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Das Dezimalsystem von mittellateinisch decimalis zu lateinisch decem zehn ist ein spezielles Zahlensystem mit dem der Wert einer Zahl durch Zahlworter und Zahlzeichen angegeben werden kann In der heutzutage als internationaler Standard etablierten Form ist es angelegt als Stellenwertsystem mit der Basis zehn 1 bzw mit zehn verschiedenen Ziffern 2 Die Zahlzeichen werden aus diesen Dezimalziffern und aus deren Aneinanderreihung gebildet In dieser Form ist das Dezimalsystem einsetzbar fur ganze und mit einem zusatzlichen Dezimalzeichen fur nicht ganze Zahlen Es wird auch als Zehnersystem oder dekadisches System bezeichnet Kulturgeschichtlich haben sich diese Dezimalzahlen in der indischen Zahlschrift entwickelt und sie sind uber den arabischen Raum in die europaischen Lander weitergelangt siehe Geschichte des Stellenwertsystems Im deutschsprachigen Raum beherrscht das Dezimalsystem das gesamte numerische Denken und Schreiben Daneben fuhren noch fachsprachlich in der elektronischen Datenverarbeitung das Dualsystem Binarsystem oder das Sedezimalsystem Hexadezimalsystem ein Nischendasein In den Zahlschriften der traditionellen chinesischen und japanischen Dezimalsysteme gibt es neben den Ziffern fur die naturlichen Zahlen 1 9 zusatzlich Ziffern fur Zehnerpotenzen Letztere werden je mit einer Zahlziffer paarweise kombiniert Diese Schreibweise wird zunehmend durch die indische ersetzt Anthropologisch wird die Entstehung von Dezimalsystemen mit den funf Fingern der zwei menschlichen Hande in Verbindung gebracht Diese dienten als Zahl und Rechenhilfe Fingerrechnen Gestutzt wird diese Erklarung durch Zahlworter fur 5 Hand und 10 zwei Hande in einigen Sprachen 3 Ebenso wird auch die Entstehung der Zahlworter vieler naturlicher Sprachen und alterer Zahlschriften gesehen die ein Quinarsystem zur Basis funf oder ein Vigesimalsystem zur Basis zwanzig hervorgebracht haben Vorschlage das Duodezimalsystem Zwolfersystem wegen seiner Vorteile anstelle des Dezimalsystems einzufuhren 4 5 sind bisher erfolglos geblieben Inhaltsverzeichnis 1 Dezimales Stellenwertsystem 1 1 Ziffern 1 2 Darstellung 1 3 Dezimalbruchentwicklung 1 3 1 Endliche und unendliche Dezimalbruche 1 3 2 Umkehrung der Dezimalbruchentwicklung 1 3 3 Zweierlei Darstellung 1 3 4 Periode 1 3 5 Notation 1 3 6 Nicht periodische Ziffernfolge 2 Umrechnung in andere Stellenwertsysteme 3 Geschichte 4 Siehe auch 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseDezimales Stellenwertsystem Bearbeiten nbsp Entwicklung der ZiffernZiffern Bearbeiten Im Dezimalsystem verwendet man die zehn arabischen Ziffern 0 Null 1 Eins 2 Zwei 3 Drei 4 Vier 5 Funf 6 Sechs 7 Sieben 8 Acht 9 Neun die als Dezimalziffern bezeichnet werden Die europaischen Zeichen fur diese Ziffern stammen aus dem Maghreb und haben nicht die Form die im Nahen Osten verwendet wird Auch indische Schriften verwenden andere Zeichen nbsp Die Ziffern die als Zahlzeichen zusammengefasst den Wert einer Zahl ausdrucken werden unmittelbar aneinander gereiht lediglich Trennzeichen konnen eingefugt sein fur eine Zifferngruppierung z B Tausendertrennzeichen zur besseren Lesbarkeit und bei nicht ganzen Zahlen fur die Abgrenzung zwischen dem ganzzahligen und dem gebrochenen Teil des Zahlzeichens Die Reihenfolge der Ziffern hat eine eigenstandige Bedeutung Jede Ziffer belegt eine Stelle Position im Zahlzeichen wozu man Einerstelle Zehnerstelle Hunderterstelle usw unterscheidet Bei der schriftlichen Addition konnen dann Einer unter Einer Zehner unter Zehner usw geschrieben werden Diese Anordnung ist erst durch die Erfindung der Ziffer Null in der indischen Zahlschrift moglich geworden Bei der Ubertragung des Zahlwortes zweihundertfunf in das Zahlzeichen 205 darf die im Wort nicht vorhandene Zehnerstelle nicht fehlen sondern sie ist mit einer 0 zu fullen Anderenfalls wurde 25 geschrieben dann ware die 2 nicht mehr auf ihrer Hunderterstelle Darstellung Bearbeiten Eine Dezimalzahl wird im deutschen Sprachraum meistens in der Form z m z m 1 z 0 z 1 z 2 z n m n N z i 0 9 displaystyle z m z m 1 ldots z 0 operatorname z 1 z 2 ldots z n qquad left m n in mathbb N quad z i in 0 ldots 9 right nbsp geschrieben daneben existieren je nach Verwendungszweck und Staat noch weitere Schreibweisen Dabei ist jedes z i displaystyle z i nbsp eine der oben genannten Ziffern Jede Ziffer hat einen Ziffernwert jede Stelle hat einen Stellenwert Der Ziffernwert liegt in der konventionellen Zahlreihenfolge Der Stellenwert der i displaystyle i nbsp ten Stelle wird durch die Zehnerpotenz 10 i displaystyle 10 i nbsp festgelegt wenn die Zahlvariable zu i 0 displaystyle i 0 nbsp auf der Einerstelle festgelegt wird Naturliche Zahlen enden rechts mit der Ziffer z 0 displaystyle z 0 nbsp auf der Einerstelle Ihr vorangestellt werden die Ziffern z 1 displaystyle z 1 nbsp auf der Zehnerstelle z 2 displaystyle z 2 nbsp auf der Hunderterstelle usw bis man auf der hochstwertigen Stelle die mit einer Ziffer belegt ist bei z m displaystyle z m nbsp ankommt Sollen nur signifikante Stellen angegeben werden so ist z m 0 displaystyle z m neq 0 nbsp Positive rationale Zahlen zum Beispiel 65 4 displaystyle tfrac 65 4 nbsp konnen in einen ganzzahligen Teil und einen echten Bruch zerlegt werden im Beispiel 65 4 16 1 4 displaystyle tfrac 65 4 16 tfrac 1 4 nbsp und der Bruch lasst sich in Zehntel Hundertstel usw umrechnen im Beispiel 1 4 2 10 5 100 displaystyle tfrac 1 4 tfrac 2 10 tfrac 5 100 nbsp In der Schreibweise als Dezimalzahl folgen zur Anfugung des Bruchs rechts von der Einerstelle das Dezimalzeichen im deutschsprachigen Raum ist das ein Komma und auf Nachkommastellen die Ziffern z 1 displaystyle z 1 nbsp bis z n displaystyle z n nbsp im Beispiel 65 4 16 25 displaystyle tfrac 65 4 16 25 nbsp Dabei kann die Anzahl n displaystyle n nbsp begrenzt sein im Beispiel n 2 displaystyle n 2 nbsp oder auch unbegrenzt Ist der Wert Absolutwert einer Zahl kleiner als 1 so wird links vom Komma stets eine 0 geschrieben 6 Der Wert Z displaystyle Z nbsp der Dezimalzahl ergibt sich durch Summierung der mit ihrem zugehorigen Stellenwert multiplizierten Ziffernwerte Zusatzlich ist das Vorzeichen voranzustellen ein fehlendes Vorzeichen bedeutet ein Plus Nur die Null ist als einzige reelle Zahl weder positiv noch negativ Z i n m z i 10 i gt 0 Z i n m z i 10 i lt 0 displaystyle Z sum i n m z i cdot 10 i gt 0 qquad Z sum i n m z i cdot 10 i lt 0 nbsp Beispiel 16 25 1 10 1 6 10 0 2 10 1 5 10 2 displaystyle 16 25 1 cdot 10 1 6 cdot 10 0 2 cdot 10 1 5 cdot 10 2 nbsp oder 16 25 1 10 6 1 2 0 1 5 0 01 displaystyle 16 25 1 cdot 10 6 cdot 1 2 cdot 0 1 5 cdot 0 01 nbsp Langere Ziffernfolgen werden zur besseren Lesbarkeit in Dreiergruppen strukturiert ab dem Komma nach links und nach rechts siehe Schreibweise von Zahlen Dazu dient nach Empfehlung der ISO ein geschutztes schmales Leerzeichen als Tausendertrennzeichen Punkte zur Gruppierung sollen nicht mehr verwendet werden da diese in Teilen der Welt als Dezimalzeichen verwendet werden und daher missverstandlich sind 6 In der Wikipedia wird mit der Vorlage FormatNum die Dezimalzahl 76543210 9876 gegliedert in 76 543 210 987 6 oder fur Teile der Schweiz in 76 543 210 9876 Dezimalbruchentwicklung Bearbeiten Endliche und unendliche Dezimalbruche Bearbeiten Die Umrechnung eines gewohnlichen Bruchs in eine Dezimalzahl und daruber hinaus die Darstellung einer reellen Zahl in der vorstehenden Weise wird als Dezimalbruchentwicklung bezeichnet 7 Bei allen rationalen Zahlen ist die Folge der Ziffern periodisch ohne Ende Im haufig auftretenden Sonderfall wenn die Ziffernfolge ab einer gewissen Stelle durchweg aus Nullen besteht sagt man dass die Dezimalbruchentwicklung abbricht Diese Nullen durfen auf Nachkommastellen weggelassen werden und der Dezimalbruch wird als endlicher Dezimalbruch bezeichnet 8 Bei allen irrationalen Zahlen liegt eine unendliche nicht periodische Dezimalbruchentwicklung vor 9 Bei einem unendlichen Dezimalbruch wird mit der Schreibweise 0 a 1 a 2 a 3 displaystyle 0 a 1 a 2 a 3 ldots nbsp der Wert der Reihe i 1 a i 10 i displaystyle sum i 1 infty a i cdot 10 i nbsp bezeichnet Beim periodischen Dezimalbruch kann die Periode durch Uberstreichung gekennzeichnet werden zugleich wird unter dem Strich der sich periodisch wiederholende Teil der Nachkommastellen zusammengefasst siehe unter Notation Umkehrung der Dezimalbruchentwicklung Bearbeiten Zur Umformung periodischer Dezimalbruche in gewohnliche Bruche verwendet man die Beziehungen 0 1 1 9 0 01 1 99 0 001 1 999 displaystyle 0 overline 1 frac 1 9 quad 0 overline 01 frac 1 99 quad 0 overline 001 frac 1 999 quad ldots nbsp Diese Identitaten ergeben sich aus den Rechenregeln fur geometrische Reihen wonach i 0 q i 1 1 q displaystyle sum i 0 infty q i frac 1 1 q nbsp fur 0 lt q lt 1 displaystyle 0 lt q lt 1 nbsp gilt und folglich i 1 q i i 0 q i q 0 1 1 q 1 q 1 q displaystyle sum i 1 infty q i sum i 0 infty q i q 0 frac 1 1 q 1 frac q 1 q nbsp Im ersten Fall wahlt man q 0 1 10 1 displaystyle q 0 1 10 1 nbsp Damit ergibt sich 0 1 0 111 i 1 10 i 0 1 1 0 1 1 9 displaystyle 0 overline 1 0 111 ldots sum i 1 infty 10 i frac 0 1 1 0 1 frac 1 9 nbsp Anwendungen 0 555 55 0 5 5 9 displaystyle 0 555 55 ldots 0 overline 5 frac 5 9 nbsp 0 333 33 0 3 3 9 1 3 displaystyle 0 333 33 ldots 0 overline 3 frac 3 9 frac 1 3 nbsp 0 424 242 0 42 42 99 14 33 displaystyle 0 424 242 ldots 0 overline 42 frac 42 99 frac 14 33 nbsp 0 081 081 081 0 081 81 999 3 37 displaystyle 0 081 081 081 ldots 0 overline 081 frac 81 999 frac 3 37 nbsp Hier wird die Periode jeweils in den Zahler ubernommen Im Nenner stehen so viele Neunen wie die Periode Stellen hat Gegebenenfalls sollte der entstandene Bruch noch gekurzt werden Wenn die Periode nicht unmittelbar auf das Komma folgt lasst sich das aber durch Erweiterung mit einer geeigneten Zehnerpotenz erreichen beispielsweise 0 833 33 0 8 3 10 10 8 3 1 10 8 3 9 1 10 8 1 3 1 10 25 3 10 5 6 displaystyle 0 833 33 ldots 0 8 overline 3 cdot frac 10 10 8 overline 3 cdot frac 1 10 left 8 frac 3 9 right cdot frac 1 10 left 8 frac 1 3 right cdot frac 1 10 frac 25 3 cdot 10 frac 5 6 nbsp Ein allgemeines Verfahren wird am Beispiel 4 923 636 4 92 36 displaystyle 4 923 636 ldots 4 92 overline 36 nbsp vorgestellt 1 Schritt Man multipliziere den Dezimalbruch mit einer Zehnerpotenz so dass genau eine Periode im Beispiel die 36 vor dem Komma steht x 4 923 636 displaystyle x 4 923 636 ldots nbsp 10 000 x 49 236 363 6 displaystyle 10 000 cdot x 49 236 3636 ldots nbsp dd 2 Schritt Man multipliziere den Dezimalbruch mit einer Zehnerpotenz so dass die Perioden genau hinter dem Komma beginnen x 4 923 636 displaystyle x 4 923 636 ldots nbsp 100 x 492 363 6 displaystyle 100 cdot x 492 3636 ldots nbsp dd 3 Schritt Man subtrahiere die beiden im 1 und 2 Schritt entstandenen Zeilen voneinander Die Perioden hinter dem Komma kurzen sich dabei heraus 10 000 x displaystyle 10 000 cdot x nbsp 49 236 363 6 displaystyle 49 236 3636 ldots nbsp vom 1 Schritt100 x displaystyle 100 cdot x nbsp 492 363 6 displaystyle 492 3636 ldots nbsp displaystyle qquad qquad quad nbsp vom 2 Schritt9 900 x displaystyle 9 900 cdot x nbsp 49 236 492 48 744 displaystyle 49 236 492 48 744 nbsp Differenz dd 4 Schritt Man lose nach x displaystyle x nbsp auf und kurze moglichst x 48 744 9900 1354 275 displaystyle x frac 48 744 9900 frac 1354 275 nbsp dd Auf dasselbe Ergebnis kommt man mit x 4 923 63 displaystyle x 4 923 overline 63 nbsp Zweierlei Darstellung Bearbeiten Fur jeden Zahlenwert die sich als endlicher Dezimalbruch schreiben lasst gibt es noch eine zweite Darstellung als unendlicher Dezimalbruch mit der Periode 9 Zwischen beiden Zahlenwerten besteht nicht der geringste Unterschied 10 Wie oben beschrieben und auch im Artikel 0 999 behandelt kann man 0 9 displaystyle 0 overline 9 nbsp umformen und kommt zur Aussage 0 9 9 9 1 1 0 displaystyle 0 overline 9 frac 9 9 1 1 overline 0 nbsp Mit dieser Identitat kann umgekehrt ein periodischer Dezimalbruch mit der Periode 9 stets in einen periodisichen Dezimalbruch mit der Periode 0 umgeformt werden 11 wobei diese Dezimalbruchentwicklung abgebrochen werden kann Beispielsweise gilt 37 233 999 37 234 000 37 234 displaystyle 37 233 999 ldots 37 234 000 ldots 37 234 nbsp Periode Bearbeiten In der Mathematik bezeichnet man als Periode eines Dezimalbruchs die kurzest mogliche Ziffernfolge die sich nach dem Komma immer wieder wiederholt Alle rationalen Zahlen und nur diese haben eine periodische Dezimalbruchentwicklung Beispiele Rein periodische nach dem Komma beginnt sofort die Periode 1 3 0 33333 1 7 0 142857142857 1 9 0 11111 Gemischt periodische nach dem Komma kommt erst noch eine Vorperiode bevor die Periode beginnt 2 55 0 036363636 Vorperiode 0 Periodenlange 2 1 30 0 03333 Vorperiode 0 Periodenlange 1 1 6 0 16666 Vorperiode 1 Periodenlange 1 134078 9900 13 543232 die Vorperiode ist 54 Periodenlange ist 2 Auch endliche Dezimalbruche zahlen zu den periodischen Dezimalbruchen nach Einfugung unendlich vieler Nullen ist zum Beispiel 0 12 0 12000 Echte nicht abbrechende Perioden treten im Dezimalsystem genau dann auf wenn sich der Nenner n displaystyle n nbsp des zugrunde liegenden Bruches z n displaystyle z n nbsp nicht ausschliesslich durch die Primfaktoren 2 und 5 die Primfaktoren der Zahl 10 erzeugen lasst Ist der Nenner n displaystyle n nbsp eine von 2 und 5 verschiedene Primzahl so ist die Periodenlange l displaystyle l nbsp eines Bruches z n displaystyle z n nbsp ein Teiler von n 1 displaystyle n 1 nbsp da 10 dann eine prime Restklasse m o d n displaystyle mathrm mod n nbsp und damit 10 n 1 1 mod n displaystyle 10 n 1 equiv 1 pmod n nbsp ist Die genaue Lange der Periode von 1 n displaystyle 1 n nbsp und von allen Bruchen z n displaystyle z n nbsp mit n z displaystyle n nmid z nbsp ist die kleinste naturliche Zahl l displaystyle l nbsp bei der n displaystyle n nbsp in der Primfaktorzerlegung von R l 10 l 1 displaystyle R l 10 l 1 nbsp vorkommt Beispiel zur Periodenlange 6 106 1 999 999 999 999 3 3 3 7 11 13 37 1 7 0 142857142857 2 7 0 285714285714 1 13 0 076923076923 3 13 0 230769230769 6 13 0 461538461538 7 13 0 538461538461 Die Beispiele wurden gewahlt um aufzuzeigen dass bei gleichem Primzahlnenner die Perioden Ziffernfolgen fur verschiedene Zahler als reine Links Rechts Verschiebungen von wenigen Ziffernfolgen vorkommen konnen beim Nenner 7 ist es wegen 7 1 6 1 displaystyle tfrac 7 1 6 1 nbsp eine einzige beim Nenner 13 sind es wegen 13 1 6 2 displaystyle tfrac 13 1 6 2 nbsp deren zwei Sowohl 1 7 als auch 1 13 haben eine Periodenlange von 6 weil 7 und 13 in der Primfaktorzerlegung von R l displaystyle R l nbsp erst ab l 6 displaystyle l 6 nbsp vorkommen 1 37 hat jedoch eine Periodenlange von nur 3 weil bereits 103 1 999 3 3 3 37 ein Vielfaches von 37 ist Ist der Nenner keine Primzahl so ergibt sich die Periodenlange als die kleinste Zahl l displaystyle l nbsp fur die der Nenner ein Teiler von R l 10 l 1 displaystyle R l 10 l 1 nbsp ist eventuelle Primfaktoren 2 und 5 des Nenners bleiben dabei unberucksichtigt Beispiele 1 185 1 5 37 hat die gleiche Periodenlange wie 1 37 namlich 3 1 143 1 11 13 hat die Periodenlange 6 weil 999 999 3 3 3 7 143 37 siehe oben 1 260 1 2 2 5 13 hat die gleiche Periodenlange wie 1 13 also 6 Um die Periodenlange l displaystyle l nbsp effizient zu bestimmen kann die Bestimmung der Primfaktorzerlegungen der rasch wachsenden Zahlenfolge 9 99 999 9999 usw vermieden werden indem die aquivalente Beziehung 10 l 1 mod n displaystyle 10 l equiv 1 pmod n nbsp genutzt wird also wiederholtes Multiplizieren angefangen bei 1 mit 10 modulo des gegebenen Nenners n displaystyle n nbsp bis dies wieder 1 ergibt Zum Beispiel fur n 91 7 13 displaystyle n 91 7 cdot 13 nbsp 10 1 10 mod 91 10 2 10 10 100 0 9 mod 91 10 3 0 9 10 0 90 90 mod 91 10 4 90 10 900 81 mod 91 10 5 81 10 810 82 mod 91 10 6 82 10 820 0 1 mod 91 displaystyle begin array llll 10 1 equiv 10 amp amp amp pmod 91 10 2 equiv 10 cdot 10 amp equiv 100 amp equiv phantom 0 9 amp pmod 91 10 3 equiv phantom 0 9 cdot 10 amp equiv phantom 0 90 amp equiv 90 amp pmod 91 10 4 equiv 90 cdot 10 amp equiv 900 amp equiv 81 amp pmod 91 10 5 equiv 81 cdot 10 amp equiv 810 amp equiv 82 amp pmod 91 10 6 equiv 82 cdot 10 amp equiv 820 amp equiv phantom 0 1 amp pmod 91 end array nbsp also hat 1 91 im Dezimalsystem die Periodenlange 6 12 Notation Bearbeiten Fur periodische Dezimalbruchentwicklungen ist eine Schreibweise ublich bei der die Periode durch einen Uberstrich markiert wird und der sich periodisch wiederholende Teil der Nachkommastellen wird darunter zusammengefasst Beispiele sind 1 6 0 166 666666666666666 0 1 6 displaystyle 1 6 0 166666666666666666 ldots 0 1 bar 6 nbsp 1 7 0 142 857142857142857 0 142857 displaystyle 1 7 0 142857142857142857 ldots 0 overline 142857 nbsp Aufgrund technischer Einschrankungen existieren auch andere Schreibweisen So kann der Uberstrich vorangestellt eine typografische Hervorhebung fett kursiv unterstrichen des periodischen Teils gewahlt oder dieser in Klammern gesetzt werden 1 6 0 1 6 0 16 0 16 0 16 0 1 6 1 7 0 142857 0 142857 0 142857 0 142857 0 142857 Nicht periodische Ziffernfolge Bearbeiten Eine irrationale Zahl enthalt auch im Dezimalsystem eine unendliche nicht periodische Nachkommaziffernfolge Angeben lasst sich davon stets nur ein endlicher Teil Mit diesem kann man sich dem Wert der irrationalen Zahl zwar je nach Lange beliebig annahern jedoch ist eine solche endliche Darstellung niemals exakt Es ist also nur mithilfe zusatzlicher Symbole moglich irrationale Zahlen exakt anzugeben Beispiele solcher Symbole sind Wurzelzeichen wie 2 displaystyle sqrt 2 nbsp Buchstaben wie p displaystyle pi nbsp fur die Kreiszahl oder e displaystyle mathrm e nbsp fur die Eulersche Zahl sowie mathematische Ausdrucke wie unendliche Reihen oder Grenzwerte Umrechnung in andere Stellenwertsysteme BearbeitenMethoden zur Umrechnung von und in das Dezimalsystem werden im Artikel zum Stellenwertsystem und in Artikeln zu anderen Stellenwertsystemen beschrieben Dualsystem Ternarsystem Oktalsystem Duodezimalsystem Hexadezimalsystem Geschichte Bearbeiten nbsp Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer grundsatzlichen Uberarbeitung Naheres sollte auf der Diskussionsseite angegeben sein Bitte hilf mit ihn zu verbessern und entferne anschliessend diese Markierung Einer der altesten Hinweise auf das Dezimalsystem prahistorischer Kulturen findet sich in einem Hortfund von Oberding aus der fruhen Bronzezeit um 1650 v Chr mit 791 weitgehend standardisierten Spangenbarren aus Kupfer aus dem Salzburger Land und der Slowakei Die Mehrzahl dieser Barren war in Gruppen zu 10 mal 10 Bundeln abgelegt worden 13 14 Dezimale Zahlensysteme noch ohne Stellenwertsystem und ohne Darstellung der Null lagen im Altertum unter anderem den Zahlschriften der Agypter Minoer Griechen und Romer zugrunde Es handelte sich dabei um additive Zahlschriften mit denen beim Rechnen Zahlen zwar als Gedachtnisstutze niedergeschrieben aber arithmetische Operationen im Wesentlichen nicht schriftlich durchgefuhrt werden konnten Diese waren vielmehr mit Kopfrechnen oder mit anderen Hilfsmitteln wie den Rechensteinen griech psephoi lat calculi im Spatmittelalter auch Rechenpfennige oder franz jetons genannt auf dem Rechnen auf Linien und moglicherweise mit Fingerrechnen zu leisten nbsp Fingerzahlen nach Beda Venerabilis linke Hand nbsp Fingerzahlen nach Beda Venerabilis linke HandDen in romischer und mittelalterlicher Zeit verbreiteten in etwas anderer Form auch in der arabischen Welt gebrauchten Fingerzahlen lag ein dezimales System fur die Darstellung der Zahlen 1 bis 9999 zugrunde ohne Zeichen fur Null und mit einem Positionssystem eigener Art Hierbei wurden durch genau festgelegte Fingerstellungen auf der linken Hand mit kleinem Ring und Mittelfinger die Einer 1 bis 9 und mit Zeigefinger und Daumen die Zehner 10 bis 90 dargestellt wahrend auf der rechten Hand die Hunderter mit Daumen und Zeigefinger spiegelbildlich zu den Zehnern und die Tausender mit den drei ubrigen Fingern spiegelbildlich zu den Einern dargestellt wurden 15 Diese Fingerzahlen sollen nicht nur zum Zahlen und zum Merken von Zahlen sondern auch zum Rechnen verwendet worden sein die zeitgenossischen Schriftquellen beschranken sich jedoch auf die Beschreibung der Fingerhaltungen und geben keine nahere Auskunft uber die damit durchfuhrbaren rechnerischen Operationen nbsp Romischer Handabacus Rekonstruktion Auf den Rechenbrettern des griechisch romischen Altertums und des christlichen Mittelalters stand demgegenuber fur die Darstellung ganzer Zahlen ein vollwertiges dezimales Stellenwertsystem zur Verfugung indem fur eine gegebene Zahl die Anzahl ihrer Einer Zehner Hunderter usw durch Rechensteine in entsprechenden vertikalen Dezimalspalten dargestellt wurde Auf dem antiken Abakus geschah dies durch Ablegen oder Anschieben einer entsprechenden Anzahl von Calculi in der jeweiligen Dezimalspalte wobei zusatzlich eine Funferbundelung praktiziert wurde indem je funf Einheiten durch einen einzelnen Calculus in einem seitlichen oder oberen Sonderbereich der Dezimalspalte reprasentiert wurden 16 Auf dem Klosterabakus des Fruhmittelalters der haufig mit Gerbert von Aurillac verbunden wird und vom 10 bis 12 Jahrhundert in Gebrauch war wurde stattdessen die Anzahl der Einheiten in der jeweiligen Dezimalspalte nur durch einen einzelnen Stein dargestellt der mit einer Zahl von 1 bis 9 beziffert war 17 Obwohl ein Rechenstein mit einer aus dem Arabischen stammenden Ziffer fur Null mittellateinisch cifra 18 zur Verfugung stand wurde er beim abazistischen Rechnen fur einen anderen Zweck verwendet das war eine im 10 bis 12 Jahrhundert auf dem Gerbertschen Abakus gebrauchliche Rechenmethode Das spatere Mittelalter und die Fruhe Neuzeit kehrte wieder zur Verwendung unbezifferter Rechensteine zuruck welche die Spalten nunmehr horizontal gezogenen Linien entweder fur dezimales Rechnen mit ganzen Zahlen an der Basiszahl 10 mit Funferbundelung 19 oder fur das Finanzrechnen an den aus dem karolingischen Munzwesen 1 Pfund 20 Schilling 240 Pfennig ererbten monetaren Grundeinheiten verwendete 20 Auf den antiken wie auf den mittelalterlichen Varianten dieses Hilfsmittels erfolgte die Darstellung des Wertes Null jeweils durch Freilassen der betreffenden Dezimalspalte bzw Linie so auch auf dem Abakus Mithilfe der antiken und mittelalterlichen Rechenbretter liessen sich Addition und Subtraktion erheblich vereinfachen wahrend sie fur Multiplikation und Division wenig geeignet waren oder verhaltnismassig komplizierte Operationen erforderten die besonders fur den Klosterabakus in mittelalterlichen Traktaten beschrieben wurden und in ihrer Schwierigkeit beruchtigt waren Eine Zahlschrift mit vollwertigem Stellenwertsystem bei dem auch die Position des Zahlzeichens dessen Wert bestimmt entwickelten zuerst die Babylonier auf der Basis 60 und erganzten es vermutlich schon vor dem 4 Jahrhundert vor Chr auch um ein eigenes Zeichen fur Null 21 Eine Zahlschrift mit Stellenwertsystem auf der Basis 10 aber noch ohne Zeichen fur die Null entstand in China vermutlich bereits einige Jahrhunderte vor der Zeitenwende in Einzelheiten bezeugt seit dem 2 Jahrhundert vor Chr wahrscheinlich mithilfe von Rechenstabchen auf einer schachbrettartig eingeteilten chinesischen Variante des Abakus und wurde erst unter indischem Einfluss seit dem 8 Jahrhundert auch um ein Zeichen fur Null erganzt 22 In Indien selbst sind die Anfange des positionellen Dezimalsystems mit Zeichen fur die Null nicht sicher zu bestimmen Die altere Brahmi Zahlschrift die vom 3 bis zum 8 Jahrhundert in Gebrauch war verwendete ein dezimales System mit Ansatzen zu positioneller Schreibung aber noch ohne Zeichen fur Null 23 Die alteste indische Form der heutigen indo arabischen Ziffern mit aus der Brahmi Zahlschrift herzuleitenden Zeichen fur 1 bis 9 und einem Punkt oder kleinen Kreis fur Null ist durch sicher datierbare epigraphische Zeugnisse zuerst ausserhalb Indiens seit dem 7 Jh in Sudostasien als indischer Export und in Indien selbst seit dem 9 Jahrhundert zu belegen 24 man nimmt jedoch an dass die Verwendung dieses Ziffernsystems in Indien bereits im 5 Jahrhundert begann 25 Das gleiche positionelle Dezimalsystem mit Zeichen fur Null lag auch dem in etwa gleichzeitigen gelehrten Zahlwortsystem indischer Astronomen zugrunde in dem umschreibende Ausdrucke wie Anfang 1 Augen 2 die drei Zeitstufen 3 fur die Zahlen 1 bis 9 und Himmel Leere Punkt oder andere Worter fur Null gemass ihrem dezimalen Stellenwert als sprachliche Umschreibung mehrstelliger Zahlen gereiht wurden 26 Als fruhes Zeugnis einer solchen positionellen Setzung von in diesem Fall weitgehend unmetaphorischen sprachlichen Zahlenbezeichnungen gilt bereits das 458 in Prakrit verfasste Lokavibhaga 27 das allerdings nur in einer spateren Sanskritubersetzung erhalten ist Voll ausgebildet findet sich das umschreibende Zahlwortsystem dann bei Bhaskara I 7 Jh Von den Arabern und den von ihnen arabisierten Volkern wurde fur die Schreibung von Zahlen zunachst das dezimale additive System der alphabetischen griechischen Zahlschrift anfangs vermittelt durch hebraisches und syrisches Vorbild ubernommen und auf die 28 Buchstaben des arabischen Alphabets ubertragen 28 Spatestens seit dem 8 Jahrhundert wurden jedoch zuerst im arabischen Orient und im Verlauf des 9 Jahrhunderts dann auch in Nordafrika und Al Andalus die indischen Ziffern und darauf beruhenden Rechenmethoden bekannt Die fruheste Erwahnung findet sich im 7 Jahrhundert durch den syrischen Bischof Severus Sebokht der das indische System ausdrucklich lobt Eine wichtige Rolle bei der Verbreitung in der arabischen und der westlichen Welt spielte Muhammad ibn Musa al Chwarizmi der die neuen Ziffern nicht nur in seinen mathematischen Werken verwendete sondern um 825 auch eine nur in lateinischer Ubertragung erhaltene Einfuhrung Kitab al Dschamʿ wa l tafriq bi ḥisab al Hind Uber das Rechnen mit indischen Ziffern mit einer fur den Anfanger geeigneten Beschreibung des Ziffernsystems und der darauf beruhenden schriftlichen Grundrechenarten verfasste Im 10 11 Jahrhundert waren im lateinischen Westen bereits westarabische oder daraus abgeleitete Ziffern apices genannt auf den Rechensteinen des Klosterabacus aufgetaucht Sie wurden aber nicht auch daruber hinaus als Zahlschrift oder sogar fur schriftliches Rechnen verwendet Zusammen mit dem Klosterabacus gerieten sie wieder in Vergessenheit Al Chwarizmi verhalf seit dem 12 Jahrhundert in lateinischen Bearbeitungen und daran anknupfenden volkssprachlichen Traktaten dem indischen Ziffernrechnen zum Durchbruch Deren Anfangsworte Dixit Algorismi bewirkten dass Algorismus die lateinische Wiedergabe seines Namens sich weithin als Name dieser neuen Rechenkunst etablierte 29 Besonders in Italien wo Leonardo Fibonacci es in seinem Liber abbaci auch aus eigener in Nordafrika erworbener Kenntnis bekannt machte konnte das indische Ziffernrechnen seit dem 13 Jahrhundert den Abacus mit unbezifferten Rechensteinen im Finanzwesen und kaufmannischen Bereich nahezu vollstandig verdrangen und sogar dessen Namen abbaco annehmen In ubrigen Landern wurde es zwar zum Gegenstand des wissenschaftlichen und kaufmannischen Unterrichts besass bis zur Fruhen Neuzeit aber im Rechnen auf Linien einen ubermachtigen Konkurrenten Auch als einfache Zahlschrift fur die praktischen Zwecke des Niederschreibens von Zahlen und des Nummerierens fur die kein Stellenwertsystem benotigt wird konnten sich die indo arabischen Ziffern erst seit der fruhen Neuzeit allmahlich gegen die romischen Zahlen durchsetzen Siehe auch BearbeitenZahlennamenLiteratur BearbeitenJohn D Barrow Warum die Welt mathematisch ist John D Barrow Aus dem Engl und mit einem Nachwort von Herbert Mehrtens Campus Verl Frankfurt Main 1993 ISBN 3 593 34956 6 Georges Ifrah Universalgeschichte der Zahlen Mit Tab und Zeichn des Autors Parkland Verl Koln 1998 ISBN 3 88059 956 4 Karl Menninger Zahlwort und Ziffer Bd 2 Zahlschrift und Rechnen Vandenhoeck amp Ruprecht 1958 John M Pullan The History of the Abacus Hutchinson London 1968 Weblinks Bearbeiten nbsp Wiktionary Dezimalsystem Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen nbsp Wikibooks Mathematik Schulmathematik Zahlensysteme Zehnerzahlen Lern und LehrmaterialienEinzelnachweise Bearbeiten DWDS Digitales Worterbuch der deutschen Sprache hrsg v d Berlin Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften 1 abgerufen am 27 Oktober 2023 Arnfried Kemnitz Mathematik zum Studienbeginn Grundlagenwissen fur alle technischen mathematisch naturwissenschaftlichen und wirtschaftswissenschaftlichen Studiengange 12 Auflage Springer 2019 S 39 Harald Haarmann Weltgeschichte der Zahlen Beck Munchen 2008 ISBN 978 3 406 56250 1 S 29 Polytechnischer Verein Wurzburg Gemeinnutzige Wochenschrift Organ fur die Interessen der Technik der Landswirthschaft des Handels und der Armenpflege Band 10 1860 S 647 online George Dvorsky Why We Should Switch To A Base 12 Counting System 18 Januar 2013 abgerufen am 1 November 2023 a b EN ISO 80000 1 2013 deutsche Ausgabe als DIN EN ISO 80000 1 2013 Grossen und Einheiten Teil 1 Allgemeines Abschnitt 7 3 Michael Merz Mario V Wuthrich Mathematik fur Wirtschaftswissenschaftler Vahlen 2013 S 51 Richard Courant Herbert Robbins Was ist Mathematik 5 Auflage Springer 2001 S 54 Reinhold Pfeiffer Heidemarie Borgwadt Algebraische Grundlagen Gabler Springer 1993 S 82 Abraham Adolf Fraenke Einleitung in die Mengenlehre Eine gemeinverstandliche Einfuhrung Springer 1919 S 31 Rik Verhulst Im Banne der Mathematik Die kulturellen Aspekte der Mathematik in Zivilisation Kunst und Natur Springer 2019 S 15 Folge A051626 in OEIS Harald Krause Sabrina Kutscher u a Europas grosster Spangenbarrenhort Der fruhbronzezeitliche Kupferschatz von Oberding In Matthias Wemhoff Michael M Rind Bewegte Zeiten Archaologie in Deutschland Berlin Petersberg 2018 S 167 ff J Stolz Erste Nachweise des Dezimalsystems Der fruhbronzezeitliche Spangenbarrenhort von Oberding In Restauro Zeitschrift fur Konservierung und Restaurierung 8 Jahrgang 2017 S 14 19 Menninger Zahlwort und Ziffer 1958 II S 3ff Karl August Wirth Art Fingerzahlen In Otto Schmidt Hrsg Reallexikon zur deutschen Kunstgeschichte Band VIII Metzler Verlag Stuttgart 1987 Sp 1229 1310 Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 87 Menninger Zahlwort und Ziffer 1958 II S 104ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 136ff Pullan History of the Abacus 1968 S 16ff Menninger Zahlwort und Ziffer 1958 S 131ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 530ff Werner Bergmann Innovationen im Quadrivium des 10 und 11 Jahrhunderts Studien zur Einfuhrung von Astrolab und Abacus im lateinischen Mittelalter Steiner Verlag Stuttgart 1985 Sudhoffs Archiv Beiheft 26 S 57ff S 174ff cifra f In Mittellateinisches Worterbuch digitalisierte Fassung im Worterbuchnetz des Trier Center for Digital Humanities Januar 2023 abgerufen am 20 Mai 2023 Alfred Nagl Die Rechenpfennige und die operative Arithmetik In Numismatische Zeitschrift 19 1887 S 309 368 Menninger Zahlwort und Ziffer 1958 II S 140ff Pullan History of the Abacus 1968 passim Francis P Barnard The Casting Counter and the Counting Board A Chapter in the History of Numismatics and Early Arithmetic Clarendon Press Oxford 1916 Menninger Zahlwort und Ziffer 1958 II S 152ff S 165 S 178 S 182f Pullan History of the Abacus 1968 S 52ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 146ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 411ff S 420 Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 428ff S 511ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 504ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 486ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 498ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 493ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 499f Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 307ff Ifrah Universalgeschichte der Zahlen 1998 S 533ff Normdaten Sachbegriff GND 4149429 5 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Dezimalsystem amp oldid 239354957 Dezimalbruchentwicklung