FRACCIONES UNITARIAS EGIPCIAS.
Autores:
CADENA RODRÍGUEZ MARITZA
COLÍN VENCES JORGE
HERRERA ZEPEDA EDITH
RAMÍREZ NUÑES ANA LILIA
INTRODUCCIÓN
LA CIVILIZACIÓN EGIPCIA.
Desde finales del IV milenio a.C., las civilizaciones más desarrolladas aparecieron o se desarrollaron en torno a los grandes ríos del Creciente Fértil, esto es, el Tigris y el Éufrates (la región de Mesopotamia); y el río Nilo; a los que habría que añadir los ríos Kârûn y Karjeh, en el caso de la civilización de Elam.
El, Nilo será el elemento determinante en el desarrollo de la civilización egipcia que desde principios del III milenio a.C. logró crear una entidad estatal que materializó la unión del Alto y el Bajo Nilo. En su desarrollo cronológico, la historiografía suele distinguir tres periodos: el Imperio antiguo (dinastías I a VI), en el III milenio a.C.; el Imperio medio (dinastías VII a XII), entre finales del III milenio y la primera mitad del II; y el Imperio nuevo (dinastías XIII a XX), desde mediados del II milenio hasta el primer cuarto del I milenio a.C. La edificación de los sucesivos imperios se estableció, con lógicas diferencias según los periodos, sobre la base de una fuerte monarquía teocrática, la formación de un potente ejército y una eficaz administración centralizada.
Los orígenes de la antigua civilización egipcia, que muchos consideran como una de las fuentes de la cultura occidental, no se pueden establecer con certeza. Los testimonios arqueológicos sugieren que los primitivos habitantes del valle del Nilo estuvieron bajo la influencia de las culturas del Próximo Oriente, pero el grado de esta influencia está por determinar. Tanto la descripción del desarrollo de la civilización egipcia, como los intentos de identificar sus fundamentos intelectuales, son en gran parte una serie de conjeturas basadas en los descubrimientos arqueológicos de los restos de ruinas, tumbas y monumentos, la mayoría de los cuales contienen muestras muy valiosas de la cultura antigua. Las inscripciones en jeroglíficos, por ejemplo, han proporcionado datos de extrema importancia.
La base para el estudio del periodo dinástico de la historia egipcia, entre la primera dinastía y el periodo de los tolomeos, reside en el Aegyptiaca de Manetón, un sacerdote tolemaico del siglo III a.C., que organizó una lista de reyes dividida en 30 dinastías. Existe un acuerdo general sobre las divisiones de la historia egipcia, hasta la conquista de Alejandro III el Magno, en los imperios Antiguo, Medio y Nuevo con periodos intermedios, seguidos por los periodos tardío y de los tolomeos, fijados cronológica y genealógicamente gracias a los nuevos hallazgos y el uso creciente de sofisticados métodos de datación.
Fue la expedición de Napoleón a Egipto la que confirió el impulso suficiente al estudio de la civilización Egipcia. Acompañado de un equipo de sabios e investigadores, Bonaparte se encuentra en el origen de la egiptología. Fueron soldados franceses los que llevaron a cabo el más importante de los descubrimientos excavando fortificaciones cerca de Roseta, al este de Alejandría, extrajeron una piedra de basalto negro en la que había una inscripción en tres lenguas: griego, demótico y jeroglífico. La piedra de Roseta revelaba a los investigadores la traducción griega de un texto en escritura jeroglífica y en la vieja escritura popular egipcia (demótico).
El francés Jean-Francois Champollion y el inglés Thommas Young entre otros hicieron rápidos progresos en el desciframiento de los jeroglíficos, o grabados secretos. Las inscripciones que se encuentran en tumbas y monumentos egipcios, por su carácter con frecuencia de origen religioso, ceremonial e incluso familiar, no representan las mejores fuentes de información sobre los conocimientos matemáticos de los pueblos del valle del Nilo, de la misma manera en lo concerniente al calendario egipcio, los conocimientos matemáticos que se pueden deducir de el son muy limitados, ya que se refieren sobre todo al arte de contar y medir.
Los primeros libros egipcios, escritos hacia el año 1800 a.C., muestran un sistema de numeración decimal con distintos símbolos para las sucesivas potencias de 10 (1, 10, 100...), similar al sistema utilizado por los romanos. Los números se representaban escribiendo el símbolo del 1 tantas veces como unidades tenía el número dado, el símbolo del 10 tantas veces como decenas había en el número, y así sucesivamente. Para sumar números, se sumaban por separado las unidades, las decenas, las centenas... de cada número. La multiplicación estaba basada en duplicaciones sucesivas y la división era el proceso inverso.
Los conocimientos que tenemos sobre la matemática egipcia se basan en 2 documentos: el papiro de Moscú, y el papiro de Rhind. El primero se encuentra en un museo de la ciudad de Moscú y el segundo en el Museo Británico de Londres. Este último debe su nombre al anticuario escocés Henry Rhind. Los papiros están compuestos de planteamientos de problemas y su resolución. En el papiro de Moscú tenemos 25 y 87 en el papiro Rhind. Es de suponer que ambos tenían una intención puramente pedagógica, con ejemplos de resolución de problemas triviales. Los papiros datan del año 1650 a.C. (Rhind) y 1800 a.C (Moscú), pero los conocimientos que en ellos aparecen bien podrían fecharse en el años 3000 a.C. El papiro Rhind es también conocido como papiro de Ahmes, escriba autor de la obra y comienza con la frase: "Cálculo exacto para entrar en conocimiento de todas las cosas existentes y de todos los oscuros secretos y misterios". El papiro de Moscú es de autor desconocido. Otros papiros complementarios son el rollo de cuero, con 26 operaciones de sumas de fracciones de numerador 1, y los de Kahun, Berlín, Reiner y Ajmin.
PAPIRO DE RHIND

PAPIRO DE MOSCÚ

Como en todos los aspectos cotidianos los egipcios fueron fieles a sus tradiciones, y la evolución producida a lo largo de 2000 o 3000 años fue mínima. En matemáticas los conocimientos demostrados a mediados del primer milenio eran posiblemente los mismos que en el tercer milenio. Las operaciones se realizaban de una determinada forma porque siempre se había hecho así. Los antiguos métodos de sumas, divisiones o resolución de ecuaciones simples se seguían empleando durante el Reino Nuevo, y hasta la llegada de la matemática griega.
Ciertamente sobre la base de los 2 papiros más importantes de matemáticas no podemos sacar unas conclusiones claras de los conocimientos reales de los escribas egipcios en cuestiones de cálculo. Ya hemos dicho que los
papiros tenían una intención puramente pedagógica muy básica. Está básicamente destinado a la enseñanza de contabilidad a los funcionarios del estado, y no es para nada una obra de conocimientos matemáticos.. De ellos no podemos extraer mas que conocimientos básicos de matemáticas, No sabemos si realmente los egipcios conocían sistemas mas avanzados de cálculo, pero sí que la base de sus matemáticas era bastante árida. Como ya veremos más adelante los métodos empleados para el cálculo de sumas de fracciones o multiplicaciones básicas no eran para nada sencillos. No se puede afirmar que los conocimientos matemáticos egipcios se cerrasen con lo que aquí vamos a explicar, o lo que aparece en el papiro Rhind, pero tampoco tenemos pruebas de que fuesen más allá ni de que existiesen sistemas más avanzados, si bien es cierto que debían conocerlos, al menos los arquitectos y técnicos.En el papiro Rhind tenemos operaciones de suma, resta, multiplicación y división de números enteros y fracciones, potencias, raíces cuadradas, resolución de problemas con una incógnita, áreas de triángulos y trapecios y cálculo de algunos volúmenes. Los métodos se usaban tal y como durante generaciones se habían aprendido sin más. Existía una fórmula para el cálculo de ciertas áreas o volúmenes igual que existía un método para sumar o restar., pero esa fórmula cometía los mismos errores de precisión que 1000 años antes y nadie se debió molestar en encontrar otra más precisa. ¿Por que?. ¿Quiere esto decir que la fórmula era lo bastante exacta para las mediciones cotidianas?. ¿Existía algún sistema de corrección de estos errores?. El cálculo de la superficie del círculo se realizaba como el cuadrado de 8/9 del diámetro. Si consideramos un círculo de radio 100 obtendríamos un valor de la superficie de 7901.23. Esto nos daría un valor de pi de 3.160492. Pi es un número irracional con un valor, considerando los primeros 7 decimales de 3.1415926. El valor obtenido por los egipcios es realmente cercano, el error cometido es aproximadamente 2 centésimas (3.1625). Quiere esto decir que los egipcios conocían el número Pi. No tenemos constancia de que conociesen este valor de 3.1605 sino simplemente el método que empleaban para calcular la superficie del círculo.
SISTEMA DE NUMERACIÓN.
Realmente, no se puede hablar de un único sistema de numeración, puesto que, de hecho, encontramos dos : el sistema jeroglífico, que utiliza jeroglíficos, y el sistema hierático, o sistema de los sacerdotes, que utiliza símbolos cursivos y que, en el siglo VII a.C., desembocará en el sistema demótico o sistema del pueblo, cursivo y en forma abreviada.
SISTEMA JEROGLÍFICO.
Este sistema de numeración es un sistema de base diez, no posicional, en el que el principio aditivo determina la disposición de los símbolos. Tenían 7 símbolos básicos que representaban las unidades, decenas, centenas, etc.
Los símbolos empleados para la numeración fueron los siguientes:|
|
1 |
|
|
10 |
|
|
100 |
|
|
1.000 |
|
|
10.000 |
|
|
100.000 |
|
|
1.000.000, infinito |
Para representar un número se incluían estos símbolos escribiéndolos de derecha a izquierda, y representando tantos de cada uno como unidades tuviese el número. El sistema es en base 10 pero no es posicional, sino aditivo. Así para representar el número 52 se escribía 2 veces uno y 5 veces 10 dando lugar a ![]()
![]()
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. Este sería el método más básico. Al igual que en la escritura se intentaba obtener una mejor representación gráfica, por lo que un número como 2235 no se escribiría
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sino como
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Vemos como incluso en la escritura de números se complica la transliteración precisamente por ese intento de que las representaciones fuesen lo más estéticas posibles. Si encontramos una representación del tipo:
sería 966. Cuando hay juntos mas de un símbolo cardinal deben leerse de arriba a abajo.
El jeroglífico empleado para un millón se empleaba para designar también infinito o mucho. Este pronto cayó en desuso y se empleó otro método, consistente en representar el número como una serie de operaciones aritméticas (sumas y multiplicaciones) de valores inferiores.
Cuando el número a representar va seguido de un sustantivo se escribía primero el símbolo correspondiente al nombre y luego el número ( en transcripciones se escriben los números 1 y 2 detrás del nombre y el resto antes que este ). Así para representar 2 jarras emplearíamos:
![]()
El nombre puede aparecer en su forma singular o plural, pero nunca si el número es 1 ó 2, o si se refiere a indicaciones de tiempo o medida. En estos casos aparece, como regla general, en singular.
SISTEMA HIERÁTICO.
Hemos visto la representación
jeroglífica de los números cardinales. La escritura hierática y la demótica diferían bastante de la jeroglífica. En este caso el sistema ya no es aditivo, sino que se trata de un sistema numeral codificado, que incluye símbolos para las primeras 9 unidades, 9 decenas, 9 centenas, etc. En la siguiente tabla se da una relación desde el 1 al 9000:
Para representar el número 5417, en hierática se escribiría como:

OBJETIVOS
CONTENIDO
FRACCIONES.
El uso de fracciones es sin duda el rasgo más peculiar de la matemática egipcia. El método empleado por los escribas egipcios para operar con fracciones es mucho más complicado que el nuestro. La base de la representación de una fracción se encontraba en la descomposición como suma de fracciones de numerador 1, todas distintas. En la representación de fracciones se empleaba el símbolo
(r) que en hierática se convirtió en un punto, y que significaba "parte". Cuando se quería escribir un valor fraccionario, se representaba el símbolo anterior seguido por el valor numérico del denominador.
= 1/5 (jeroglífica)
= 1/5 (Hierática)
y tenía el sentido de un ordinal, nunca de un cardinal. Se traduciría, literalmente, como "parte 5". Las únicas excepciones eran 1/2, 2/3, 1/4 y 3/4, que se representaban con un jeroglífico especial:
(gs) "lado",
(rwy)
(Hsb) y
respectivamente. Así como los signos para 1/2, 2/3 y 1/4 si son frecuentes, raramente se empleó el de 3/4. En aritmética sólo se empleaba la fracción 2/3, que en hierática se representaba como
. Era muy frecuente el uso de las fracciones denominadas "fracciones ojo de Horus" , que representaban cada una de las partes en las que fue seccionado el ojo de Horus durante su batalla con Seth. Se empleaba para medir el trigo y la cebada fundamentalmente y equivalía a unos 4.8 litros. En mediciones más grandes, por ejemplo para almacenes se empleaba una unidad que podríamos llamar "100 heqat cuádruples". Cada una de las partes del ojo de horus era una fracción de heqat y se conocen como fracciones "ojo de Horus". La división era, considerando el ojo derecho

Las cejas equivalían a 1/8, la pupila era 1/4, la parte izquierda de la pupila era 1/2, la parte derecha de la pupila era 1/16, la parte inferior vertical bajo el ojo era 1/32 y la parte inferior diagonal del ojo representaba 1/64.
Las fracciones con numerador distinto de 1 se reducían a sumas de fracciones conocidas, con numerador 1, pero siempre los sumandos tenían que ser diferentes. Cualquier cantidad se expresaba como una parte entera mas una suma de fracciones unitarias, y a lo sumo 2/3. El símbolo "+" no se empleaba y las fracciones aparecían secuencialmente. Lógicamente el problema era encontrar estas reducciones. Actualmente conocemos y podemos encontrar algoritmos de cálculo que nos permitan tales adiciones, pero hace 5000 años los escribas no conocían un método rápido para efectuar las transformaciones, por lo que se limitaban a emplear tablas ya escritas o a efectuar el proceso de división aprendido.
El
papiro Rhind incluye, al principio, una tabla en la que se expresan todas las fracciones de numerador 2 y denominador impar entre 5 y 101 como suma de fracciones unitarias. Lógicamente se eliminan las descomposiciones en las que el denominador es par. La siguiente tabla es una reproducción de la escrita por Ahmes. En la primera y tercera columna aparecen los denominadores de las fracciones 2/n y en la segunda y cuarta las fracciones unitarias cuya suma da 2/n
|
5 |
3,15 |
53 |
30,318,795 |
|
7 |
4,28 |
55 |
30,330 |
|
9 |
6,18 |
57 |
38,114 |
|
11 |
6,66 |
59 |
36,236,531 |
|
13 |
8,52,104 |
61 |
4,244,488,610 |
|
15 |
10,30 |
63 |
42,126 |
|
17 |
12,51,68 |
65 |
39,195 |
|
19 |
12,76,114 |
67 |
40,335,536 |
|
21 |
14,42 |
69 |
46,138 |
|
23 |
12,276 |
71 |
40,568,710 |
|
25 |
15,75 |
73 |
60,219,292,365 |
|
27 |
18,54 |
75 |
50,150 |
|
29 |
24,58,174,232 |
77 |
44,308 |
|
31 |
20,124,155 |
79 |
60,237,316,790 |
|
33 |
22,66 |
81 |
54,162 |
|
35 |
30,42 |
83 |
60,332,415,498 |
|
37 |
24,111,296 |
85 |
51,255 |
|
39 |
26,78 |
87 |
58,174 |
|
41 |
24,246,328 |
89 |
60,356,534,890 |
|
43 |
42,86,129,301 |
91 |
70,130 |
|
45 |
30,90 |
93 |
62,186 |
|
47 |
30,141,470 |
95 |
60,380,570 |
|
49 |
28,196 |
97 |
56,679,776 |
|
51 |
34,102 |
99 |
66,198 |
|
101 |
101,202,303,606 |
Posiblemente la tabla escrita por Ahmes no fuese producto de métodos empíricos, sino que sigue un razonamiento lógico. No pretendemos aquí hacer un análisis de la tabla 2/n de Ahmes, pero si podemos sacar algunas conclusiones del sistema de reducción.
Lo que hace pensar que conocían ciertas relaciones matemáticas y quizá algún método para generar la tabla en el caso de números mayores.
Ahmes utilizaba el método del desdoblamiento para la reducción de fracciones:
Ejemplo: transformar 2/7
Se obtiene:
Desdoblamos 2/7 tenemos: 2/7 = 1/7 + 1/7
Desdoblamos 1/7 tenemos: 1/14 + 1/14
Desdoblamos 1/14 tenemos: 1/28 + 1/28
Entonces:
2/7 = 1/7 +1/7
= 1/14 + 1/14 + 1/7
= 1/28 + 1/28 + 1/14 + 1/7
= 1/28 + {1/28 + 1/14 + 1/7}
= 1/28 +1/4.
Esta no es la única descomposición en fracciones unitarias para 2/7 sin embargo es la más aceptable de acuerdo a los siguientes criterios que tal vez los escribas tomaban en cuenta para elegir la mejor fracción unitaria.
CRITERIOS.
Ejemplo:
2/61 = 1/4 + 1/244 + 1/488 + 1/610
El método más sencillo para descomponer una fracción del tipo 2/n es 1/n +1/n, pero en las operaciones nunca se empleaban fracciones iguales, entonces Ahmes reducía todas las fracciones a suma de fracciones de numerador uno y dos.
Ejemplo:
Para escribir 7/29 realizaba las siguientes operaciones:
7/29 ; 7 = 2 +2+2+1
utilizaba la tabla para convertir 2/29 en suma de fracciones de numerador uno obteniendo:
7/29 ; 7 = 1/6 + 1/24 + 1/58 + 1/87 + 1/132 + 1/6 + 1/24 + 1/58 + 1/87 +
1/132 +1/6 + 1/24 + 1/58 + 1/87 + 1/132 + 1/29
7/29 ; 7 = 1/8 + 3/58 +1/58+3/232+1/29
= 1/8 + 1/29 +3/232+1/24+1/58+1/174+1/132
= 1/8 + 1/29 +1/29+1/24+1/174
= 1/6 + 1/174+1/24+1/58+1/174+1/132
= 1/6 + 1/24 + 1/87 + 1/58 +1/132.
ARITMÉTICA DE FRACCIONES.
Para multiplicar fracciones unitarias por 2/3, o por 1/3 se aplican las siguientes reglas:
-REGLA DE LA FRACCIÓN 2/3
Los dos tercios de cualquier fracción impar (o par) son iguales a 2 veces el denominador de la fracción más 6 veces el denominador de la fracción.
Ejemplo:
2/3 de 1/3 =
Solución;
Según la regla de 2/3 es
2 veces el denominador de la fracción = 1/6
+ 6 veces el denominador de la fracción = 1/18
Por lo tanto: 2/3 de 1/3 = 1/6 + 1/18
-REGLA DE LA FRACCIÓN 1/3
El tercio de cualquier fracción impar (o par) es igual a 4 veces el denominador de la fracción más 12 veces el denominador de la fracción.
Ejemplo:
1/3 de 1/5 =
Solución:
Según la regla de 1/3 es
4 veces el denominador de la fracción = 1/20
+ 12 veces el denominador de la fracción = 1/60
Por lo tanto: 1/3 de 1/5 = 1/20 + 1/60
MULTIPLICACIÓN DE FRACCIONES.
Existen dos métodos para calcular la multiplicación de fracciones:
1.- La manera directa.
2.- Mediante el empleo de los "números rojos"
1.- MANERA DIRECTA.
Este método aparece en el problema número 9 del papiro Ahmes el cual consiste en aplicar la propiedad distributiva del producto respecto de la suma.
Ejercicio 9
Multiplicar (1/2+1/14)*(1+1/2+1/4)
Solución:
Se multiplica cada fracción del primer multiplicando por cada una de las del segundo.
|
1 |
1/2 + 1/14 |
|
1/2 |
1/4 + 1/28 |
|
1/4 |
1/8 + 1/56 |
y el resultado es la suma de los resultados parciales de la columna derecha, es decir;
1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/14 + 1/28 + 1/56
pero: 1/14 + 1/28 + 1/56 = 1/8
entonces: 1/2 + 1/4 + [ 1/8 + 1/8 ] = 1/2 + 1/4 + 1/4 = 1/2 + 1/2 = 1
por los tanto:
(1/2+1/14)*(1+1/2+1/4) = 1
El ejemplo anterior es uno de los más sencillos pues no hay más que aplicar las divisiones por 2 que tan bien manejaban los egipcios y los resultados parciales constan de fracciones sencillas.
2.- MÉTODO DE LOS "NÚMEROS ROJOS".
Los números rojos son números auxiliares que aparecen de color rojo en el papiro Rhind.
El método de los números rojos es algo más complicado. Consiste en aplicar un número auxiliar ( el número rojo ) a cada una de las fracciones de la columna derecha cuando en esta se obtienen resultados no sencillos.
Calcular 1/28 * (1+ 1/2 + 1/4).
Solución:
Este es el procedimiento seguido:
a).- Se aplica el método normal obteniendo:
|
1 |
1/28 |
|
1/2 |
1/56 |
|
1/4 |
1/112 |
b).- Ahora en lugar de sumar las fracciones de la derecha, como sería el método normal. se selecciona un número de manera que al aplicarlo a estas se obtengan otras más sencillas. En este caso se selecciona el
1/28 partes de 28 es igual a 1
1/56 partes de 28 es igual a 1/2
1/112 partes de 28 es igual a 1/4
i,e, la columna derecha se multiplica por
28 y se obtiene:|
1 |
1 |
|
1/2 |
½ |
|
1/4 |
¼ |
c).- Ahora hay que saber cuantas partes de 28 son iguales a 1+1/2+1/4, es decir ¿cual es el número por el que hay que multiplicar 1+1/2+1/4 para obtener 28?. Es decir hay que dividir 28 entre 1+1/2+1/4.
28/1+1/2+1/4
Se hace, entonces, la siguiente :
|
1 |
1 +1/2 +1/4 |
|
2 |
3 +1/2 |
|
4 |
7 |
|
8 |
14 |
|
16 |
28 |
y el resultado es 16 ----> 1/16 partes de 28 es precisamente 1+1/2+1/4.
Para una mentalidad actual el método de los números rojos puede parecer una forma absurda de complicarse la vida, pero hay que tener en cuenta que aunque los egipcios controlaban las fracciones una expresión como la obtenida en el primer ejemplo si era fácil, pero una del tipo 1/28 1/56 1/112 no era considerada manejable, mientras que el concepto de 1/16 si podían controlarlo.
RESTA DE FRACCIONES.
La resta de fracciones está explicada con ejemplos en los problemas 21 a 23 del papiro Rhind, y en todos se emplean los "números rojos".
Ejercicio:
Para hacer la operación 1 - (2/3 + 1 /30) se siguen los siguientes pasos:
Se elige como número auxiliar el
30
2/3 + 1/30 partes de 30 es 21, y tenemos que: 30 > 21 en 9 unidades
Entonces hay que obtener cuantas partes de 30 dan 9.
i,e, 9/30
|
1 |
30 |
|
1/10 |
3 |
|
1/5 |
6 |
como 6+3 = 9 entonces la respuesta es 1/5 + 1/10.
DIVISIÓN DE FRACCIONES.
La división de fracciones aparecen en los problemas 30 a 34 del papiro Rhind. En todos los problemas el escriba hace uso de los números rojos. Cabe señalar que no son problemas directos de divisiones, sino problemas en los que hay que aplicar estas divisiones.
Procedimiento:
Si queremos dividir N/D siendo D una fracción
a).- El método consiste en efectuar las duplicaciones sucesivas del denominador hasta que la siguiente duplicidad exceda el numerador, como en el proceso de división de números enteros.
b).- Se selecciona la mejor aproximación al numerador como suma de los valores obtenidos en la columna de la derecha, que llamaremos C.
c).- Se calcula la diferencia que resta (N-C).
d).-Ahora se trata de saber cuantas partes de D son iguales a C, que llamaremos F.
El resultado final será la suma de las cantidades de la columna de la izquierda mas este valor F.
Realizaremos un ejemplo.
Ejercicio 30;
Dividir 10 / (2/3 + 1/10).
En este caso:
N=10,
D=2/3+1/10
Para obtener el resultado se hace lo siguiente:
|
1 |
2/3 + 1/10 |
|
2 |
1 + 1/3 + 1/5 |
|
4 |
3 + 1/15 |
|
8 |
6 + 1/10 + 1/30 |
Si ahora sumamos los valores de la derecha obtenidos para 1,4 y 8 obtenemos;
2/3 + 1/10 + 3 + 1/15 + 6 + 1/10 + 1/30 = 9 + 2/3 + 1/5 + 1/15 + 1/30
entonces:
C = N - 9 + 2/3 + 1/5 + 1/15 + 1/30
Por lo tanto:
C = 1/30
Hay que ver ahora cuantas partes de D son iguales a C, es decir cuantas partes de 2/3 + 1/10 son iguales a 1/30
Se selecciona ahora el número rojo
30 y hacemos el proceso anterior:2/3 + 1/10 de 30 es 23 y 1/30 de 30 es 1 entonces 1/23 partes de 2/3 + 1/10 es igual a 1/30. -> F = 1/23,
El resultado de la división será por tanto;
8 + 4 + 1 + 1/23 = 13 + 1/23
Como en ejemplos anteriores en este caso hemos llegado a esta conclusión directamente para no reproducir todos los pasos necesarios, pero el escriba que quisiese hacer este problema aplicando los métodos que conocía hasta ese momento debía realizar gran cantidad de operaciones de multiplicaciones y restas de fracciones antes de obtener el resultado final.
PORQUE UTILIZAR LAS FRACCIONES EGIPCIAS ???
Realmente es difícil suponer una aritmética basada en fracciones unitarias en nuestros días. Actualmente el concepto 5/8 nos es familiar, pero para los egipcios esto parecía representar un problema. Existen al menos dos razones por las cuales se pudieran utilizar las fracciones egipcias: son practicas y es mucho más fácil compararlas.
UN USO PRACTICO DE FRACCIONES EGIPCIAS.
PROBLEMA: Suponemos que Fátima tiene 5 sacos de grano a repartir entre 8 trabajadores que le han ayudado en el campo.
Es decir:
![]()
Observemos que este concepto puede llegar a ser más sencillo para un niño que aprende a dividir un todo en n partes iguales
COMPARACIÓN DE FRACCIONES EGIPCIAS.
¿Cuál es más grande
o
?
&
por lo que ![]()
&
y podemos ver fácilmente que ![]()
![]()
![]()
observamos que
es más grande por exactamente ![]()
DIVERSAS REPRESENTACIONES PARA LA MISMA FRACCIÓN.
Cada fracción
se puede escribir como una suma de fracciones unitarias, y cada una de estas puede ser escrita de un numero infinito de maneras.
Un ejemplo para este hecho seria:
Sabemos que ![]()
observe que
lo podemos escribir como suma de fracciones unitarias
primero consideremos ![]()
dividiendo entre 4 tenemos ![]()
de manera que podemos rescribir nuestra fracción egipcia para ![]()
![]()
![]()
pero ahora podemos hacer el mismo procedimiento para la fracción final
entonces
![]()
de manera que:
![]()
![]()
y así podemos repetir el procedimiento una infinidad de veces.
Podemos concluir que si encontramos una manera de escribir
como suma de fracciones unitarias, entonces podremos derivar tantas otras representaciones como deseemos.
ALGORITMO PARA LAS FRACCIONES DE TIPO
DONDE B ES IMPAR
Este algoritmo nos ayudara a encontrar como representar las fracciones de tipo
como suma de exactamente dos fracciones unitarias, siempre y cuando B sea un numero impar (B = 2i+1).
Entonces tenemos que
donde i = 1, 2, 3, ...
y conocemos que el desdoblamiento de las fracciones siguientes según el papiro de Rhind es:
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Observemos que ![]()
Por ejemplo:
para i = 1
![]()
para i = 2
![]()
para i = 3
![]()
para i = 4
![]()
.
.
.
ahora solo resta por encontrar X ??
Nótese que X es el producto de ( 2i + 1 ) y ( i + 1 )
para i = 1
X = (2+1)(1+1) = 6
para i = 2
X = (4+1)(2+1) = 15
para i = 3
X = (6+1)(3+1) = 28
para i = 4
X = (8+1)(4+1) = 45
.
.
.
es decir:
![]()
![]()
![]()
![]()
entonces:
![]()
por lo tanto cualquier fracción de tipo
puede ser representada como suma de exactamente dos fracciones unitarias siempre y cuando B sea impar.
TODO NUMERO RACIONAL PUEDE SER REPRESENTADO EN FORMA DE FRACCIONES UNITARIAS EGIPCIAS.
La prueba moderna del teorema fue descubierta en 1880, pero en Europa sé sabia representar los números racionales en fracciones unitarias egipcias desde Fibonacci en el siglo 12.
Primero suponga que
; ahora si P=1 el problema esta resuelto puesto que tendríamos una fracción unitaria; nuestro interés esta para cuando P>1.
El método consiste en encontrar la mejor fracción unitaria que podamos tener de ![]()
Veamos un ejemplo antes de presentar la demostración : ![]()
es menor que
pero es más grande que ![]()
-------I-------------------------I-------------------I------------------I------
0
![]()
entonces tenemos que ![]()
![]()
![]()
ahora repetimos el proceso para ![]()
es más grande que ![]()
entonces ![]()
así que ![]()
Ahora demos la demostración formal:
P.D
donde ![]()
![]()
y elegiremos el
de manera que
donde
sea el más grande de los que existan
-------I-------------------------I-------------------I------------------I------
0
![]()
entonces ![]()
ahora
sabemos que
![]()
![]()
![]()
![]()
ahora
es el numerador del residuo y acabamos de mostrar que es más pequeño que el numerador original P.
Podemos observar entonces que el numerador del residuo va decreciendo, de esta manera el algoritmo se detendrá cuando este sea 1, mientras esto sucede se seguirá aplicando el mismo proceso.
UN ALGORITMO EN MAPLE PARA LLEVAR A CABO EL MÉTODO DE FIBONNACI.
Aquí es la definición de un fibo en Maple que lleva a cabo el método de Fibonnaci para descomponer una fracción en una suma de fracciones unitarias. Este usa dos formulas en Maple en esta definición, numer, el cual da el numerador de su argumento y trunc que devuelve la parte del entero de su argumento. Este incluye la modificación establecida sobre las cuales garantiza una descomposición en una suma de fracciones unitarias
con n> m.
> fibo := proc(x,m)
local z,l,i,n,k;
k := m+1;
z := x;
l := NULL;
for i while 1 < numer(z) or not l = NULL and z = l[-1]
do
n := max(k,trunc(1/z)+1);
k := k+1;
z := z-1/n;
l := l,1/n;
od;
l := [l,z];
end:
Para encontrar una descomposición de 5/23 en fracciones unitarias, entre
Queremos escribir la fracción como una suma, pero convirtiendo la lista simplemente al tipo `+ ` no trabaja porque Maple suma las fracciones.
![]()
Podemos convertir el numerador y denominador de la fracción al tipo símbolo. Entonces las fracciones no se combinarán cuando se agregan. Symbolize toma el rendimiento de los fibo y el rendimiento de la suma de fracciones simbólicas.
> hastype(ef,list);
![[Maple Math]](egfrac_archivos/egfrac64.gif)
![]()
> symbolize := proc(frac,k)
local i,fracs;
fracs := frac;
if not hastype(fracs,list) then
fracs := fibo(frac,k) fi;
convert([seq(convert(numer(fracs[i]),symbol)/
convert(denom(fracs[i]),symbol),
i=1..nops(fracs))],`+`) end:
Es necesario poder convertir una fracción de la forma egipcia inerte a la forma activa. Eso es lo que hace activate.
> activate := proc(frac)
local n,m,i,j,k,bill,sam,nu,de,ans;
ans := 0;
if hastype(frac,`+`) then
for k from 1 to nops(frac) do
n := convert(numer(op(k,frac)),bytes);
m := convert(denom(op(k,frac)),bytes);
bill := [seq(48,i=1..nops(n))];
sam := [seq(48,i=1..nops(m))];
n := n - bill;
nu := convert([seq(n[nops(bill)-i]*10^i,i=0..nops(bill)-1)],`+`);
m := m - sam;
de := convert([seq(m[nops(sam)-i]*10^i,i=0..nops(sam)-1)],`+`);
ans := ans+nu/de;
od;
else
n := convert(numer( frac ),bytes);
m := convert(denom( frac ),bytes);
bill := [seq(48,i=1..nops(n))];
sam := [seq(48,i=1..nops(m))];
n := n - bill;
nu := convert([seq(n[nops(bill)-i]*10^i,i=0..nops(bill)-1)],`+`);
m := m - sam;
de := convert([seq(m[nops(sam)-i]*10^i,i=0..nops(sam)-1)],`+`);
ans := ans+nu/de;
fi;
ans;
end:
> activate(symbolize(2/1));
![[Maple Math]](egfrac_archivos/egfrac66.gif)
> `&ea` := (fr1,fr2) -> symbolize(activate(fr1)+activate(fr2),1);

![[Maple Math]](egfrac_archivos/egfrac68.gif)
> f2 := symbolize(1/5,1);
> f3 :=f1 &ea f2;
![]()

> activate(f3);
> b:=fibo(9/10,1);


> symbolize(13/10,1) ;

> ![]()
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA