小棍子,一般長為13--14cm,徑粗0.2~0.3cm,多用竹子製成,也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料製成的,大約二百七十幾枚為一束,放在一個布袋裡,系在腰部隨身攜帶。需要記數和計算的時候,就把它們取出來,放在桌上、炕上或地上都能擺弄。別看這些都是一根根不起眼的小棍子,在中國數學史上它們卻是立有大功的。而它們的發明,也同樣經歷了一個漫長的歷史發展過程。
在算籌計數法中,以縱橫兩種排列方式來表示單位數目的,其中1-5均分別以縱橫方式排列相應數目的算籌來表示,6-9則以上面的算籌再加下面相應的算籌來表示。表示多位數時,個位用縱式,十位用橫式,百位用縱式,千位用橫式,以此類推,遇零則置空。這種計數法遵循十進位制。
算籌的出現年代已經不可考,但據史料推測,算籌最晚出現在春秋晚期戰國初年(公元前722年~公元前221年),一直到算盤發明推廣之前都是中國最重要的計算工具。
算籌的發明就是在以上這些記數方法的歷史發展中逐漸產生的。它最早出現在何時,現在已經不可查考了,但至遲到春秋戰國;算籌的使用已經非常普遍了。前面說過,算籌是一根根同樣長短和粗細的小棍子,那麼怎樣用這些小棍子來表示各種各樣的數目呢?
那麼為什麼又要有縱式和橫式兩種不同的擺法呢?這就是因為十進位制的需要了。所謂十進位制,又稱十進位值制,包含有兩方面的含義。其一是"十進制",即每滿十數進一個單位,十個一進為十,十個十進為百,十個百進為千……其二是"位值制,即每個數碼所表示的數值,不僅取決於這個數碼本身,而且取決於它在記數中所處的位置。如同樣是一個數碼"2",放在個位上表示2,放在十位上就表示20,放在百位上就表示200,放在千位上就表示2000……在我國商代的文字記數系統中,就已經有了十進位值制的蔭芽,到了算籌記數和運算時,就更是標準的十進位值制了。
按照中國古代的籌算規則,算籌記數的表示方法為:個位用縱式,十位用橫式,百位再用縱式,千位再用橫式,萬位再用縱式……這樣從右到左,縱橫相間,以此類推,就可以用算籌表示出任意大的自然數了。由於它位與位之間的縱橫變換,且每一位都有固定的擺法,所以既不會混淆,也不會錯位。毫無疑問,這樣一種算籌記數法和現代通行的十進位制記數法是完全一致的。
中國古代十進位制的算籌記數法在世界數學史上是一個偉大的創造。把它與世界其他古老民族的記數法作一比較,其優越性是顯而易見的。古羅馬的數字系統沒有位值制,只有七個基本符號,如要記稍大一點的數目就相當繁難。古美洲瑪雅人雖然懂得位值制,但用的是20進位;古巴比倫人也知道位值制,但用的是60進位。20進位至少需要19個數碼,60進位則需要59個數碼,這就使記數和運算變得十分繁復,遠不如只用9個數碼便可表示任意自然數的十進位制來得簡捷方便。中國古代數學之所以在計算方面取得許多卓越的成就,在一定程度上應該歸功於這一符合十進位制的算籌記數法。馬克思在他的《數學手稿》一書中稱十進位記數法為"最妙的發明之一",確實是一點也不過分的。
二進制思想的開創國
著名的哲學家數學家萊布尼茨(1646-1716)發明了對現代計算機系統有著重要意義的二進制,不過他認為在此之前,中國的《易經》中已經提到了有關二進制的初步思想。當代的許多科學家認為易經中並不含有復雜的二進制思想,可是這本中國古籍中的一些基本思想和二進制在很大程度上仍然有著千絲萬縷的聯系。
元始的《靈寶經》裡面把陰陽定義為陽是自冬至到夏至的上升的氣,陰為從夏至到冬至下降的氣,這是對地球周期運動的最簡練認識。陰陽是一種物質認識,後來轉化為思想方式,反者道之動等等,都是這種思想的表現。從而開創了對立統一的思想方式,實際上計算機的電子脈沖的思想是與之一致的,采樣定律也是與之一致的。
《易經》是我國伏羲、周文王等當政者積累觀天測算經驗而成的關於天象氣象和人變易的經典,從八卦到六十四卦,就是二進制三位到六位表達,上世紀八十年代還有四位計算機,可以說,周文王的六十四卦在表達能力上已經高於四位計算機。
十進制的使用
《卜辭》中記載說,商代的人們已經學會用一、二、三、四、五、六、七、八、九、十、百、千、萬這13個單字記十萬以內的任何數字,但是現在能夠證實的當時最大的數字是三萬。甲骨卜辭中還有奇數、偶數和倍數的概念。
十進位位值制記數法包括十進位和位值制兩條原則,"十進"即滿十進一;"位值"則是同一個數位在不同的位置上所表示的數值也就不同,如三位數"111",右邊的"1"在個位上表示1個一,中間的"1"在十位上就表示1個十,左邊的"1"在百位上則表示1個百。這樣,就使極為困難的整數表示和演算變得如此簡便易行,以至於人們往往忽略它對數學發展所起的關鍵作用。
我們有個成語叫"屈指可數",說明古代人數數確實是離不開手指的,而一般人的手指恰好有十個。因此十進制的使用似乎應該是極其自然的事。但實際情況並不盡然。在文明古國巴比倫使用的是60進位制(這一進位制到現在仍留有痕跡,如一分=60秒等)另外還有採用二十進位制的。古代埃及倒是很早就用10進位制,但他們卻不知道位值制。所謂位值制就是一個數碼表示什麼數,要看它所在的位置而定。位值制是千百年來人類智慧的結晶。零是位值制記數法的精要所在。但它的出現卻並非易事。我國是最早使用十進制記數法,且認識到進位制的國家。我們的口語或文字表達的數字也遵守這一原則,比如一百二十七。同時我們對0的認識最早。
十進制是中國人民的一項傑出創造,在世界數學史上有重要意義。著名的英國科學史學家李約瑟教授曾對中國商代記數法予以很高的評價,"如果沒有這種十進制,就幾乎不可能出現我們現在這個統一化的世界了",李約瑟說"總的說來,商代的數字系統比同一時代的古巴比倫和古埃及更為先進更為科學。"
分數和小數的最早運用
分數的應用
最初分數的出現,並非由除法而來。分數被看作一個整體的一部分。"分"在漢語中有"分開""分割"之意。後來運算過程中也出現了分數,它表示兩整數比。分數的加減乘除運算我們小學就已完全掌握了。很簡單,是不是?不過在七、八百年以前的歐洲,如果你有這種水平那麼就可以說相當了不起了。那時精通自然數的四則運算就已達到了學者水平。至於分數,對當時人來說簡直難於上青天。德國有句諺語形容一個人陷入絕境,就說:"掉到分數里去了"。為什麼會如此呢?這都是笨拙的記數法導致的。在我國古代,《九章算術》中就有了系統的分數運算方法,這比歐洲大約早1400年。
西漢時期,張蒼、耿壽昌等學者整理、刪補自秦代以來的數學知識,編成了《九章算術》。在這本數學經典的《方田》章中,提出了完整的分數運演算法則。
從後來劉徽所作的《九章算術注》可以知道,在《九章算術》中,講到約分、合分(分數加法)、減分(分數減法)、乘分(分數乘法)、除分(分數除法)的法則,與我們現在的分數運演算法則完全相同。另外,還記載了課分(比較分數大小)、平分(求分數的平均值)等關於分數的知識,是世界上最早的系統敘述分數的著作。
分數運算,大約在15世紀才在歐洲流行。歐洲人普遍認為,這種演算法起源於印度。實際上,印度在七世紀婆羅門笈多的著作中才開始有分數運演算法則,這些法則都與《九章算術》中介紹的法則相同。而劉徽的《九章算術注》成書於魏景元四年(263年),所以,即使與劉徽的時代相比,我們也要比印度早400年左右。
小數的最早使用
劉徽在《九章算術注》中介紹,開方不盡時用十進分數(徽數,即小數)去逼近,首先提出了關於十進小數的概念。到公元 1300年前後,元代劉瑾所著《律呂成書》中,已將106368.6312寫成
把小數部分降低一行寫在整數部分的後邊。而西方的斯台汶直到1585年才有十進小數的概念,且他的表示方法遠不如中國先進,如上述的小數,他記成或106368。
九九表的使用
作為啟蒙教材,我們都背過九九乘法表:一一得一、一二得二……九九八十一。而古代是從"九九八十一"開始,因此稱"九九表"。九九表的使用,對於完成乘法是大有幫助的。齊恆公納賢的故事說明,到公元前7世紀時,九九歌訣已不希罕。也許有人認為這種成績不值一提。但在古代埃及作乘法卻要用倍乘的方式呢。舉個例子。如算23×13,就需要從23開始,加倍得到23×2,23×4,23×8,然後注意到13=1+4+8,於是23+23×4+23×8加起來的結果就是23×13。從比較中不難看出使用九九表的優越性了。
根據考古專家在湖南張家界古人堤漢代遺址出土的簡牘上發現的漢代"九九乘法表",竟與現今生活中使用的乘法口訣表有著驚人的一致。這枚記載有"九九乘法表"的簡牘是木質的,大約有22厘米長,殘損比較嚴重。此前在湘西里耶古城出土的一枚秦簡上也發現了距今2200多年的乘法口訣表,並被考證為中國現今發現的最早的乘法口訣表實物。
除了里耶秦簡外,與張家界古人堤遺址發現的這枚簡牘樣式基本一致的"九九乘法表"還曾在樓蘭文書中見到過,那是寫在兩張殘紙上的九九乘法表,為瑞典探險家斯文赫定在上個世紀初期發掘。
乘法表在古代並非中國一家獨有,古巴比倫的泥版書上也有乘法表。但漢字(包括數目字)單音節發聲的特點,使之讀起來朗朗上口;後來發展起來的珠算口訣也承繼了這一特點,對於運算速度的提高和演算法的改進起到一定作用。
負數的使用
人們在解方程或其它數的運算過程中,往往要碰到從較小數減去較大數的情形,另外,還遇到了增加與減小,盈餘與虧損等互為相反意義的量,這樣,人們自然地引進了負數。
負數的引進,是中國古代數學家對數學的一個巨大貢獻。在我國古代秦、漢時期的算經《九章算術》的第八章"方程"中,就自由地引入了負數,如負數出現在方程的系數和常數項中,把"賣(收入錢)"作為正,則"買(付出錢)"作為負,把"余錢"作為正,則"不足錢"作為負。在關於糧谷計算的問題中,是以益實(增加糧谷)為正,損實(減少糧谷)為負等,並且該書還指出:"兩算得失相反,要以正負以名之"。當時是用算籌來進行計算的,所以在算籌中,相應地規定以紅籌為正,黑籌為負;或將算籌直列作正,斜置作負。這樣,遇到具有相反意義的量,就能用正負數明確地區別了。
在《九章算術》中,除了引進正負數的概念外,還完整地記載了正負數的運演算法則,實際上是正負數加減法的運演算法則,也就是書中解方程時用到的"正負術"即"同名相除,異名相益,正無入正之,負無入負之;其異名相除,同名相益,正無入正之,負無入負之。"這段話的前四句說的是正負數減法法則,後四句說的是正負數加法法則。它的意思是:同號兩數相減,等於其絕對值相減;異號兩數相減,等於其絕對值相加;零減正數得負數,零減負數得正數。異號兩數相加,等於其絕對值相減;同號兩數相加,等於其絕對值相加;零加正數得正數,零加負數得負數,當然,從現代數學觀點看,古書中的文字敘述還不夠嚴謹,但直到公元17世紀以前,這還是正負數加減運算最完整的敘述。
在國外,負數出現得很晚,直至公元1150年(比《九章算術》成書晚l千多年),印度人巴土卡洛首先提到了負數,而且在公元17世紀以前,許多數學家一直採取不承認的態度。如法國大數學家韋達,盡管在代數方面作出了巨大貢獻,但他在解方程時卻極力迴避負數,並把負根統統捨去。有許多數學家由於把零看作"沒有",他們不能理解比"沒有"還要"少"的現象,因而認為負數是"荒謬的"。直到17世紀,笛卡兒創立了坐標系,負數獲得了幾何解釋和實際意義,才逐漸得到了公認。
從上面可以看出,負數的引進,是我國古代數學家貢獻給世界數學的一份寶貴財富。負數概念引進後,整數集和有理數集就完整地形成了。
圓周率的計算
圓周率是數學中最重要的常數之一。對它的計算,可以作為顯示出一個國家古代數學發展的水平的尺度之一。而我國古代數學在這方面取得了令世人矚目的成績。
我國古代最初把圓周率取作3,這雖應用起來簡便,但太不準確。在求准確圓周率值的征途中,首先邁出關鍵一步的是劉徽。他創立割圓術,用圓內接正多邊形無限逼近圓而求取圓周率值。用這種方法他求得圓周率的近似值為3.14,也有人認為他得到了更好的結果:3.1416。青出於藍,而勝於藍。後繼者祖沖之利用割圓術得出了正確的小數點後七位。而且他還給出了約率與密率。密率的發現是數學史上卓越的成就,保持了一千多年的世界紀錄,是一項空前傑作。
⑻ 中國古代數學中的演算法
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關於輾轉相除法,
搜了一下,
在我國古代的《九章算術》中就有記載,現摘錄如下:
約分術曰:「可半者半之,不可半者,副置分母、子之數,以少減多,更相減損,求其等也。以等數約之。」
其中所說的「等數」,就是最大公約數。求「等數」的辦法是「更相減損」法,實際上就是輾轉相除法。
輾轉相除法求最大公約數,是一種比較好的方法,比較快。
對於52317和75569兩個數,你能迅速地求出它們的最大公約數嗎?一般來說你會找一找公共的使因子,這題可麻煩了,不好找,質因子大。
現在教你用輾轉相除法來求最大公約數。
先用較大的75569除以52317,得商1,余數23252,再以52317除以23252,得商2,余數是5813,再用23252做被除數,5813做除數,正好除盡得商數4。這樣5813就是75569和52317的最大公約數。你要是用分解使因數的辦法,肯定找不到。
那麼,這輾轉相除法為什麼能得到最大公約數呢?下面我就給大夥談談。
比如說有要求a、b兩個整數的最大公約數,a>b,那麼我們先用a除以b,得到商8,余數r1:a÷b=q1…r1我們當然也可以把上面這個式子改寫成乘法式:a=bq1+r1------l)
如果r1=0,那麼b就是a、b的最大公約數3。要是r1≠0,就繼續除,用b除以r1,我們也可以有和上面一樣的式子:
b=r1q2+r2-------2)
如果余數r2=0,那麼r1就是所求的最大公約數3。為什麼呢?因為如果2)式變成了b=r1q2,那麼b1r1的公約數就一定是a1b的公約數。這是因為一個數能同時除盡b和r1,那麼由l)式,就一定能整除a,從而也是a1b的公約數。
反過來,如果一個數d,能同時整除a1b,那麼由1)式,也一定能整除r1,從而也有d是b1r1的公約數。
這樣,a和b的公約數與b和r1的公約數完全一樣,那麼這兩對的最大公約數也一定相同。那b1r1的最大公約數,在r1=0時,不就是r1嗎?所以a和b的最大公約數也是r1了。
有人會說,那r2不等於0怎麼辦?那當然是繼續往下做,用r1除以r2,……直到余數為零為止。
在這種方法里,先做除數的,後一步就成了被除數,這就是輾轉相除法名字的來歷吧。
⑼ 數讀 中國古代是怎麼算數的
中國古代的算數方法有結繩計數、書契記數、算籌、算盤、算表等。
1、結繩計數
遠古時期人們還沒有發明文字,於是來採用在繩子上打結的方式進行數字記錄。最簡單的結繩用一個結表示1;
進階一點,可以用繩結的大小或位置來表示不同的數位;心靈手巧些的,還能打出不同花式的結來表示不同的含義;或者選用多種材質、給繩子染色、拴上一些物件等等,可謂無所不用其極。
2、書契記數
書契記數是指古代記數結繩方法之後出現的記數方法。當時主要用於剩餘糧食數量的記數。是用刻刀將數刻在獸骨、竹木、龜甲、土石崖上,以便長久保存,不易損壞。
書契記數記事記錄方法一般是在原始社會的後期,漢代徐岳在《數術記遺》一書中,記明書契始於黃帝,有「十等」記法。
北周甄鸞亦在《五經算術》中認為,當時曾採用三式十等法記數,其十等是億、兆、京、垓、秭、壤、溝、澗、正、載;三式即上、中、下。這種記數與手指計量相關聯,「成於三」是一種數概念加法的升華。
3、算籌
根據史書的記載和考古材料的發現,古代的算籌實際上是一根根同樣長短和粗細的小棍子,一般長為13--14cm,徑粗0.2~0.3cm,多用竹子製成,也有用木頭、獸骨、象牙、金屬等材料製成的,大約二百七十幾枚為一束,放在一個布袋裡,系在腰部隨身攜帶。
需要記數和計算的時候,就把它們取出來,放在桌上、炕上或地上都能擺弄。別看這些都是一根根不起眼的小棍子,在中國數學史上它們卻是立有大功的。
在算籌計數法中,以縱橫兩種排列方式來表示單位數目的,其中1-5均分別以縱橫方式排列相應數目的算籌來表示,6-9則以上面的算籌再加下面相應的算籌來表示。
表示多位數時,個位用縱式,十位用橫式,百位用縱式,千位用橫式,以此類推,遇零則置空。這種計數法遵循一百進位制。
用算籌進行乘法計算,先擺乘數於上,再擺被乘數於下,並使上數的末位與下數的首位對齊,按從左到右的順序用上數首位乘下數各位。
把乘得的積擺在上下兩數中間,然後將上數的首位去掉、下數向右移動一位,再以上數第二位乘下數各位,加入中間的乘積,並去掉上數第二位。直到上數各位用完,中間的數便是結果。
4、算盤
算盤,又作祘盤,珠算盤是我們祖先創造發明的一種簡便的計算工具,珠算盤起源於北宋時代,北宋串檔算珠。算盤是中國古代勞動人民發明創造的一種簡便的計算工具。
中國是算盤的故鄉,在計算機已被普遍使用的今天,古老的算盤不僅沒有被廢棄,反而因它的靈便、准確等優點,在許多國家方興未艾。
因此,人們往往把算盤的發明與中國古代四大發明相提並論,北宋名畫《清明上河圖》中趙太丞家葯鋪櫃就畫有一架算盤。
由於珠算盤運算方便、快速,幾千年來一直是中國古代勞動人民普遍使用的計算工具,即使現代最先進的電子計算器也不能完全取代珠算盤的作用。
聯合國教科文組織剛剛在亞塞拜然首都巴庫通過,珠算正式成為人類非物質文化遺產。這也是我國第30項被列為非遺的項目。
5、算表
《算表》發現於清華簡,距今已有2300年的歷史。 可做乘除法和開方,可計算100內任意兩整數乘除,比此前發現形成於公元前200多年的里耶秦簡九九表還要早,計算功能超過了以往中國發現的「里耶秦簡九九表」和「張家界漢簡九九表」等古代乘法表。
《算表》填補了先秦數學文獻的空白,是中國最早的數學文獻實物,是中國乃至世界數學史上重大發現。2017年4月27日,據清華大學官網消息,日前,清華簡《算表》獲得吉尼斯世界紀錄認證。
參考資料來源:網路——算盤
參考資料來源:網路——算籌
參考資料來源:網路——書契記數
參考資料來源:網路——結繩計數
參考資料來源:網路——算表
⑽ 中國古代沒有阿拉伯數字,祖沖之到底是如何計算圓周率的
祖沖之是第一個將圓周率精準到小數點後7位的人!比西方早了大約將近1000年的時間!祖沖之應該是作用了割圓術的方法來計算圓周率的。就是對多邊型的極限研究思想,史記中記載了祖沖之用了12200邊型進行割圓,以圓徑1億為1丈,這的確有點誇張哈,但是祖沖之還真的做到了!並且還將圓周率直接界定為3.1415926到3.1415927之間的某個數!可謂是前無古人,後無來者啊!
問題來了,古代沒有阿拉伯數字,他是怎麼算得呢?首先古代數學是以竹片作為籌碼來計算的,據說祖沖之為了計算圓周率,在書房的地面上畫了一個直徑1丈的大圓,在大圓里做內接正多邊形。使用的方法與劉徽的"割圓術"一致,唯一不同的是,劉徽當時只做到了內接正96邊形,祖沖之做到了做到了驚人的正12288邊形。且不去探究這個故事真實與否,我們只需從中體會研究圓周率的困難和祖沖之付出的努力和汗水,這不僅需要細心的運算,更需要耐心和堅韌的意志。
其實,中國古代的數學一直存在而且並不落後,只是那時的數學主要來源於數學,以實用性為導向。而且數學研究以單打獨斗為主。對於數學理論缺乏系統的研究。這就是為什麼我們現代學習的數學很少能看到中國人的貢獻的原因。比如勾股定理,中國人應該是最早發展的勾三股四弦五的關系,但是古希臘的畢達哥拉斯學派系統的研究和發展了勾股定理,所以現在國際上公認的勾股定理稱為畢達哥拉斯定理。珠算是我國古代最偉大的發明,也是機器輔助運算鼻祖,只可惜隨著計算機的發展,算盤慢慢成為了歷史。同時中國古代對於開方運算的研究也很先進,我就見過我們村的會計在丈量土地的時候,飛快的筆算開方,真是嘆為觀止,記得我上學的時候書上還有筆算開方的課外讀物,不知現在有沒有。
中國古代沒有阿拉伯數字,所以就沒有現在的這種簡潔的數學計算公式。其次是中國古代表達一個數字,還要帶著單位,比如丈,尺,寸等等。不過,好在中國古代一開始就發明了十進制,這是最科學的計數方法。其他古代文明有二十進制,十二進制,甚至還有六十進制。其次,中國古代發明了算籌,實際上也大大簡化了計算過程。第三,中國古代還發明了乘法口訣表,這也更加簡化了計算過程。通過綜合運用,中國古代數學運算的方法,實際已經非常接近現在的數學計算方法了。由於古代文字普及都做不到,數學計算更是一般人接觸不到的,但是在很多特殊行業肯定需要計算的,比如掌管歷法,錢糧的官員,建築工匠等。