Spørsmål:
Hvordan kunne fortidens mennesker være sikre på at a * b = b * a?
user4633
2016-08-31 00:17:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

La meg sitere fra Terence Tao "Analyse 1":

Historisk sett er erkjennelsen av at tall kan behandles aksiomatisk veldig ny, ikke mye mer enn hundre år gammel.

Hvordan kunne da menneskene som levde før aksiomatisering av reelle tall være sikre på at for eksempel a ganger b alltid er lik b ganger a? Fordi de den gang hadde et sett med aksiomer som de kunne bevise ting fra, og dermed hadde de heller ikke en forestilling om strenge bevis. Betyr dette at de bare observerte mønsteret at hvis de tok to konkrete tall, spilte det ingen rolle om de sa "de første gangene den andre" eller "den andre gangen den første"; og på grunn av denne observasjonen antok de a * b = b * a uten bevis?

min gjetning er at hans observasjon henger på det faktum at tallbegrepet endret seg radikalt i det 19. århundre, på en eller annen tid, vil jeg ikke engang prøve å si når - tallbegrepet ble skåret av forestillingene om mengde og størrelse. før det var et tall et antall * av * noe. du trenger ikke rent matematiske aksiomer for å vite at 3 kyr pluss 2 griser er det samme som 2 griser pluss 3 kyr.
@mobil: mhm, tillegg er noe enklere enn annen operasjon. I denne tråden ga jeg eksemplet på kommutativitet av reell tallmultiplikasjon. Men man kunne også spurt: hvordan sørget de for at a (b + c) = ab + ac uten aksiomer?
Du spør hvordan de visste at [et algebraisk uttrykk] var sant om matematikere som var betydelig forut for algebra. Kommutivitet som en egenskap var sannsynligvis en implisitt antagelse om aritmetikk hentet fra grupperingen av fysiske objekter (som hvordan vi lærer regning til barn) og ikke engang formelt anerkjent før adventen av symbolsk algebra.
utmerket spørsmål og en veldig god øvelse i historisk tenkning. vi kan ikke bruke aksiomatisk tenkning til å forklare deres veier, på smerte fra anakronisme. så hvordan trodde de? Jeg er ikke sikker, men jeg mistenker at de svarer vil innebære forestillinger om prosedyre, som påfallende mangler aksiomatiske presentasjoner. ta 2 griser og 3 kyr; Jeg gir deg 5 dinarer for hvert hode: 25 dinarer. Versus: Jeg gir deg 5 dinarer for hvert av de to grisene, og så gir jeg deg 5 dinarer for hver av disse 3 kyrne. Samme resultat, som kan bekreftes bare ved å se. ingen teori er nødvendig.
incidentslly, den første boka om algebra (av al-khwarizmi) fungerer slik. et sentralt poeng er at ligningene IKKE involverer numerisk likhet; snarere innebærer de ekvivalens av verdi - det er det som gjør at 3 kyr pluss 2 griser kan byttes, verdien av griser og kokker, ikke likeverdige tall.
ps. en ting til. Det samme gjelder for euklidisk geometri. du kan legge til vinkler i vinkler, og du kan legge til lengder på lengder, men du kan ikke legge til vinkler i lengder.
Så vi spør: hvordan kan de være sikre på at "område" gir mening? Beregn arealet til et rektangel på to forskjellige måter, $ ab $ og $ ba $, kan vi kanskje få forskjellige svar?
Hvordan kan folk i dag være sikre på at $ ab = ba $ uten bevis? Hvis det er et aksiom, kan det ikke være noe bevis, og vi er ikke bedre enn våre forfedre. Det var ingen moderne forestilling om reelle tall før langt ut på 1800-tallet, som er omtrent samtidig som aksiomatiske forestillinger ble utviklet, så spørsmålet er vanskelig, se http://hsm.stackexchange.com/questions/2740/when-did -det-bli-forstått-at-irrasjonelle-tall-har-ikke-repeterende-desimal / 2743 # 2743 Men selv for positive heltall, hvorfor skulle folk trenge "bevis" for å vite hvordan de skal bruke dem? De hadde ikke bevis på at vann renner nedover heller.
Forvirring gir ikke mening. Lurer du på hvordan barn kan vite hvordan de snakker et språk riktig uten å kunne formulere språkets grammatiske regler, eller hvordan Euler kunne bruke kalkulator uten definisjon av en grense?
[Teller småstein] (https://books.google.it/books?id=2gLPbFKwY5EC&pg=PA86&lpg=PA86&dq=counting+with+pebbles&source=bl&ots=W0C1FPY7qH&sig=LPHTv9qQKmaxCg1YKPxOXtEUr9Y&hl=it&sa=X&ved=0ahUKEwiX-ZyH2uvOAhXJPhQKHengCHgQ6AEIPTAJ#v=onepage&q= teller% 20med% 20pebbles & f = false) i et rektangulært arrangement på $ b \ ganger en $ pebbles.
@Gerrald Edgar: godt spørsmål. men jeg tror puslespillet er skapt ved å behandle tall som abstrakte enheter. for Euclid Jeg mistenker at svaret ville være målrettet: ab = ba fordi a og b er sider av samme rektangel, som ikke kan ha to forskjellige områder. de var ikke abstrakte tall, men størrelser * på noe - i tilfelle sidene av et rektangel.
@mobileink For Euclid ville det ikke være noe spørsmål i det hele tatt, fordi ab eller ba * er * rektangelet. Som vi vil si i dag, inkorporerer han kommutativiteten i språket sitt, så denne identiteten blir overflødig. Det er koordinering av geometri som førte til innføring av skill mellom figurer som ikke er geometrisk fraværende, og deretter til innføring av kongruenser, for å faktorisere disse skillene.
To svar:
Jonathan Cast
2016-08-31 19:51:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Multiplikasjon, før oppfinnelsen av moderne (aksiomatiske) algebra, ble definert som operasjonen som ga området til et rektangel med sider av en bestemt lengde. 1 Kommutativitet av multiplikasjon følger deretter av to aksiomer:

  • Kongruente geometriske figurer har like områder
  • Enhver geometrisk figur som reflekteres gjennom en linje er kongruent til den opprinnelige figuren

og observasjonen som reflekterer et rektangel gjennom en linje gjennom et hjørne i en 45 graders vinkel fra de to sidene, vender rollene til sidene til rektangelet, slik at siden som tidligere tilsvarte $ a $ i figuren nå tilsvarer $ b $ og omvendt. Siden det første rektangelet tilsvarer $ a * b $ og det andre rektangelet tilsvarer $ b * a $, og de har samme område, $ a * b = b * a $.

Merk: geometrisk intuisjon bak dette beviset brukes fortsatt i dag, i beviset i mengde teorien om at $ | A \ ganger B | = | B \ ganger A | $. (Det vanlige induktive beviset du kanskje har sett for heltall, vil fungere for endelige sett, men for uendelige sett er det lettere å gjøre et direkte 'geometrisk' bevis).

1 For eksempel angir Euclid teoremet som vi i dag vil si som "arealet av en trekant med høyden $ h $ og basen $ b $ er $ \ frac {1} {2} bh $ som "Hvis et parallellogram og en trekant er på samme base og i samme paralleller, er parallellogrammet dobbelt så trekantet", dvs. "arealet til en trekant med høyden $ h $ og basen $ b $ er halve arealet av et parallellogram med samme høyde og samme base ". Archimedes går et skritt videre og sier teoremet" området av en sirkel med radius $ r $ er $ \ pi r ^ 2 $ "(som han var den første til å bevise) som" Arealet til en hvilken som helst sirkel er lik en rettvinklet trekant der en av sidene rundt den rette vinkelen er lik radien, og den andre til den omkrets, av sirkelen ", dvs." området for en sirkel er $ \ frac {1} {2} rC $ ". Merk at $ \ frac {1} {2} rC = \ frac {1} {2} r \ pi D = \ frac {1} {2} r \ pi 2r = \ pi r ^ 2 $ ", men Archimedes mangler tydeligvis språket for å uttrykke sitt resultat i den formen.

Selv om jeg mener at dette svaret er riktig (basert på min begrensede kunnskap om matematisk historie), vil det være nyttig hvis du kan sitere en støttende referanse.
@njuffa: Jeg prøvde å finne litt historisk dokumentasjon; Jeg prøver å finne mer når jeg kommer fra jobb
Nei, den ble ikke "definert", og det var ingen aritmetiske "aksiomer" før på 1800-tallet. Det var en sunn fornuft forestilling forbedret av matematikere, og ulike beregningsteknikker. Å gjenskape Euklids teoremer i moderne notasjon endrer betydningen betydelig. For eksempel, for Euclid var "produktet" rektangelet bygget på a og b, så i hans termer det kunstige spørsmålet om $ ab = ba $ ikke en gang oppstår, vendte han absolutt ikke rektangler for å "bevise" det.
@Conifold: +1. Euclid hadde absolutt noe som "aksiomene" våre, men de var geometriske (f.eks. To punkter utgjør en linje), ikke aritmetiske.
Laurent Duval
2016-09-03 02:39:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dann en serie konferanser jeg hørte om "arabisk / islamsk" matematikk (spesielt Al Khawarizmi), en praktisk motivasjon for å fullføre firkanten (som ga algoritmen til å løse 2. graders ligning) kunne ha vært (veldig antatt) estimeringen av mengden fliser som trengs for å utvide et palass med en viss lengde på veggene.

I det minste for heltall gir plassering av firkantede fliser på et rektangulært gulv en naturlig intuisjon enn produktet pendler. Du kan plassere fliser fra øst til vest eller sør til nord og få samme gulv.



Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...