Un problema costante per l'uomo è stato quello a sveltire i calcoli dapprima fu probabilmente nell'antica Babilonia che ci si accorse che, con l'aiuto di una tavoletta su cui potevano rimanere impressi dei segni si potevano eseguire in modo più corretto e veloce calcoli altrimenti troppo complicati e faticosi:
In seguito ma non si sa con esattezza né dove né come (forse nell'antico Egitto), venne inventato l'abaco che possiamo considerare la prima macchina calcolatrice costruita dall'uomo.
L'abaco è stato uno strumento ingegnoso che permise di eseguire operazioni sui numeri rappresentandoli con oggetti (es. sassolini, noccioli di frutta ecc.) introdotti in bastoncini fissati a un supporto . La radice del termine greco abax, abakos, che significa "tavoletta cospersa di polvere" per tracciarvi figure geometriche e fare calcoli, non è collegabile con altri figure geometriche e fare calcolo, non è collegabile con altri vocaboli della stessa lingua greca antica probabilmente dall'ebraico abaq, che significa "polvere" e comunque dai popoli del vicino Oriente.
I matematici dell'antica Grecia conoscevano le scoperte dei popoli mediterranei e seppero rielaborarle con apporti originali, ma i loro sforzi non ebbero un risvolto pratico. I progressi da essi compiuti nella matematica non servirono all'organizzazione materiale della società ma divennero un gioco dell'intelligenza.
E' risaputo a questo proposito , che anche le possibilità offerte dallo sviluppo della scienza e della tecnica non erano orientate a un'applicazione pratica, a un aumento della produttività del lavoro o alla liberazione dalla fatica del lavoro, ma erano solo espressione della capacità inventiva dell'intelligenza. Lo stesso pregiudizio influenzò anche la matematica.
Dobbiamo perciò ai maggiori algebristi indiani e arabi molte delle scoperte aritmetiche e algebriche di cui ci serviamo ancor oggi quotidianamente:
Chi introdusse in Italia, e quindi in Occidente, tali scoperte furono i ceti mercantili delle repubbliche marinare. Le conoscenze matematiche ebbero la loro massima diffusione dopo l'invenzione della carta e della stampae dopo la riforma protestante. Lo stesso Martin Lutero volle che, accanto alla Bibbia venissero stampati i primi libri di aritmetica. Gli algebristi indiani e poi arabi avevano scoperto i ventagi del sistema numerico posizionale e se ne servirono per semplificare i calcoli con grandi vantaggi per quelli classi sociali che si servivano dei calcoli per le loro attività mercantili e commerciali. IN particolare furono essi che diffusero l'abaco nel paesi dell'Occidente.
Ancor oggi questa semplice calcolatrice è usata per fare i conti da russi, cinesi e giapponesi, in bar, negozi, ristoranti ecc.
Da noi i bambini usano un adattamento particolare dell'abaco, il pallottoliere come giocattolo istruttivo per imparare i fondamenti dell'aritmetica divertendosi.
Naturalmente l'abaco costituito di fani mobili lungo asticelle non è che un tipo probabilmente inventato dai cinesi: Gli arabi ne inventarono invece anche di diversa costruzione per esempio uno ancor oggi usato costituito fondamentalmente da una specie di griglia.
lunedì 21 settembre 2015
venerdì 18 settembre 2015
FIBONACCI
Fra le numerosi questioni matematiche e algebriche di cui si occupò Fibonacci quella delle successioni merita un particolare cenno.
Anche perché su di esse Fibonacci costruì un interessante problema quello dei conigli
Supponiamo, diceva Fibonacci, diceva di chiudere in un'apposita gabbia una coppia di conigli maschio e femmina in modo che generino altri conigli supponiamo ancora che i figli raggiungano la maturità sessuale per generare all'età di due mesi e che riproducano a loro volta una nuova coppia di conigli maschio e femmina e che anche questi generino a loro volta una coppia simile alla fine di ogni mese successivo.
se nessun coniglio muore quante coppie di conigli ci saranno alla fine dell'anno ?
seguiamo la soluzione attraverso un grafico
Fibonacci diceva che seguendo la coppia iniziale A del mese di gennaio in febbraio ci saranno due coppie A E B in marzo ci sarà una nuova coppia C nata dalla A e le due precedenti
In aprile le cose si complicano sono trascorsi due mesi e anche la coppia B comincia a prolificare.
Avremo allora oltre alle tre copie di marzo la D nata dalla A e la E nata dalla B.
In maggio la situazione diventa ancora più complessa perché anche la C la copia nata in marzo comincia a prolificare
alle cinque coppie precedenti si aggiungono anche la F dalla A la G nata dalla B e la H nata dalla C
Il ragionamento continua in modo analogo per il numero di coppie nel mese di giugno di luglio e così via fino alla fine dell'anno il numero di copie nei mesi considerati Fibonacci lo inscrive in una sequenza
1,2,3,5,8,13 .....
non è difficile scorgere tra questi numeri una legge che ne regola la formazione dal numero 3 in poi i successivi sono dati dalla somma dei due numeri precedenti
1, 2, 3 5 8 13
2+1 2+3 3+5 5+8
di questo passo è facile individuare il numero delle coppie nei mesi successivi a giugno
in luglio 8+13 =21
in agosto 13+21 = 34
in settembre 21+34 = 55
e così via fino a dicembre
alla fine dell'anno ci saranno 233 coppie di conigli
Evidentemente una volta scoperta la legge di composizione la successione si può estendere all'infinito
Fibonacci non approfondì in seguito il problema delle sequenze di numeri si dovette giungere al XIX secolo perché i matematici più noti approfondissero il tema delle successioni e dele loro proprietà formali.
Uno di qesti un certo Lucas fece studi seri e profondi sulle sequenze (conosciute come serie di Fibonacci)
che iniziano con due numeri interi qualsiasi e in cui la legge di formazione prevede che ogni numero successivo sia la somma dei due precedenti
Le sere di Fibonacci hanno colpito la fantasia dei matematici e di appassionati che hanno cercato di scoprirvi proprietà e teoremi nascosti
recentemente le serie di Fibonacci hanno rivelato la loro utilità nei moderni metodi di programmazione elettronica soprattutto nella selezione dei dati nel recupero delle informazioni e nella generazione di numeri casuali
Anche perché su di esse Fibonacci costruì un interessante problema quello dei conigli
Supponiamo, diceva Fibonacci, diceva di chiudere in un'apposita gabbia una coppia di conigli maschio e femmina in modo che generino altri conigli supponiamo ancora che i figli raggiungano la maturità sessuale per generare all'età di due mesi e che riproducano a loro volta una nuova coppia di conigli maschio e femmina e che anche questi generino a loro volta una coppia simile alla fine di ogni mese successivo.
se nessun coniglio muore quante coppie di conigli ci saranno alla fine dell'anno ?
seguiamo la soluzione attraverso un grafico
Fibonacci diceva che seguendo la coppia iniziale A del mese di gennaio in febbraio ci saranno due coppie A E B in marzo ci sarà una nuova coppia C nata dalla A e le due precedenti
In aprile le cose si complicano sono trascorsi due mesi e anche la coppia B comincia a prolificare.
Avremo allora oltre alle tre copie di marzo la D nata dalla A e la E nata dalla B.
In maggio la situazione diventa ancora più complessa perché anche la C la copia nata in marzo comincia a prolificare
alle cinque coppie precedenti si aggiungono anche la F dalla A la G nata dalla B e la H nata dalla C
Il ragionamento continua in modo analogo per il numero di coppie nel mese di giugno di luglio e così via fino alla fine dell'anno il numero di copie nei mesi considerati Fibonacci lo inscrive in una sequenza
1,2,3,5,8,13 .....
non è difficile scorgere tra questi numeri una legge che ne regola la formazione dal numero 3 in poi i successivi sono dati dalla somma dei due numeri precedenti
1, 2, 3 5 8 13
2+1 2+3 3+5 5+8
di questo passo è facile individuare il numero delle coppie nei mesi successivi a giugno
in luglio 8+13 =21
in agosto 13+21 = 34
in settembre 21+34 = 55
e così via fino a dicembre
alla fine dell'anno ci saranno 233 coppie di conigli
Evidentemente una volta scoperta la legge di composizione la successione si può estendere all'infinito
Fibonacci non approfondì in seguito il problema delle sequenze di numeri si dovette giungere al XIX secolo perché i matematici più noti approfondissero il tema delle successioni e dele loro proprietà formali.
Uno di qesti un certo Lucas fece studi seri e profondi sulle sequenze (conosciute come serie di Fibonacci)
che iniziano con due numeri interi qualsiasi e in cui la legge di formazione prevede che ogni numero successivo sia la somma dei due precedenti
Le sere di Fibonacci hanno colpito la fantasia dei matematici e di appassionati che hanno cercato di scoprirvi proprietà e teoremi nascosti
recentemente le serie di Fibonacci hanno rivelato la loro utilità nei moderni metodi di programmazione elettronica soprattutto nella selezione dei dati nel recupero delle informazioni e nella generazione di numeri casuali
giovedì 17 settembre 2015
gioco con i numeri - i numeri perfetti
Chi ha dimestichezza con le proprietà dei numeri può tentare di risolvere questo gioco.
cercare tre numeri interi e positivi la cui somma risulti uguale al loro prodotto
una soluzione può essere questa
1X2X3=1+2+3= 6
si noti che i numeri 1,2,3, sono anche divisori di 6 che costituisce la loro somma
si continui il gioco trovando quei numeri dopo il 6 che goda della stessa proprietà.
Questi numeri si chiamano "numeri perfetti"
Fra i matematici antichi Euclide famoso soprattutto per i suoi Elementi di geometria e vissuto ad Alessandria d' Egitto durante il periodo della sua massima attività (306 -283 a.C.) riuscì a elaborare la folrmula che sintetizzasse la struttura formale dei numeri perfetti
N= 2^n-1*(2)^n -1
dove il secondo fattore cioè (2)^n - 1 deve essere un fattore primo cioè divisibile solo per se stesso e 1. quindi bisogna dare a n un valore per cui (2)^n -1 è primo
cercare tre numeri interi e positivi la cui somma risulti uguale al loro prodotto
una soluzione può essere questa
1X2X3=1+2+3= 6
si noti che i numeri 1,2,3, sono anche divisori di 6 che costituisce la loro somma
si continui il gioco trovando quei numeri dopo il 6 che goda della stessa proprietà.
Questi numeri si chiamano "numeri perfetti"
Fra i matematici antichi Euclide famoso soprattutto per i suoi Elementi di geometria e vissuto ad Alessandria d' Egitto durante il periodo della sua massima attività (306 -283 a.C.) riuscì a elaborare la folrmula che sintetizzasse la struttura formale dei numeri perfetti
N= 2^n-1*(2)^n -1
dove il secondo fattore cioè (2)^n - 1 deve essere un fattore primo cioè divisibile solo per se stesso e 1. quindi bisogna dare a n un valore per cui (2)^n -1 è primo
giochi con i numeri - IL RISULTATO è 100
Di certo i numeri servono all'uomo prima di tutto per risolvere problemi pratici ma è bello anche pensare che con i numeri può anche divertirsi.
ecco uno dei giochi con i numeri assai popolare
si prenda l'insieme delle cifre 1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Il gioco consiste nell'inserire tra questi numeri dei simboli di operazioni matematiche in modo tale che l'espressione si uguale a 100
qui di seguito una soluzione
1+2+3+4+5+6+7+ (8X9) = 100
chiaramente la posizione dei numeri deve rimanere tale
noi in questa espressione ci siamo avvalsi della moltiplicazione ma potrebbe essere divertente trovare soluzioni utilizzando solamente addizioni e sottrazioni anche abbinando i numeri ma senza variare l'ordine
12+3-4+5+67+8+9= 100
Oppure un altro gioco potrebbe essere quello di utilizzare i numeri in ordine decrescente 9,8,7,6,5,4,3,2,1 cercando di utilizzare meno possibile i simboli simboli + e -
ecco uno dei giochi con i numeri assai popolare
si prenda l'insieme delle cifre 1,2,3,4,5,6,7,8,9.
Il gioco consiste nell'inserire tra questi numeri dei simboli di operazioni matematiche in modo tale che l'espressione si uguale a 100
qui di seguito una soluzione
1+2+3+4+5+6+7+ (8X9) = 100
chiaramente la posizione dei numeri deve rimanere tale
noi in questa espressione ci siamo avvalsi della moltiplicazione ma potrebbe essere divertente trovare soluzioni utilizzando solamente addizioni e sottrazioni anche abbinando i numeri ma senza variare l'ordine
12+3-4+5+67+8+9= 100
Oppure un altro gioco potrebbe essere quello di utilizzare i numeri in ordine decrescente 9,8,7,6,5,4,3,2,1 cercando di utilizzare meno possibile i simboli simboli + e -
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