13
Содержание
Введение..…………………………………………………. 2
Глава 1.История возникновения отрицательных чисел........ 3
Глава 2. Отрицательные числа в физике…………………….5
Глава 3. Отрицательные числа в биологии.………………...7
Глава 4. Отрицательные числа в истории……………………8 Глава 5. Отрицательные числа в географии ………………..9 Глава 6. Отрицательные числа в играх……………………...10
Заключение……………………………………………………11
Литература…………………………………………………….12
Введение.
«Мы... никогда не стали бы разумными, если бы исключили число из человеческой природы»
(Платон)
Тему для исследовательской работы мы выбрали неслучайно. Когда наш учитель математики спросил нас, знаем ли мы что-нибудь об отрицательных числах, мы удивлено переглянулись. Отаких числах мы слышали впервые! Но учитель утверждал,что эти числа нам встречались много раз в жизни.Это нас заинтересовало, и мы решили как можно больше узнать об этих числах. Изучая литературу, мы поняли, что отрицательные числа возникли из практических нужд людей. В нашем представлении было самое маленькое число 0,т.е. ничего, а оказывается, что есть еще числа и они меньше 0! Нам захотелось узнать судьбу отрицательных чисел, мы стали работать над этой темой.
Глава 1.История возникновения отрицательных чисел.
Впервые отрицательные числа появились в Древнем Китае уже примерно 2100 лет тому назад. Во II в. до н. э. китайский ученый ЧжанЦань написал книгу «Арифметика в девяти главах».Положительные количества в китайской математике называли «чен», отрицательные - «фу»; их изображали разными цветами: «чен» - красным, «фу» - черным. Такой способ изображения использовался в Китае до середины XII столетия, пока Ли Е не предложил более удобное обозначение отрицательных чисел - цифры, которые изображали отрицательные числа, перечеркивали черточкой наискось справа налево. В V-VI столетиях отрицательные числа появляются и очень широко распространяются в индийской математике. В Индии отрицательные числа систематически использовали в основном так, как это мы делаем сейчас.Уже в произведении выдающегося индийского математика и астронома Брахмагупты (598 - около 660 гг.) мы читаем: « имущество и имущество есть имущество, сумма двух долгов есть долг; сумма имущества и нуля есть имущество; сумма двух нулей есть нуль… Долг, который отнимают от нуля, становится имуществом, а имущество - долгом. Если нужно отнять имущество от долга, а долг от имущества, то берут их сумму».Тогда они назывались не отрицательными числами, а были «долгами» или «недостачей». Математик из Индии уже в то время рассматривал их наравне с положительными числами. Но в этом он был одинок. Понимание того, что отрицательные числа нужны и полезны, приходило постепенно. В Европе об отрицательных числах первым написал Леонард Пизанский в своей «Книге абака» в 1202 году. Изначально они также трактовались, как долг. Но даже несмотря на это в XVII такой знаменитый ученый как Паскаль считал, что если из ноля вычесть какое-либо положительное число, то в результате получится ноль.В явном виде отрицательные числа применил впервые в конце XV столетия французский математик Шюке. Немецкий математик Михаил Штифель в книге «Полная арифметика» (1544) впервые вводит понятие об отрицательных числах как о числах, меньших нуля (меньших, чем ничто). Это был очень большой шаг вперёд в деле обоснования отрицательных чисел. Он дал возможность рассматривать отрицательные числа не как долг, а совсем по-иному, по-новому. Но Штифель называл отрицательные числа абсурдными; действия с ними, по его словам, «тоже идут абсурдно, навыворот».
Отрицательные числа он называл «меньше, чем ничего» или «ниже, чем ничего», положительные он назвал «больше, чем ничего» или «выше, чем ничего». В Италии ростовщики, давая деньги в долг, ставили перед именем должника сумму долга и черточку, вроде нашего минуса, а когда должник возвращал деньги, зачеркивали ее, получалось что-то вроде нашего плюса. Можно же плюс считать зачеркнутым минусом!
В XVII в. великий французский математик Рене Декарт предложил откладывать отрицательные числа на числовой оси влево от нуля. Чтобы дойти до этой мысли, потребовалось восемнадцать веков работы ученой мысли от китайского ученого ЧжанЦаня до Декарта. С трудом завоевали себе место в математике отрицательные числа. Как ни старались ученые избегать их, все же удавалось это им не всегда. Жизнь ставила перед наукой новые и новые задачи, и все чаще и чаще задачи эти приводили к отрицательным решениям и в Китае, и в Индии, и в Европе. Только в началеXIX в. теория отрицательных чисел закончила свое развитие, и «абсурдные числа» получили всеобщее признание.
Глава 2. Отрицательные числа в физике
В нашей жизни нам часто приходилось встречаться со знаками «+»и «-»,но мы не задумывались над тем, что они означают. Например, меняя батарейку в часах или в пульте управления машинкой, мы ставили ее так, чтобы «+»был с «+»,а «-» с «-». Когда мы были помладше, проводили следующие опыты,не подозревая ,что это связано с положительными и отрицательными числами.
Опыт1. Положите на стол несколько маленьких кусочков тонкой бумаги. Возьмите чистую сухую пластмассовую расческу и 2-3 раза проведите ею по своим волосам. Расчесывая волосы, вы должны услышать легкое потрескивание. Затем медленно поднесите расческу к клочкам бумаги. Вы увидите, что они сначала притягиваются к расческе, а потом отталкиваются от нее.
Опыт 2. Поднесите расческу к тонкой струйке воды, спокойно вытекающей из крана. Вы увидите, что струйка заметно искривляется.
Опыт 3. Сверните из тонкой бумаги две трубочки длиной 2-3см и диаметром 0,5см. Подвесьте их рядом (так, чтобы они слегка касались друг друга) на шелковых нитках. Расчесав волосы, прикоснитесь расческой к бумажным трубочкам – они сразу разойдутся в стороны и останутся в таком положении (то есть нитки будут отклонены). Мы видим, что трубочки отталкиваются друг от друга.
Опыт 4.Потрите палочку о шелк и поднесите к обрывкам бумаги – они начнут «прыгать» на палочку точно так же, как и на расческу, и затем соскальзывать с нее. Струйка воды тоже отклоняется стеклянной палочкой, а бумажные трубочки, к которым вы палочкой прикоснулись, отталкиваются друг от друга.
В этих опытах проявляются силы притяжения и силы отталкивания. Оказывается, мы заряжали предметы. В опытах мы видели, что заряженные предметы могут притягиваться друг к другу, а могут и отталкиваться друг от друга. Это объясняется тем, что существует
два вида, два сорта электрических зарядов, причем заряды одного и того же вида отталкиваются друг от друга, а заряды разных видов притягиваются.
Оказывается положительные и отрицательные числа помогают нам определить температуру воздуха.
В конце телевизионной программы «Время» всегда передают прогноз погоды на завтра, на экране появляется надпись:
В Красноярске………..-6°
В Москве …..+4°
Знак «+», стоящий перед числом градусов, означает тепло, знак «-» - холод.
Глава 3. Отрицательные числа в биологии.
Наша учительница сказала, что в биологии мы точно встречались с отрицательными числами. Мы подумали и твердо ответили, что уж там их точно нет.
На вопрос носит ли в доме у нас кто-нибудь очки, один из нас ответил, что очки носит бабушка и вспомнили, что очки носит еще наша одноклассница Дарья.
Один из нас должен был расспросить бабушку о ее очках,а другой - Дарью.Мы были удивлены: бабушка видит плохо на близкое расстояние-у нее очки «+», а Заринаплохо видит отдалённые предметы - у нее «-».
И тут не обошлось без отрицательных чисел!
Глава 4. Отрицательные числа в истории
Счет лет, которым мы пользуемся, возник давно и связан с почитанием Иисуса Христа – основателя христианской религии. Счет лет от рождения Иисуса Христа постепенно был принят в разных странах.
В нашей стране он введен царем Петром Первым триста лет назад.
Время,исчисляемое от Рождения Христова, мы называем НАША ЭРА
(пишем сокращенно Н.Э.)
Глава 5. Отрицательные числа в географии.
Высоту гор и глубину морей тоже можно записать с помощью положительных и отрицательных чисел!
Глава 6. Отрицательные числа в играх.
Игра в кубики.
Красный кубик - выигрышный,синий - проигрышный.На гранях кубика- числа от 1 до 6.
Правила игры. Нужно каждому бросить три раза по два кубика: красный и синий и определить, кто выиграл, а кто проиграл.
У одного из нас выпали кубикитак:
А у другого:
Мы нашли сумму очков в каждом случае.
У одного из нас получилось проигрышей -17, выигрышей - 9, итого 8 очей проиграно.
У другого: проигрышей- 8, выигрышей – 9, итого - 1 очко выиграно.
Наш учитель сказал, что и здесь можно воспользоваться отрицательными и положительными числами.
Мы поняли, что «+» - это выигрыш, а «-» - проигрыш.
Заключение.
Работая над этой темой, мы узнали много нового и интересного. Очень интересная судьба у отрицательных чисел! Какая у них захватывающая линия времени от начала их возникновения до нашихдней.Мы были рады,когда наш учитель сказал, что самое интересное об отрицательных числах нас ждет впереди, ведь начнем изучать их в 6 классе!
Литература.
1.Вигасин А.А., Годер Г.И., «История древнего мира», учебник 5 кл.,2001 г.
2.Газета «Математика» №4, 2010г.
3.Глейзер Г.И. «История математики в школе», Москва, «Просвещение»,1981г.
4.Детская научная энциклопедия «Я познаю мир», Москва, «Просвещение», 1995г.5.Сикорук Л.Л. «Физикадлямалышей» , 1983г.
6.Электронный ресурс:
http://www.intelteach.ru
http://portfolio.1september.ru
http://www.mathsun.ru
Приложение 1:
«Ну,погоди!» или «Отрицательные числа»-выпуск,который еще никто не видел!
Авторы:Урумов Рудольф и Белов Алексей
Приложение2:Рисунки к опытам по физике.
Художники:Урумов Рудольф и Белов Алексей
VI-ой районный научный конкурс молодых исследователей
«ЗОНАДЫ ФИДÆН»
Направление:
Математика
ТЕМА:
«Судьба отрицательных чисел»
Авторы работы:
ученики 5 класса Урумов Рудольф Владимирович
Белов Алексей Михайлович
Место выполнения работы:
МБОУ СОШ № 2 г. Алагира
Научный руководитель:
учитель математики Кочиева Раиса Аполлоновна
2012-2013 учебный год