Деятельность л. Ф

Первая часть книги - "Арифметика политика", объемом в 218 двойных страниц, посвящена изложению собственно арифметики, а также прогрессиям и корням (квадратным и кубическим). Она состоит из 5 частей:
1. О числах целых.
2. О числах ломаных, или с долями.
3. О правилах подобных, в трех, в пяти и в седми перечнях.
4. О правилах фальшивых, еже есть гадательных.
5. О правилах радиксов, квадратных и кубических, геометрии принадлежащих.

Кратко охарактеризуем каждую из частей первой книги.

В первой части рассмотрены целые числа и 5 действий - нумерация, сложение, вычитание, умножение и деление. В отличие от рукописей XVII в., Магницкий кроме правил их выполнения дает определения действий:
"Что есть нумерацио? Нумерацио есть счисление еже совершенно вся числа речию именовати, яже в десяти знаменованиях, или изображениях содержатся и изображаются аще: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 , 9 , 0, из них же девять назнаменовательны суть: последнее же 0 (еже цифрою или ничем именуется) егда убо едино стоит, тогда само о себе ничтоже значит. Егда же коему оных знаменований приложение будет, тогда умножает в десятеро".

Определения арифметических действий, видимо, заимствованы Магницким из современной ему западноевропейский литературы. "Аддицио, или сложение есть двух или многих числ во едино собрание, или во един перечень совокупление" , - так определяет Магницкий сложение. Вычитание определялось у Магницкого не как действие, обратное сложению, но как самостоятельная операция, что можно считать естественным на первой стадии обучения. "Субстракцио, или вычитание есть имже малое число, из болшего вычитаем и излишнее объявляем" .

Как независимые действия, решающие некоторые задачи, определялись также умножение и деление. "Умножение есть, имже что в числах умножаем, или коликим вещам по множеству иных вещей раздаем: и количество их числом показуем" . Таким образом, Магницкий сводил умножение к повторному сложению совокупностей предметов. "Деление есть имже болшее число, или перечень на равные части меншим разделяем, от них же едину числом же показуем" .

Безусловно, эти определения крайне несовершенны как с содержательной, так и с методической точки зрения. Мы не будем заниматься бесплодной их критикой хотя бы потому, что она является внеисторической. Сам факт попытки определения арифметических действий носит продуктивный характер, так как он положил начало процессу, в результате которого в ходе анализа и совершенствования родились современные определения.

Свойства действий не рассматривались. Основное внимание, естественно, уделялось правилам действий и разбору многочисленных примеров. Причем Магницкий, как и его предшественники, приводил по нескольку способов деления и умножения. Знаки действий не употреблялись (как и в иностранных учебниках того времени). Значительное внимание уделял Магницкий способам проверки арифметических действий. Для проверки вычитания и деления применялись обратные действия, для всех действий - проверка с помощью 9.

Далее идут именованные числа, которым предпосылается обширный трактат о древних греческих, римских и еврейских деньгах, мерах и весах Голландии и Пруссии, мерах и деньгах "Московского государства и окрестных некиих", 3 сравнительных таблицы мер, веса и денег. Этот трактат, отличающийся замечательными подробностями, ясностью и точностью, свидетельствует о глубокой эрудиции Магницкого. Более того, он имеет несомненную историческую значимость, так как дает сведения о системах мер и денежном обращении России. Что касается именованных чисел, то Магницкий знакомит читателя с их сложением и вычитанием, а также с "раздроблением" и "превращением", которые рассматривает как деление и умножение. Действия с именованными числами выполняются обычным способом.

Во второй части "Арифметики политики" подробно излагаются дроби. Магницкий впервые в русской математической литературе дает определение дробей: "Число ломаное ничтоже ино есть, токмо часть вещи, числом объявленная, сиречь полтина есть половина рубля, а пишется аще 1/2 рубля, или четь 1/4 или пятая часть 1/5, или две пятые части 2/5 и всякие вещи яковая либо часть, объявлена числом: т.е. ломаное число" .

Не случайно изучение дробей следовало за отделом об именованных числах и системах мер: дробь понималась Магницким не как отвлеченное число или доля отвлеченной единицы, но как доли величины, вещи. Дробь при этом мыслилась как некое целое, состоящее из меньших единиц (полтина - 50 копеек, например). Затем Магницкий подробно излагает арифметические действия с дробями - нумерацию, сокращение, сложение, вычитание, умножение и деление.

Третья часть "Арифметики политики" содержит тройные правила, изложенные, в отличие от рукописей XVII в. подробно и расчлененно. Кроме обычного тройного правила в целых и долях различаются "возвратительное", т.е. обратное тройное правило; "правило тройное сократительное", в котором возможно предварительное сокращение членов пропорции, и правила 5, а также 7 величин. Магницкий прямо связал тройное правило с пропорциональностью величин, однако сколько-нибудь развитое учение о пропорциях у него отсутствует. Поэтому даже простое тройное правило описано в "Арифметике политике" недостаточно ясно.

В четвертой части "Арифметики политики" изложены правила ложного положения. Магницкий, в отличие от своих русских и иностранных предшественников, рассмотрел не 2, а 3 случая правила 2 ложных положений: 1) когда оба положения больше искомого; 2) когда оба они меньше; 3) когда одно больше, а другое меньше. У Магницкого имеются также задачи, решаемые по правилу одного ложного положения, которое он тем не менее специально не выделил. Этим заканчивается та часть "Арифметики", которая роднила ее с рукописями XVII в. Остальное ее содержание для русского читателя было новым.

В последней, пятой части "Арифметики политики" Магницкий поместил учение о прогрессиях и об извлечении квадратных и кубических корней. Эти вопросы он справедливо относит к алгебре. Элементы алгебры Магницкий излагает во второй части книги, однако, считая, что изучать ее будут немногие, решает предложить некоторые вопросы "в дополнение многих, в прешедших частях различных правил...". Учитывая потребности практики, он приводит много примеров приложения алгебраического материала к военному и морскому делу.

В пятой части Магницкий возвращается к "подобенствам", или, как он их теперь называет, пропорциям и прогрессиям - арифметическим, геометрическим, лишь упомянув о "гармонических". Он продолжает введенную им в русскую учебную книгу традицию введения определений:
"Прогрессио есть пропорция или подобенство числ к числам в примножении, или во уменшении яковых либо перечнев".
"Арифметическое прогрессио или пропорция есть, егда три или многая числа коеждо их друг от друга равное разнство, но разные пропорции имать, и сие или единаким пошествием, яко 2, 4, 6, 8, 10, 12 или не единаким, яко 2, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13".
"Геометрическое прогрессио или пропорция есть, егда три или многая числа, едину и туюжде между собою пропорцию, но разнства различная имут, и сие или единаким пошествием, яко 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, или не единаким, яко 2, 4, 6, 12, 18".

Рассматриваются убывающие и возрастающие прогрессии, свойства арифметических прогрессий и правило для вычисления ее суммы: " Первый предел и последний сложи, и то сложение сумножи с половиною всех пределов" . Формула для общего члена, естественно, не дается, правило формулируется для конкретного (14-го) члена прогрессии: "Разнством сумножи 13 мест, и первый предел к тому приложи, и будет последний предел" . Изложение геометрической прогрессии начинается определением ее знаменателя: "Идеже достоит умствовати яко егда, два числа геометрического прогрессия, и едино другим разделяется, и произведение бывает пропорция, или умноженное число, имже прогрессия возвышается или вознижается" . Формул для нахождения общего члена и суммы членов геометрической прогрессии у Магницкого нет, при решении задач он пользуется описательным способом.

Квадратному корню посвящена статья "О радиксе квадратном". Магницкий дает геометрическое определение квадратного корня, так как использует его в дальнейшем в основном в геометрических приложениях. Определив сторону квадрата по его площади и поместив табличку квадратов от 1 до 12, Магницкий отмечает, что всякое число может быть квадратом и подробно на примере описывает способ извлечения квадратного корня из целых и дробных чисел. Приближенное значение корня он получает приписыванием пар нулей справа.

По аналогии вводится и понятие о кубическом корне, которому посвящена статья "О радиксе кубическом".

Интересны задачи этой статьи, среди которых есть задачи на замену куба несколькими равновеликими между собой кубами: "Некоторый куб имеет сторону 28 вершков. Из него надо сделать 8 одинаковых меньших кубов. Определить сторону куба".

В связи с большим количеством вычислений в пятой части "Арифметики политики" Магницкий впервые в отечественной математической литературе приводит сведения о десятичных дробях: "иной член арифметики... яже децималь или десятная именуется, сиречь в десятных частях, или в сотых, или в тысящных и множайших" . Он рассматривает сложение десятичных дробей, формулирует правила их вычитания и умножения.

ГОУ СОШ № 000 . Москвы

Старинные способы решения

задач на смешение веществ

из книги «Арифметика» Леонтия Филипповича Магницкого.

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА ПО МАТЕМАТИКЕ

Руководитель: преподаватель математики

МОСКВА 2010

1. Введение…………………………………………………………………………….……………………………3

2. Леонтий Филиппович Магницкий - замечательный русский математик……..3

3. Задачи на смешение веществ………………………………………………………………………….5

4. Сравнение современных методов решения задач на смешение веществ и метода Магницкого на примерах задач из жизни; простота и наглядность метода Магницкого…………………………………………………………………………………………5

5. Использование метода Магницкого в заданиях ГИА……………………………………10

6. Литература……………………………………………………………………………………………………..12

Введение

На уроках математики, начиная с начальной школы, мы постоянно сталкиваемся с задачами на смешение различных веществ. С каждым годом эти задачи усложняются, но принцип их решения не меняется – мы берем одну часть за «x» и отталкиваемся от нее.

Но недавно я узнала, что раньше такие задачи можно было решать, не вводя переменные, и меня это заинтересовало.

Оказывается, такие способы подробно описаны в книге Леонтия Филипповича Магницкого. Перед тем как ознакомить вас с этими способами решения задач, я хотела бы немного рассказать об этом великом русском математике.

Леонтий Филиппович Магницкий

Магницкий

Леонтий Филиппович , русский математик; педагог. По некоторым сведениям, учился в Славяно-греко-латинской академии в Москве. С 1701 до конца жизни преподавал математику в Школе математических и навигацких наук. В 1703 напечатал свою "Арифметику", которая до середины 18 века была основным учебником математики в России. Благодаря научно-методическим и литературным достоинствам "Арифметика" Магницкого использовалась и после появления других книг по математике, более соответствовавших новому уровню науки. Книга Магницкого являлась скорее энциклопедией математических знаний, чем учебником арифметики, многие помещенные в ней сведения сообщались впервые в русской литературе . "Арифметика" сыграла большую роль в распространении математических знаний в России; по ней учился, называвший этот учебник "вратами учёности".

Рис. 1. Леонтий Филиппович Магницкий () - замечательный русский математик.

Задачи на смешение веществ

Такие задачи часто встречаются в жизни – в металлургии, химическом производстве, в медицине и фармакологии и даже в обычной жизни, например, кулинарии.

В металлургии такие задачи возникают, когда нужно знать состав различных сплавов, в химии – количество вещества, вступающего в реакцию, в медицине и фармакологии часто от дозы лекарственного вещества и его составляющих зависит результат лечения, а в кулинарии - вкус полученного блюда.

Обычно нам нужно узнать, как из двух растворов получить вещество нужной концентрации, что и в каких количествах добавить, какова доля каждого из составляющих веществ.

Как мы сейчас решаем такие задачи?

Одну часть берем за «X», составляем уравнения, если нужно, вводим вторую переменную, решаем и получаем нужные значения.

еще в начале восемнадцатого века, когда еще не было принято использование переменных, предложил остроумный графический метод решения таких задач.

Сравнение современных методов решения задач на смешение веществ и метода Магницкого на примерах задач из жизни; простота и наглядность метода Магницкого.

Рассмотрим метод Магницкого, который мы условно назвали «рыбкой» на примере задачи смешения масел.

Как смешать масла?

У некоторого человека были продажные масла. Одно - ценою десять гривен за ведро, а другое - шесть гривен за ведро.

Захотелось ему сделать из этих двух масел, смешав их, масло ценою семь гривен за ведро.

Вопрос: в каких пропорциях нужно смешать эти два масла?

Современный способ решения задачи .

Возьмем одну часть дешевого масла за «X». А часть дорогого масла - за «Y» и получим вот такое уравнение:

7(x+y) = 6x+10y

Мы получили, что масла нужно смешать в пропорции 1 к 3

Старинный способ решения задачи.

Привожу способ решения этой задачи (Рис. 2).

В центре пишем цену первого масла – 6. Под ним, отступя вниз, пишем цену второго масла. Слева, примерно посередине между верхней и нижней цифрами пишем стоимость желаемого масла. Соединяем три цифры отрезками прямых. Получаем картинку рис.2 –а.

Первую цену, поскольку она меньше цены желаемого масла, вычтем из цены смешанного масла, и результат поставим справа от второй цены по диагонали относительно первой цены. Затем из второй цены, которая больше цены желаемого масла, вычтем цену смешанного масла, а то что останется, напишем справа от первой цены по диагонали ко второй цене. Соединим точки отрезками, и получим вот такую картину – Рис. 2-б.

Затем определяем соотношение полученных справа величин между собой. Мы видим, что рядом с ценой дешевого масла стоит цифра 3, а рядом с ценой дорогого масла – цифра 1. Это означает,

что дешевого масла нужно взять втрое больше, чем дорогого, т. е. для получения масла ценою 7 гривен, нужно взять масла в пропорции 1 к 3, т. е. дешевого масла должно быть втрое больше, чем дорогого масла.

Сравнивая оба способа – современный и старинный (Магницкого), мы видим, что ответы, полученные двумя способами, идентичны, значит такой способ вполне применим к решению данной задачи на смешение веществ.

Рассмотрим другие подобные задачи.

Задача на смешение веществ в повседневной жизни.

Может ли данная методика пригодиться в современной жизни? Конечно, может, вот, например, в парикмахерской.

Однажды в парикмахерской подошел ко мне мастер с неожиданной просьбой:

- Не поможете ли нам разрешить задачу, с которой мы никак не можем справиться?

- Уж сколько раствора испортили из-за этого! – добавил другой мастер.

- В чем задача? – осведомился я.

- У нас есть два раствора перекиси водорода : 30% и 3% . Нужно получить 12 % раствор. Не поможете ли нам правильно подсчитать пропорции?

Как мы будем решать эту задачу?

Вот два способа, какими можно решить задачу.

Обозначим искомую часть 30% раствора – х, а 3% - раствора - y. Соответственно, надо получить 0,12 (х+у).

Запишем уравнение:

0,03у+0,3х=0.12(x+y)

0,3х-0,12х=0,12у-0,03у

Ответ: для получения 12%-го раствора нужно взять одну часть 30% раствора и две части 3%-го раствора перекиси.

Второй способ - метод Магницкого.

В центре пишем концентрацию первого раствора – 30 %. Под ним, отступя вниз, пишем концентрацию второго раствора - 3% или 0, 03. Слева, примерно посередине между верхней и нижней цифрами пишем концентрацию желаемого раствора – 12% или 0, 2. Соединяем три цифры отрезками прямых.

Из первой концентрации, поскольку она больше желаемой, вычтем 0,12, подпишем справа от 0,03 результат 0, 18, который оказался по диагонали от 0,3. Из 0, 12 вычитаем 0, 03 и подписываем справа от 0,3 результат – 0,09, который тоже оказывается по диагонали от значения 0, 03. Соединяем все отрезками и получаем «рыбку» (рис. 3).

Соотношение полученных величин – 0, 09 и 0,018 – составляет 1 к 2, т. е. первого раствора концентрацией 30 % надо взять в 2 раза меньше, чем 3%-го раствора.

Ответы, полученные двумя методами, идентичны.

Как вы видите, способ решения без ввода переменных намного легче и нагляднее.

Использование метода Магницкого в заданиях ГИА.

Всем нам предстоит рано или поздно сдавать экзамены в форме ЕГЭ или ГИА. Вот как раз в ГИА и есть задача на смешение веществ в части C.

Вот и сама задача.

Имеется два сплава с разным содержанием золота. В первом сплаве – 35% золота, а во втором 60% , в каком отношении надо взять первый и второй сплав, чтобы получить из них новый, содержащий 40% золота .

Решим и эту задачу двумя способами.

Пусть часть первого сплава – х, а второго – у

Тогда количество золота в первом сплаве составляет 0, 35х, а во втором 0,6у. Масса нового сплава равна х+у, а кол-во золота составляет 0,4(х+у).

Составим уравнение:

0, 35х+0,6у=0,4(х+у)

35х+60у=40х+40у

Ответ: для получения сплава, содержащего 40% золота из двух сплавов с содержанием 35% и 60%, нужно взять в 4 раза больше 35%-го сплава.

2 способ – метод Магницкого.

Аналогично методу рыбки, описанному выше, формируем изображение, показанное на рисунке 4.

Результат: соотношение полученных величин составляет 1 к 4, значит 35%-го сплава надо взять в 4 раза больше, чем 60%-го.

Как вы снова смогли убедиться, способ Леонтия Филипповича Магницкого проще для понимания.

Применение такого способа может помочь быстро и правильно решить эту довольно сложную задачу, а также, кто знает, может за необычность решения вам поставят дополнительные баллы!

На представленных примерах видно, что изящный графический метод решения задач на смешение веществ не потерял своей актуальности и привлекательности на сегодняшний день. Достижения современной математики нисколько не уменьшают заслуг замечательных русских ученых, творивших несколько веков назад, о чем нельзя забывать изучающим математику в наши дни.

Литература:

1. , . Старинные занимательные задачи. Москва, «Наука», главная редакция Физико-математической литературы, 1985.

2. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). - СПб.: 1890-1907.

3. П. Деятели отечественной истории. Биографический справочник. Москва, 1997 г.

4. http://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%9B.

Леонтий Филиппович Магницкий и его «Арифметика»

В первой четверти XVIII века математическому просвещению в России было сообщено новое направление. Математика перестает быть частным делом и обучение ей ставится на службу политическим, военным, экономическим задачам государства. За распространение светского образования борется с большой энергией правительство во главе с царем, позднее императором Петром I (1682 – 1725).

О роли, которая придавалась математическому образованию, говорит даже название некоторых школ. Первой была основана по указу 14 (25) января 1701 г. школа «математических и навигацких, то есть мореходно хитростно искусств учения» в Москве. В 1714 г. приступили к организации в ряде городов низших «цыфирных» школ. В 1711 г. в Москве начала функционировать инженерная школа и в 1712 г. артиллерийская. В 1715 г. от Навигацкой школы отделилась Морская академия в Петербурге, которой поручено было готовить специалистов для флота.

К преподаванию в Навигацкой школе было привлечено несколько человек. Во главе дела был поставлен А. Д. Фархварсон. Его ближайшим помощником являлся Л. Ф. Магницкий; с ними работали также Стефан Гвин и Грейс.

Леонтий Филиппович Магницкий родился 19 июня 1669 г. Он происходил из тверских крестьян. По-видимому, самоучкой он изучил многие науки и среди них математику, а также несколько европейских языков. В Навигацкой школе он работал с начала 1702 г., преподавая арифметику, геометрию и тригонометрию, иногда и мореходные науки. С 1716 г. до конца жизни Магницкий руководил школой, в которой была тогда прекращена подготовка морских кадров. К осени 1702 г. он уже закончил свою знаменитую «Арифметику». Вместе с Фархварсоном и Гвином он опубликовал «Таблицы логарифмов и синусов, тангенсов и секансов». Эти таблицы содержали семизначные десятичные логарифмы чисел до 10 000, а затем логарифмы и натуральные значения названных функций. «Во употребление и знание математико-навигацким ученикам», как сказано на титульном листе, было выпущено через 13 лет второе издание этой книги. Фархварсон и Магницкий подготовили также русское издание голландских «Таблиц горизонтальных северные и южные широты восхождения солнца…», содержащих нужные мореплавателям таблицы с объяснением, как ими пользоваться. Скончался Магницкий, проработав в Навигацкой школе почти сорок лет, 30 октября 1739 г. и был похоронен в одной из московских церквей.

«Арифметика» Магницкого. Первое печатное руководство по арифметике на русском языке было издано за границей. В 1700 г. Петр I дал голландцу Я.Тессингу право печатать и ввозить в Россию книги светского характера, географические карты и т.д. По математике Тессинг выпустил «Краткое и полезное руковедение во аритметыку» Ильи Федоровича Копиевича или Копиевского, родом из Белоруссии. Однако арифметике здесь отведено лишь 16 страниц, где даны краткие сведения о новой нумерации и первых четырех действиях над целыми числами, причем сообщаются весьма лаконичные определения операций. Нуль зовется оником или же, как вскоре и у Магницкого, цифрою; это слово перешло в Европу из арабской литературы и долгое время означало нуль. Остальные 32 страницы книжечки содержат нравоучительные изречения и притчи.

«Руковедение» Копиевича не имело успеха, и не могло идти ни в какое сравнение с появившейся вскоре «Арифметикой» Магницкого, изданной очень большим для того времени тиражом – 2400 экз. Эта «Арифметика сиречь наука числительная. С разных диалектов на славянский язык преведеная, и во едино собрана, и на две книги разделена», изданная в Москве в январе 1703 г., сыграла в истории русского математического образования чрезвычайную роль. Популярность сочинения была необыкновенная, и около 50 лет оно не имело конкурентов, как в школах, так и в более широких читательских кругах. «Арифметику» Магницкого и грамматику Смотрицкого называл «вратами своей учености» Ломоносов. Вместе с тем, «Арифметика» являлась связующим звеном между традициями московской рукописной литературы и влияниями новой, западноевропейской.

С внешней стороны «Арифметика» представляет собой большой том 662 страницы, набранный еще славянским шрифтом. Имея в виду интересы не только школы, но и самоучек, каким в математике являлся он сам, Магницкий снабдил все правила действий и решения задач очень большим числом подробно решенных примеров.

«Арифметика» делится на две книги. Первая из них, большая (в ней 218 листов), - состоит из пяти частей и посвящена преимущественно арифметике в собственном смысле слова. Во второй книге (насчитывающей 87 листов) три части, включающие алгебру с геометрическими приложениями, начала тригонометрии, космографию, географию и навигацию. Тут все было новым для русского читателя.

На титульном листе сам Магницкий характеризовал свое сочинение как перевод – лучше сказать, переложение – с различных языков, оставляя за собой лишь «во едино собрание». Эти слова нужно понимать в том смысле, что Магницкий изучил и использовал целый ряд более ранних руководств, причем он не ограничился старыми нашими рукописями, но привлек и иностранную литературу. Фактически, «собирая во едино» арифметические, алгебраические, геометрические и иные материалы, будь то отдельные задачи или методы решения задач - он все подверг весьма тщательному отбору и существенной обработке. В результате возник вполне оригинальный курс, учитывающий запросы и возможности русских читателей того времени и вместе с тем открывающий перед ними, как выразился Ломоносов, врата к дальнейшему углублению знаний.

В первой книге «Арифметики» очень много почерпнуто, в обработанном виде, из рукописей. Вместе с тем уже в первых четырех частях этой книги немало нового, начиная с обучения арифметическим действиям. Весь материал расположен гораздо более систематически, существенно обновлены задачи, исключены сведения о счете костьми и дощаном счете, современная нумерация окончательно вытесняет алфавитную и старый счет на тьмы, легионы и пр. заменен общепринятыми в Европе миллионами, биллионами, триллионами и квадриллионами. Далее этого Магницкий не идет, ибо

«Довлеет числа сего

К вещем всем мира всего».

Тут же, впервые в наших учебниках, высказана идея бесконечности натурального ряда:

«Число есть бесконечно,

Умом нам недотечно

Ни кто не знает конца,

Кроме всех Бога творца».

Стихи вообще нередко встречаются в «Арифметике»: в такой форме Магницкий любил высказывать поучения, общие выводы и советы читателю.

Главную роль в первой книге «Арифметики» играют, как и в рукописях, тройное правило и правило двух ложных положений, а несколько задач решено по правилу одного ложного положения, которое, впрочем, в общем виде не формулируется. Однако, в отличие от рукописей, различаются «возвратительное», т.е. обратное тройное правило и правила пяти, а также семи величин. Все это вместе с правилом «соединительным», т.е. смешения, объединено под именем «правил подобных». Подобие или подобенство – термин, означающий пропорциональность, а также пропорцию. Магницкий обстоятельно описывает простое тройное правило, которое характеризует, как «некий устав о трех перечнях, их же друг к другу подобием учит изобретати четвертый, третьему подобный». Эти три данные числа называются количество, цена и изобретатель; первое и третье должны быть «единого качества», а третье «изобретает иный перечень подобный себе, таковым же подобием яковым и второй первому подобен есть».

Магницкий прямо связывает тройное правило с пропорциональностью величин, и читатель, усваивая правило, заодно свыкался с представлением о свойствах «подобия» двух пар чисел. Сама формулировка правила конкретно выражала одно из свойств пропорции. Однако Магницкий не выделил и не разъяснил предварительно применяемые им общие свойства пропорциональных величин.

К «подобенствам» или, как он их теперь называет, пропорциям, Магницкий возвращается в пятой части, озаглавленной «О прогрессиях и радиксах квадратных и кубических». Определив общим образом «прогрессио» или «шествование», Магницкий разделяет прогрессии на арифметические, геометрические и «армонические».

Пятой частью заканчивается первая книга «Арифметики». Она отличается от прежних русских арифметических рукописей не только гораздо большим богатством содержания, но и самой манерой подачи материала. В рукописях отсутствовали не только доказательства, но почти полностью даже определения понятий. У Магницкого также не было доказательств в строгом смысле слова, но в очень многих случаях он, растолковывая свои правила, подводит к их сознательному применению. Так поступает он, например, при изложении тройного правила. Особенно важным средством содержательного изложения и воспитания мышления стали у Магницкого определения, которыми он пользуется не только, когда вводит такие неизвестные понятия, как прогрессия или радикс, но и в случае вполне обиходных понятий и действий.

Уже в первой книге «Арифметики» Магницкий проделал большую работу по обогащению и улучшению русской математической терминологии. Многие термины впервые встречаются у Магницкого или, во всяком случае,

благодаря ему вошли в наш математический словарь: множитель, произведение, делимый и частный перечни, делитель, квадратное число, среднее пропорциональное число, извлечение корня, пропорция, прогрессия и т.д.

Вторая книга «Арифметики» впервые знакомила нашего читателя с обширным кругом знаний, которые Магницкий назвал «арифметикой астрономской» и которые включили, среди прочего, алгебру и тригонометрию. В предисловии Магницкий подчеркивал значение всего этого комплекса сведений для России его времени. Изучение алгебры он рассматривал как «некий высочайший и тщаливейшим токмо свойственный жребий, зане не всякому общенародному человеку есть сия потребна, яко купцем, икономам, ремесленником и таковым».

Слово алгебра Магницкий производил, как и многие, от имени якобы изобретшего ее Гебера. Итальянцы зовут ее коссика, от слова коса, т.е. вещь. Прежде всего Магницкий знакомит с коссическими названиями, а также обозначениями степеней неизвестной вплоть до 25-й включительно. Этот «вид» алгебры он называет нумерацией. После того Магницкий переходит к другому способу обозначения – «знаменованию алгебраитики». Обозначение неизвестных величин прописными гласными и данных величин прописными согласными ввел Ф.Виет, который характеризовал степени, ставя рядом с буквой полное или сокращенное латинское название степени.

Магницкий приводит два примера алгебраических выражений в буквенном обозначении, предупреждая, что числовой коэффициент (этого термина у него нет) ставится впереди соответствующей буквы. В дальнейшем он употребляет коссические знаки и излагает на многих примерах основы алгебраических исчислений – вплоть до деления многочленов.

За всем этим следует вторая часть второй книги «О геометрических чрез арифметику действующих», прежде всего 18 задач, среди которых задачи на вычисление площадей параллелограмма, правильных многоугольников, сегмента круга, объемов круглых тел; сообщены диаметр, поверхность и объем Земли в итальянских милях. Попутно приведены некоторые теоремы – о равенстве стороны правильно вписанного в круг шестиугольника «семидиаметру» и о равенстве отношения площадей двух кругов отношению квадратов их диаметров. Для русского читателя здесь было много новых важных сведений. А далее Магницкий переходит к решению трех канонических видов квадратных уравнений с положительными коэффициентами при членах.

Затем разобрано несколько задач, выражающихся линейными, квадратными и биквадратными уравнениями. Геометрические задачи объединены заглавием «О различных линиях в фигурах сущих». Большинство из них относится к определению элементов прямоугольных или произвольных треугольников по тем или иным данным (например, катетов по их произведению и разности или высоты по трем сторонам и т.п.)

При оценке изложения алгебры у Магницкого следует помнить, что столь привычная теперь символика. Декарта находится в те времена признание еще немногие и повсеместное укореняется только в ХVIII веке. В курсах авторитетных педагогов XVII столетий преобладали то коссические обозначения, то символы Виета и его последователей, иногда комбинации тех и других, а иной раз собственные специально придуманные знаки. Далее, одни авторы уже принимали отрицательные и мнимые числа, другие еще отвергали их употребление, по крайней мере в школе; а это, естественно, отражалось на учении о квадратных уравнениях.

Вслед за алгеброй Магницкий на нескольких страницах дает решения семи тригонометрических «проблем», служащих для вычисления таблиц синусов, тангенсов и секансов. Он сообщает правила вычисления по синусу дуги α, меньшей 90º, косинуса дуги 90º-α, затем теоремы о синусах и хордах дуг 2α, 3α и 5α. Это первое изложение тригонометрии на русском языке в силу своей чрезмерной краткости вряд ли было доступно большинству читателей. В последней части «Арифметики» содержатся различные сведения, полезные для моряков.

«Арифметика» Магницкого удовлетворила важной государственной и общественной потребности своего времени, ее изучали много и прилежно, о чем свидетельствуют многочисленные сохранившиеся списки и конспекты книги. Разделив судьбу родственных учебников в Западной Европе, она прослужила до середины XVIII века. Все же, несмотря на свой энциклопедический характер, «Арифметика» и в Петровскую эпоху оказалась для школы недостаточной: в ней было слишком мало геометрического материала.

Задачи из «Арифметики» Л.Ф.Магницкого

I. Житейские истории .

1. Бочонок кваса. Один человек выпивает бочонок за 14 дней, а вместе с женой выпивает такой же бочонок кваса за 10 дней. Нужно узнать, за сколько дней жена одна выпивает такой же бочонок кваса.

Решение: 1 способ : За 140 дней человек выпьет 10 бочонков кваса, а вдвоем с женой за 140 дней они выпьют 14 бочонков кваса. Значит, за 140 дней жена выпьет 14 – 10 = 4 бочонка кваса, а тогда один бочонок она выпьет за 140:4 = 35 дней.

2 способ : За один день человек выпивает 1/14 часть бочонка, а вместе с женой 1/10 часть. Пусть жена выпивает за один день 1/х часть бочонка. Тогда 1/14+1/х=1/10. Решив полученное уравнение, получим х=35.

2. Как разделить орехи? Говорит дед внукам: «Вот вам 130 орехов. Разделите их на 2 части так, чтобы меньшая часть, увеличенная в 4 раза, равнялась бы большей части, уменьшенной в 3 раза». Как разделить орехи?

Решение: 1 способ : Уменьшив второе количество орехов в большей части, мы получим их столько же, как в четырех меньших частях. Значит, большая часть должна содержать в 3*4=12 раз больше орехов, чем меньшая, а общее число орехов должно быть в 13 раз больше, чем в меньшей части. Поэтому меньшая часть должна содержать 130:13=10 орехов, а большая 130-10=120 орехов.

2 способ : Пусть в меньшей части было х орехов, тогда в большей части было (130-х) орехов. После увеличения меньшая часть стала 4х орехов, а большая после уменьшения стала (130-х)/3 орехов. По условию орехов стало поровну.

4х = (130-х)/3; 12х = 130-х; 13х = 130; х = 10 (орехов) меньшая часть,

130-10=120 (орехов) большая часть.

II. Путешествия.

1. Из Москвы в Вологду . Посланчеловек из Москвы в Вологду, и велено ему в хождении своем совершать во всякий день по 40 верст. На следующий день вслед ему послан второй человек, и приказано ему проходить в день по 45 верст. На какой день второй человек догонит первого?

Решение: 1 способ: За день первый человек пройдет по направлению к Вологде 40 верст и, значит, к началу следующего дня будет опережать второго человека на 40 верст. В каждый следующий день первый человек будет проходить по 40 верст, второй по 45 верст, а расстояние между ними будет сокращаться на 5 верст. На 40 верст оно сократиться за 8 дней. Поэтому второй человек настигнет первого к исходу 8-го дня своего путешествия.

2 способ: Пусть первый человек проходит за х дней определенное расстояние, а второй это же расстояние пройдет за (х-1) день. Для первого человека это расстояние равно 40х верст, а для второго 45(х-1) верст.

40х=45(х-1); 40х=45х-45; 5х=45; х=9.

III. Денежные расчеты.

1. Сколько стоят гуси? Некто купил 96 гусей. Половину гусей он купил, заплатив по 2 алтына и 7 полушек за каждого гуся. За каждого из остальных гусей он заплатил по 2 алтына без полушки. Сколько стоит покупка?

Решение: Так как алтын состоит из 12 полушек, то 2 алтына и 7 полушек составляют 2 * 12 + 7 = 31 полушки. Следовательно, за половину гусей уплачено 48 * 31 = 1488 полушек. За вторую половину гусей уплачено 48 * (24 -1) = 48 * 23 = 1104 полушки, т.е. за всех гусей уплачено 1488 + 1104 = 2592 полушек, что составляет 2592: 4 = 648 копеек или 6 рублей 48 копеек, или 6 рублей 16 алтын.

2. Сколько куплено баранов? Один человек купил 112 баранов старых и молодых заплатил за них 49 рублей и 20 алтын. За старого барана он платил по 15 алтын и по 4 полушки, а за молодого барана по 10 алтын.

Сколько таких баранов было куплено?

Решение: Поскольку в одном алтыне 3 копейки, а в одной копейке 4 полушки, то старый баран стоит 15 * 3 + 1 = 46 копеек. Так как молодой баран стоит 10 алтын, т.е. 30 копеек, то он на 16 копеек стоит дешевле старого барана. Если бы были куплены только молодые бараны, то за них заплатили бы 3360 копеек. Поскольку за всех баранов уплатил 49 рублей и 20 алтын, или 4960 копеек, то излишек в 1600 = 4960 - 3360 копеек пошел на оплату старых баранов. Тогда старых баранов куплено 1600/16 = 100. Значит, молодых куплено 112 – 100, т.е. 12 баранов.

IV. Любопытные свойства чисел.

1. Одинаковые цифры. Если умножить число 777 на число 143, то получится шестизначное число, записываемое одними единицами;

777х143=111 111.

Если же число 777 умножить на 429, то получится 333 333, записываемое шестью тройками.

Найдите, на какие числа надо умножить число 777, чтобы получить шестизначное число, записываемые одними двойками, одними четверками, одними пятерками и т.д.

Решение: Для того чтобы получить шестизначное число, записываемое двойками, надо 777 умножить на 286. Если же мы число 777 умножим соответственно на числа 572, 715, 858, 1001, 1144, 1287, то получим числа, записываемые одними четверками, пятерками, шестерками, семерками, восьмерками, девятками. Это видно из следующего. Поскольку

777х143=111 111

143х2=286, 143х3=429, …, 143х9=1287,

то, например,

777х858=777х143х6=111 111х6=666 666,

777х1001=777х143х7=111 111х7=777 777.

Можно найти и два четырехзначных числа, произведение которых записывается восемью единицами.

Требуемое свойство имеют числа 7373 и 1507. для того чтобы найти их, надо разложить на множители число 11 111 111. Легко видеть, что

11 111 111=1111х10 001=11х101х10 001.

Числа 11 и 101 далее на множители не раскладываются. Это так называемые простые числа. Последний множитель 10 001 простым не является, но найти его разложение на простые множители не легко. Путем деления этого числа на 3, 5, 7, 11, 13, 17 и другие простые числа можно, в конце концов, найти делители числа 10 001 и разложить его. Можно значительно сократить число проб, если заметить, что каждый простой делитель обязательно должен иметь вид 8k+1. Это связано с тем, что 10 001=10 +1. Остается проверить только делимость на 17, 41, 73, 89, 97. Оказывается, что 10 001 не делится на 17, 41 и делится на 73. Так получается разложение 10 001=73х137 и

11 111 111=11х101х73х137=(101х73)х(11х137)=7373х1507.

Задачи из «Арифметики» Магницкого можно применять на уроках математики для развития логики мышления, умения рассуждать, а также в межпредметных связях с историей. Данные задачи целесообразно использовать на занятиях математического кружка, можно включать в задания математических олимпиад.

Список использованной литературы:

1. Юшкевич А.П. История математики в России до 1917 года. – М.: Изд-во «Наука», 1968.

2. Олехник С.Н., Нестеренко Ю.В., Потапов М.К. Старинные занимательные задачи. – М.,1994.

3. Энциклопедический словарь юного математика. – М.: Педагогика, 1985.

Математический кружок МОУ СОШ с. Атаевка

Рук. Силаева Ольга Васильевна.

Об «Арифметике» Леонтия Филипповича Магницкого, по которой два столетия учились российские отроки, слышали многие, но не все знают, что создавалась она как учебник для будущих , обучавшихся в .
О создателе уникального учебника, Леонтии Магницком, известно не так уж и много. Большинство сведений о нем относится к годам, когда он уже преподавал в Навигацкой школе. О детских годах известно лишь то, что родился он в крестьянской семье в Осташковской монастырской слободе на берегу озера Селигер. Отца будущего математика звали Филиппом, прозвище его было Теляшин, фамилии же в то время крестьянам не полагались. Мальчик еще в детстве научился самостоятельно читать, благодаря чему временами исполнял обязанности псаломщика в местной церкви.
Судьба юноши резко изменилась, когда из родной слободы его отправили с возом мороженой рыбы в Иосифо- Волоколамский монастырь. Видимо, в монастыре паренек проявил интерес к книгам, и игумен, убедившись в его грамотности, оставил Леонтия чтецом. Уже через год игумен благословил юношу на учебу в Славяно-греко-латинскую академию, бывшую в тот период основным учебным заведением в России. В академии Леонтий проучился около восьми лет.
Любопытно, что математику, которой Магницкий затем занимался до конца жизни, в академии не преподавали. Следовательно, её Леонтий изучил самостоятельно, как и основы навигации и астрономии. Закончив академию, Леонтий не стал постригаться в священнослужители, как надеялся отправлявший его на учебу игумен, а стал преподавать математику, а, возможно, и языки, в семьях .
В Москве и произошла его встреча с , который умел находить людей, полезных для России, из каких бы слоев общества они ни происходили. Безродный учитель, не имевший даже фамилии, понравившийся царю глубокими знаниями, получил от монарха своеобразный подарок. Петр повелел ему впредь именоваться Магницким, так как он притягивал своей ученостью отроков к себе, как магнитом. Для современных людей значимость этого подарка не совсем понятна, а ведь в то время фамилии имели только представители .
В литературе встречаются упоминания, что Леонтию протежировал архимандрит Нектарий (Теляшин), якобы знакомый с царем. Это ошибка, совпадение фамилии архимандрита и прозвища отца Леонтия еще не означают, что они были родственниками, да и умер Нектарий за два года до рождения будущего математика.
В число российской знати царский подарок Магницкого не вывел, но вскоре произошло его назначение на государственную службу, о чем сохранилась запись: «Февраля в 1 день (1701 г.) взят в ведомость Оружейной палаты осташковец Леонтий Магницкий, которому велено ради народныя пользы издать чрез труд свой словенским диалектом книгу арифметику. А желает он имети при себе впомоществовании кадашевца Василия Киприанова ради скорого во издании книги совершения». Обратите внимание, ему не просто поручают создать учебник, но и разрешают взять за государственный счет помощника.
На время подготовки учебника Магницкому были назначены кормовые деньги из расчета 5 алтын в день, что за год составляет почти 50 рублей – деньги по тем временам немалые. Видимо, за дело Магницкий принялся рьяно, так как уже в начале марта по указанию царя следует и разовое денежное пожалование из доходов Оружейной палаты – 12 рублями Магницкого и 8 рублями Киприанова. Петра интересовал не просто учебник арифметики, а всеобъемлющая книга с доступным изложением основных разделов математики, ориентированная на потребности морского и военного дела. Поэтому трудился над учебником Магницкий при Навигацкой школе, открытой в этот год в Москве в . Здесь он мог пользоваться библиотекой, пособиями и навигационными инструментами, а также советами и помощью преподавателей-иностранцев и , который, видимо, и контролировал ход написания учебника.
Удивительно, но учебник был написан и издан всего за два года. При этом он не являлся просто переводом иностранных учебников, по структуре и по содержанию это был полностью самостоятельный труд, причем даже отдаленно напоминающих его учебников в Европе в то время не существовало. Естественно, что автор пользовался европейскими учебниками и трудами по математике и что-то из них взял, но изложил так, как считал нужным. По сути, Магницкий создал не учебник, а энциклопедию математических и навигационных наук. Причем написана книга была простым, образным и понятным языком, изучать по ней математику, при наличии определенных начальных знаний, можно было и самостоятельно.
По традиции того времени автор дал книге длинное название – «Арифметика, сиречь наука числителная. С разных диалектов на славенский язык преведеная, и во едино собрана, и на две книги разделена». Не забыл автор и себя упомянуть – «Сочинися сия книга чрез труды Леонтиа Магницкаго», вскоре все и стали называть книгу коротко и просто – «Математика Магницкого». В книге, содержащей более 600 страниц, автор подробно разобрал арифметические действия с целыми и дробными числами, дал сведения о денежном счете, мерах и весах, привел много практических задач, применительно к реалиям российской жизни. Затем изложил алгебру, геометрию и тригонометрию. В последнем разделе, названном «Обще о земном размерении и яже к мореплаванию надлежит», рассмотрел прикладное применение математики в морском деле.
Магницкий в своем учебнике не только стремился доходчиво разъяснить математические правила, но и побудить у учеников интерес к учебе. Он постоянно на конкретных примерах из обыденной жизни, военной и морской практики подчеркивал важность знания математики. Даже задачи старался формулировать так, чтобы они вызывали интерес, зачастую они напоминали анекдоты с замысловатым математическим сюжетом.

Фото с сайта ostashkov.ru

Учебник оказался столь удачным, что в течение нескольких лет распространился по всей России. Видимо, еще в период написания учебника Магницкий стал преподавать в Навигацкой школе, с которой ему предстояло связать всю свою жизнь. До 1739 года Леонтий Филиппович сначала преподавал, а затем и возглавлял Навигацкую школу, воспитав целую плеяду учеников, многие из которых стали видными военными и государственными деятелями России.
Авторитет Магницкого среди современников был огромен. Поэт и филолог В.К. Тредиаковский писал о нем, как о добросовестном и нельстивом человеке, первом российском издателе и учителе арифметики и геометрии. Адмирал В.Я. Чичагов называл Магницкого великим математиком, а об его книге отзывался как об образце учености. «Вратами своей учености» считал «Арифметику Магницкого» .
Умер Леонтий Филиппович Магницкий в 1739 году в возрасте 70 лет. В начале 30-х годов прошлого века, при строительстве в Москве метро, на углу Лубянского проезда и Мясницкой была обнаружена могила. В полустертой надписи на могильном камне провозглашалась вечная память Леонтию Филипповичу Магницкому, первому в России математики учителю, родившемуся 9 июня 1669 г., а умершему в 1 час ночи с 19 на 20 октября 1739 г. Уже в наше время в Осташкове в память о своем знаменитом земляке Магницкому установили небольшой памятник.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №2 города Кузнецка

Научно-практическая конференция, посвященная жизни и деятельности Л. Ф. Магницкого

Педагогическое наследие Леонтия Филипповича Магницкого

Морозова Оксана Владимировна

2014 Содержание

Введение

1. Биография Л.Ф.Магницкого

2. Арифметика Магницкого

3. Задачи из Арифметики Магницкого

3.2 Задачи из Арифметики на «Фальшивое правило»

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Первый отечественный учебник по математике является связующим звеном между традициями московской рукописной литературы и влияниями новой, западноевропейской. «Арифметика» Магницкого стала первой русской энциклопедией по разным отраслям математики, по астрономии, геодезии, навигации, кораблевождению, несмотря на то, что в названии упоминалась лишь исходная математическая область. Удовлетворяя тем требованиям, которые могли быть предъявлены к учебнику математики в России в первую половину XVIII столетия, «Арифметика» Магницкого долгое время пользовалась широким распространением и вышла из употребления около середины 50-х годов XVIII столетия. На ней воспитывались целые поколения деятелей физико-математических наук в России. По ее содержанию можно составить понятие о направлении и характере преподавания арифметики в России в первой половине XVIII столетия и о качестве знаний, доставляемых этим преподаванием.

О значимой роли Магницкого в развитии науки говорит надгробная надпись: «“первому в России математики учителю”, личности “без всякого пороку”, “любови к ближнему нелицемерной, благодарения ревностного, жития чистого, смирения глубочайшего, разума зрелого, правдодушия”, “в слугах отечества усерднейшему попечителю, подчиненным отцу любезному, обид от неприятелей терпеливейшему».

1. Биография Л.Ф.Магницкого

19 июня 1669 года, с тех пор уже минуло 3 века, в городе Осташкове, на земле, где берёт начало великая русская река Волга, родился мальчик. Родился он в небольшом деревянном доме, расположенном у стен Знаменского монастыря, на берегу озера Селигер. Родился он в большой крестьянской семье Теляшиных, славившейся своей религиозностью. Родился он в то время, когда на Селигерской земле расцветал монастырь Нилова пустынь. При крещении ребёнку дали имя Леонтий, что в переводе с греческого означает «львиный».

Время шло. Мальчик рос и креп духом. Он помогал отцу, «работою своих рук кормившего себя» и свою семью, а в свободное время «был страстный охотник читать в церкви мудрёное и трудное». Обычные крестьянские детишки не имели возможности иметь книги, обучаться грамоте. А отрок Леонтий имел такую возможность. Его двоюродный дед, святитель Нектарий, был вторым настоятелем и строителем Нило-Столобенской пустыни, которая возникла на месте подвигов великого русского святого преподобного Нила. За два года до рождения Леонтия были обретены мощи этого святого, и на остров Столбный, где находится пустынь, много людей стало устремляться на богомолье. Семья Теляшиных тоже ходила в это чудодейственное место. И посещая монастырь, Леонтий подолгу задерживался в монастырской библиотеке. Он читал древние рукописные книги, не замечая времени, чтение поглощало его.

Сын Филиппа Теляшина, человека скромного и религиозного, с детства возлюбил Бога от всей души, готовился к духовной карьере, прислуживал чтецом в церкви, но судьба распорядилась иначе.

Озеро Селигер богато рыбой. Как только устанавливался санный путь, обозы с замороженной рыбой отправлялись в Москву, Тверь и другие города. С этим обозом отправили юношу Леонтия. Ему тогда было около шестнадцати лет.

В монастыре поразились необычными способностями обычного крестьянского сына: он умел читать и писать, чего простые крестьяне в большинстве своём не умели. Монахи решили, что этот юноша станет хорошим чтецом и оставили у себя «для чтения». Затем Теляшина направили в Московский Симонов монастырь. Юноша и там поразил всех своими незаурядными способностями. Настоятель монастыря решил, что такому самородку нужно обучаться дальше и отправил его учиться в Славяно-греко-латинскую академию. Особый интерес у молодого человека вызывали математические задания. А так как математика тогда в академии не преподавалась, и русских математических рукописей было ограниченное количество, он изучил данный предмет, по словам сына Ивана, «дивным и неудобовероятным способом». Для этого он изучил латинский, греческий язык в академии, немецкий, голландский, итальянский самостоятельно. Изучив языки, он перечитал множество иностранных рукописей и овладел математикой настолько, что его стали приглашать в богатые семейства преподавать этот предмет.

Посещая своих учеников, Леонтий Филиппович столкнулся с проблемой. По математике, или как тогда говорили арифметике, не было для детей и юношей ни одного пособия и ни одного учебника. Молодой человек начал сам составлять примеры и интересные задачки. Объяснял он свой предмет с таким жаром, что мог заинтересовать даже самого ленивого и не желающего учиться ученика, каких немало было в богатых семьях.

Слухи о талантливом учителе донеслись до Петра I. Российскому самодержцу нужны были русские образованные люди, потому что почти все грамотные люди были выходцами из других стран. Прибыльщик Петра I, Курбатов А.А., представил царю Теляшина. Императору очень понравился молодой человек. Он был поражён его познаниями в области математики. Пётр I дал же Леонтию Филипповичу новую фамилию. Помня выражение своего духовного наставника Симеона Полоцкого «Христос, как магнит, притягивает к себе души людей», царь Пётр назвал Теляшина Магницким – человеком, который как магнит притягивает к себе знания. Царь Пётр назначил Леонтия Филипповича «российскому благородному юношеству учителем математики» в только что открывшейся Московской Навигацкой школе.

Математико – навигацкую школу Пётр открыл, а учебников не было. Тогда царь, хорошо подумав, поручил Леонтию Филипповичу написать учебник по арифметике.

Магницкий, опираясь на свои задумки для детей, на придуманные для них примеры и задачи, за два года создал самый главный труд в своей жизни – учебник по арифметике. Он его назвал «Арифметика – сиречь наука числительная». Книгу эту выпустили огромным для того времени тиражом – 2400 экземпляров. Данная книга содержала много полезных разделов: арифметику, алгебру, геометрию, весь комплекс знаний для мореплавания. Учебник стал основой преподавания точных наук в Математико – навигацкой школе, а также в открывшейся позднее в Петербурге Морской академии. За «непрестанные и прилежные в навигацких школах во учении труды», Пётр I щедро одарил Магницкого подарками: деревнями во Владимирской и Тамбовской губерниях, домом на Лубянке и «саксонским кафтаном».

В Навигацкой школе Леонтий Филиппович отработал учителем 38 лет – больше чем полжизни. Был он скромным человеком, радел о науке, заботился о своих учениках. Он не только преподавал математику, но и следил за тем, как жили его воспитанники, чем питались, во что одевались, получали ли они жалованье. Главной целью его жизни стало воспитание так необходимых России специалистов и достойных граждан своей страны.

Своим первым учителем Леонтия Магницкого называли морские офицеры, математики, инженеры, геодезисты, картографы, географы, архитекторы и … учителя. Уже через два года после открытия школы, Магницкий отправил в Воронеж двух самых способных учеников для обучения математике солдат Петровской армии. Поэтому Леонтий Филиппович не просто первый учитель первого российского светского учебного заведения, но и « учитель учителей».

Магницкий заботился о судьбе своих учеников, ценил их талант. Зимой 1830 года к Магницкому обратился с просьбой о принятии его в Навигацкую школу молодой человек. Поразило Леонтия Филипповича то, что этот молодой человек сам выучился читать по церковным книгам и сам одолел математику по учебнику «Арифметика – сиречь наука числительная». Поразило Магницкого и то, что этот молодой человек так же, как и он сам, пришёл с рыбным обозом в Москву. Звали этого юношу Михайло Ломоносов. Оценив, какой талант перед ним, Леонтий Филиппович не оставил молодого человека в Навигацкой школе, а направил Ломоносова учиться в Славяно-греко-латинскую академию. Магницкий понимал, что молодому человеку просто необходимо изучение иностранных языков, особенно латыни.

После образования Морской академии в Петербурге (в неё вошла часть преподавателей и учеников из Навигацкой школы) Леонтий Филиппович стал директором и возглавлял данное учебное заведение 24 года. Сотни талантливых выпускников, нужнейших военных и гражданских специалистов, вышли из стен Навигацкой школы за это время.

Магницкий был поразительно талантливым: выдающийся математик, первый русский учитель, богослов, политик, государственный деятель, сподвижник Петра, поэт, автор поэмы «Страшный суд». Скончался Магницкий в 70 лет. Его похоронили в церкви Гребневской иконы Божией Матери у Никольских ворот. Прах Магницкого обрёл покой почти на два века рядом с останками князей и графов (из родов Щербатовых, Урусовых, Толстых, Волынских).

2. Арифметика Магницкого

В рассказах об инженерах Петровской эпохи часто повторяется один сюжет: получив задание от государя-императора Петра Алексеевича, они первым делом брали в руки «Арифметику» Л. Ф. Магницкого, а затем приступали к расчетам. Чтобы определить, что же находили в книге Магницкого выдающиеся русские изобретатели, заглянем в его труд. Прежде всего заметим, что первое печатное руководство по арифметике было издано по инициативе Петра Великого в Голландии. Это было «Краткое и полезное руковедение во аритметыку» (1699) Ильи Фёдоровича Копиевича, или Копиевского, родом из Беларуси. Однако это издание не пользовалось популярностью, поскольку не шло ни в какое сравнение с «Арифметикой» Л. Магницкого, которая под названием «Арифметика сиречь наука числительная» вышла в 1703 г. в Москве. Более полувека этот фундаментальный труд Л. Ф. Магницкого не имел равных в России. Его изучали в школах, к нему обращались самые широкие круги людей, стремившихся к образованию или, как уже было отмечено, работавших над какой-либо технической проблемой. Известно, что М. В. Ломоносов называл «Арифметику» Магницкого наряду с «Грамматикой» Смотрицкого «вратами своей учености».

В самом начале, в предисловии, Магницкий разъяснил значение математики для практической деятельности. Он указал на ее важность для навигации, строительства, военного дела, т. е. подчеркнул ценность этой науки для государства. Кроме того, он отметил пользу математики для купцов, ремесленников, людей всех званий, т. е. общегражданское значение данной науки. Особенность «Арифметики» Магницкого заключалась в том, что автор был уверен, что русские люди имеют большую жажду знания, что многие из них самостоятельно изучают математику. Вот для них, занятых самообразованием, Магницкий каждое правило, каждый тип задач снабдил огромным числом решенных примеров. Более того, учитывая значение математики для практической деятельности, Магницкий включил в свой труд материал по естествознанию и технике. Тем самым значение «Арифметики» вышло за границы собственно математической литературы и приобрело общекультурное влияние, вырабатывая научное мировоззрение широкого круга читателей.

«Арифметика» состоит из двух книг. Первая включает в себя пять частей и посвящена непосредственно арифметике. В этой части излагаются правила нумерации, действия над целыми числами, способы проверки. Затем идут именованные числа, которым предпослан обширный раздел о древних еврейских, греческих, римских деньгах, содержатся сведения о мерах и весах в Голландии, Пруссии, о мерах, весах и деньгах Московского государства. Даны сравнительные таблицы мер, весов, денег. Этот раздел отличается большой точность, ясностью изложения, что свидетельствует о глубокой эрудиции Магницкого.

Вторая часть посвящена дробям, третья и четвертая - «задачам на правило», пятая - основным правилам алгебраических действий, прогрессии и корням. Здесь много примеров приложения алгебры к военному и морскому делу. Заканчивается пятая часть рассмотрением действий с десятичными дробями, что было новостью в математической литературе того времени.

Стоит сказать, что в первой книге «Арифметики» немало материала из старых русских рукописных книг математического характера, что свидетельствует о культурной преемственности и имеет воспитательное значение. Широко использована автором и иностранная математическая литература. В то же время труд Магницкого характеризуется большой оригинальностью. Во-первых, весь материал расположен с систематичностью, не имевшей места в других учебных книгах. Во-вторых, существенно обновлены задачи, многие из них не встречаются в иных математических пособиях. В «Арифметике» современная нумерация окончательно вытеснила алфавитную, а старый счет (на тьмы, легионы и др.) был заменен счетом на миллионы, биллионы и т. д. Здесь же впервые в русской научной литературе утверждается идея бесконечности натурального ряда чисел, причем сделано это в стихотворной форме. Вообще в первой части «Арифметики» силлабические стихи следуют за каждым правилом. Стихи сочинены самим Магницким, что подтверждает мысль о том, что талантливый человек всегда многогранен.

Вторую книгу «Арифметики» Л. Магницкий назвал «Арифметикой астрономской». В предисловии он указал на ее необходимость для России. Без нее, утверждал он, невозможно быть хорошим инженером, геодезистом или воином и мореплавателем. Данная книга «Арифметики» состоит из трех частей. В первой части дается дальнейшее изложение алгебры, включая решение квадратных уравнений. Автор подробно разобрал несколько задач, в которых встречались линейные, квадратные и биквадратные уравнения. Во второй части приводятся решения геометрических задач на измерение площадей. Среди них - вычисление площади параллелограмма, правильных многоугольников, сегмента круга. Кроме того, показан способ вычисления объемов круглых тел. Здесь же указаны диаметр, площадь поверхности и объем Земли. В данном разделе приведены некоторые геометрические теоремы. Далее рассмотрены математические формулы, которые дают возможность вычислять тригонометрические функции различных углов. В третьей части содержатся сведения, необходимые для навигаторов: таблицы магнитных склонений, таблицы широты точек восхода и захода Солнца и Луны, координаты важнейших портов, часы приливов и отливов в них и т. д. В этой части впервые встречается русская морская терминология, не потерявшая значение до настоящего времени. Надо отметить, что в своей «Арифметике» Магницкий проделал огромную работу по совершенствованию русской научной терминологии. Именно благодаря этому выдающемуся ученому в наш математический словарь вошли такие термины, как «множитель», «произведение», «делимое и частное», «квадратное число», «среднее пропорциональное число», «пропорция», «прогрессия» и т. д.

Таким образом, понятно, почему «Арифметика» Л. Магницкого изучалась много и прилежно более полувека, почему она стала основой для ряда курсов, которые создавались и издавались позже. Выдающиеся русские изобретатели обращались к произведению Магницкого не просто как к энциклопедии, справочнику, они среди решений сотен практических задач, данных в книге, находили те, что могли дать аналогию, натолкнуть на новую плодотворную мысль, ведь эти задачи имели практическое значение, демонстрировали возможности математики в поиске хорошего технического решения.

3 . Задачи из Арифметики Магницкого

3.1 Задачи на Тройное правило

Задачи, решаемые тройным правилом, составляли во все времена большую часть задач практической арифметики у всех народов. Величины, находящиеся в прямой или обратной пропорциональной зависимости друг от друга, человек встречает на каждом шагу и он по здравому смыслу решал задачи о значении таких величин.

Строкой называется тройное правило потому, что для механизации вычислений данные писались в строку. Для величин прямо пропорциональных следовало писать данные в одном порядке, для величин обратно пропорциональных – в другом. Примеры:

За 2 рубля можно купить 6 предметов. Сколько их можно купить на 4 рубля?

Данные этой задачи нужно записать в строку так 2 – 6 – 4.

20 рабочих могут выполнить работу в 30 дней. Сколько рабочих могут сделать ту же работу в 5 дней?

Данные этой задачи нужно записать в строку так 5 – 20 – 30.

В обоих случаях нужно перемножить второе и третье числа и произведение разделить на первое. Это правило и сообщается учащемуся. Поэтому Магницкий в конце раздела говорит:

А смотри всех паче

Разума (смысла) в задаче,

Потому бо знати,

Как сие писати.

В настоящее время такие задачи решаются с помощью пропорции (либо по действиям).

3.2 Задачи из Арифметики на « Фальшивое правило»

Приступая к изложению « фальшивого правила», Магницкий заявляет:

Зело бо хитра есть сия часть,

Яко можеши ею все класть,

Не токмо что есть во гражданстве,

Но и высших наук в пространстве

Якоже мудрым есть потреба

Вот пример расположения вычислений при применении фальшивого правила у Магницкого:

Один человек пришёл к учителю в школу и спросил у учителя: "Сколько у тебя учеников? Я просто хочу отдать тебе на обучение своего сына. Не стесню я тебя?". В ответ учитель сказал: "Нет, ваш сын не стеснит мой класс. Если бы ко мне пришло столько же, сколько есть, да полстолька, да четверть того, да ещё и твой сын, у меня бы учащихся стало 100 ". Сколько учеников было у учителя?

Решение с помощью «фальшивого правила». Предположим, что в классе было 24 ученика. Если еще придет столько же учеников и затем полстолько, затем четверть столько и, наконец, еще один ученик, то всего получится 24+24+12+6+1=67 учеников. Не угадали.

Если предположить, что в классе 32 ученика, то, проделав такие же выкладки, получим 32+32+16+8+1=89 учеников. Опять не угадали.

24 32

100 - 67 =33

100 – 89 =11

24×11 =264

33× 32 =1056

1056 – 264 =792

33 – 11 =22

32 11 следовательно, в классе было 792: 22 =36 учеников.

Сегодня мы решаем такие задачи с помощью уравнения

X +X +0,5X +0,25X + 1 =100

2,75X =99

X =99: 2,75

X =36

Ответ: 36 учеников.

На уроках математики или на внеурочных занятиях будет очень интересным, занимательным и полезным использовать данные правила, показывая учащимся нестандартные пути решения, знакомя с новыми методами рассуждений, так необходимыми для успешного решения учебных и жизненных проблем, способствовать развитию мыслительных операций и общему интеллектуальному развитию.

Привлечь внимание к математике также помогут арифметические забавы Магницкого, которые заинтересуют любого ученика. «Магия» чисел и несложные вычисления дают ответы на очень интересные ситуации и загадки, которые можно проделать прямо на уроке. Даже если просто поместить их на математическом уголке в кабинете, они не останутся без внимания, и каждому ученику будет интересно проделать алгоритм и убедиться в верности этих забав. Некоторые из забав представлены ниже в разделе «Приложения».

Заключение

В учебнике Магницкого использованы традиции русских математических рукописей, но его труд не копирует их, в нем значительно улучшена система изложения материала:

вводится следующая схема изучения правил:

простой пример → общая формулировка нового правила → закрепление большим количеством примеров и задач → проверка,

осуществляется плавный переход к новому,
систематическое использование русских названий,
вводятся определения (множитель, делитель, произведение, извлечение корня),
заменены устаревшие слова (тьма, легион словами миллион, биллион, триллион, квадриллион),
появляются новые разделы,
приводятся задачи и дополнительные сведения,
используются приемы, способствующие формированию интереса читателя к изучению математики.

Как ни странно, "Арифметика" в познавательно-педагогическом смысле не утратила значения до сих пор. Дело в том, что слабыми сторонами современной соответствующей литературы во всем мире является разностилевость и научная разноуровневость учебников, написанных представителями различных научных и методических школ. Магницкий все учебные разделы свел к одному учебно-методическому и стилистическому "знаменателю", что в современных условиях практически почти недостижимо.

"Ахиллесовой пятой" математического образования является слабая его связь с практикой, жизнью. А "Арифметика" Магницкого первой в русской (а, может быть, и мировой) учебной литературе отражает достаточно положительный опыт в указанном отношении. Исследователей до сих пор в этой книге привлекают педагогические особенности, благодаря которым она в силу системы учебных упражнений приобрела характер текста, пригодного для самообразования, что свидетельствует о ее высоких качествах как практического пособия по основам математических знаний.

Кроме того, содержание "Арифметики" довольно тесно связано с жизнью через кораблевождение. По данным, основанным на долголетних исследованиях российских историков астрономии и навигации, "Арифметика" Магницкого стала действительно практическим пособием для всех путешественников и мореплавателей с 1703 г.

Словом, эта книга действительно является выдающимся памятником нашей национальной культуры, которым Россия может по-настоящему гордиться.

Список литературы

1. Андронов И.К. Первый учитель математики российского юношества Леонтий Филиппович Магницкий // Математика в школе. 1969. № 6.

2. Глейзер Г. И. История математики в школе. Пособие для учителей. – М.: «Просвещение», 1981. .

3. Гнеденко Б.В. и др. Энциклопедический словарь юного математика.

М.: «Педагогика», 1985

4. Олехник С. Н. и др. Старинные занимательные задачи – 3-е изд. – М.: «Дрофа», 2006.

Приложение

Задача № 1

«Кадь пития»

Один человек выпьет кадь пития в 14 дней, а со женою выпьет ту же кадь в 10 дней, и ведательно есть, в колико дней жена его особо выпьет ту же кадь.

Решение.

Необходимо уравнять срок выпивания. То есть, мы посчитаем, сколько каждый выпьет за одинаковое время.

Получим, что муж за 70дней выпьет 5 кадей, а с женой за то же время - 7 кадей. Вот тут - то и вычтем. Получим, что жена за 70 дней выпьет две кади, то есть одну кадь за 35 дней. Ответ: 35 дней.

Задача №3

«Сукно»

Купил некто трех сукон 106 аршин; единого взял 12-ю больше перед другим, а другого 9-ю больше перед третьим, и ведательно есть, колико коего сукна взято было.

Решение.

Чтобы решить задачу, нужно найти то сукно, которого взято меньше. Это второе сукно. Возьмем его размер за X.

Тогда первое - X+12, а третье-x+21.

Составим уравнение.

3x+33=108, откуда X=25аршин.

Значит, первого сукна было 37 аршин, а третьего - 46.

Ответ: 25, 37 и 46 аршин

Задача № 4

«Мельница» (1703)

В некоей единой мельнице были трои жерновы, и едины жерновы в сутки могут смолоти 60 четвертей, а другие в толикое же время могут смолоти 54 четверти, третьи же в толикое же время могут смолоти 48 четвертей, и некий человек даде жита 81 четверть, желал в скорости оно смолоти, и насыпа на все три жерновы, и ведательно есть, в колико часов оно жито смолотися и колико на всякие жерновы достоит мельнику насыпати.

Решение.

Если первый жёрнов смолотит за сутки 60 четвертей, второй - 54, а третий - 48, то в сутки вместе они смолотят 162 четверти. А если надо смолотить 81 четверть?

Разделим 81 четверть на 162 четверти в сутки. Получим 1/2 суток, то есть 12 часов. А сколько смолотит каждый жёрнов? Перемножим производительность жерновов на время. Получим, что за это время первый жёрнов молотит 30 четвертей, второй -27, а третий-24.

Ответ: 1-й жёрнов - 30 четвертей, 2-й жёрнов - 27 четвертей, 3-й жёрнов - 24 четвертей.

Задача №5

«Жаркий день»

Время-12часов. В жаркий день 6 косцов выпили бочонок кваса за 8 часов. Нужно узнать, сколько косцов за 3 часа выпьют такой же бочонок кваса.

Решение.

Поскольку за 8 часов 6 человек выпивают бочонок кваса, то за один час такой же бочонок кваса выпьют 48 человек, а тогда за 3 часа этот бочонок кваса выпьют 16 человек.

Ответ: 16 косцов

Арифметические забавы Магницкого

1.Как узнать день недели?

Перенумеровав дни недели, начиная с понедельника, по порядку с 1 до 7, предложите кому-нибудь загадать некоторый день недели. Затем предложите порядковый номер задуманного дня увеличить в 2 раза и к этому произведению прибавить 5. Полученную сумму предложите умножить на 5, а затем то, что получится, умножить на 10. По объявленному результату вы называете день недели, который был загадан. Как узнать загаданный день недели?

2.У кого кольцо?

Перенумеровав присутствующих и отвернувшись от них, предлагаете кому-либо взять кольцо и одеть его на какую-нибудь руку на какой-нибудь палец. Затем попросите удвоить порядковый номер того, кто взял кольцо, и к полученному результату прибавить 5. Полученную сумму попросите умножить на 5 и к ней прибавить номер пальца, считая с мизинца. Полученную сумму попросите опять умножить на 10, к результату прибавить число 1, если кольцо надето на левую руку и число 2, если кольцо надето на правую руку. После объявления результата предложенных вами арифметических действий вы отгадаете, кто из присутствующих, взял кольцо и на какой палец, какой руки надел его. Как по объявленному результату это определить?

3.Отгадать несколько чисел.

Предложите кому-либо задумать несколько (вам известное кол-во) однозначных чисел. Затем предложить первое из задуманных чисел умножить на 2 и к полученному произведению прибавить 5. Получившееся число попросите умножить на 5 и к тому, что получится, попросите прибавить 10 и второе задуманное число. Затем надо столько раз, сколько осталось неиспользованных задуманных чисел, проводить такие операции. Умножать полученное от предыдущих действий число, но 10 и к произведению прибавить очередное задуманное число. После объявления результата предложенных вами действий, вы объявляете, какие числа были задуманы.

Возможно, будет полезно почитать: