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Lecciones

Sistema de numeración romano

Publicado por el 23/08/2016. Ubicación de la lección en el curriculum: Sistemas de numeración, 5PRIM, Sistemas de numeración

0.Objetivo de la lección

  1. Proponer sistemas de numeración alternativos al sistema decimal
  2. Fundamentar la comprensión de los sistemas
  3. Exponer las reglas de formación de números en el sistema romano

1.Introducción

Tipos de sistemas de numeración

Por semejanza con el comportamiento de los niños, que utilizan los dedos para contar, los antropólogos afirman que el sistema de numeración decimal es consustancial al ser humano, al estar basado en el número de dedos de las dos manos. El sistema de numeración en base 10 fue utilizado por los griegos, pero no representaban los dígitos con la grafía conocida hoy en día por nosotros ( el 2, por ejemplo, se escribía β’) y no hacían uso del dígito 0.El origen de la grafía de los números actuales lo encontramos en la India. Dicho sistema fue conocido y adoptado por los matemáticos musulmanes del actual Irak y fueron los árabes quiénes en su expansión territorial durante los siglos VIII al XV, lo introdujeron en Europa, donde pasó a ser de uso extendido a partir del siglo XIV.

Así pues, el sistema de numeración decimal, se impuso sobre otros que coexistieron en el tiempo, como por ejemplo el sistema de numeración romano y que será objeto de un estudio somero en esta lección.

El sistema de numeración romano está basado a su vez en el sistema etrusco. A grandes rasgos, la principal diferencia entre los sistemas etrusco-romano y decimal es que mientras el segundo se basa en la posición que ocupa cada dígito para establecer el valor del total del número, los primeros se basan en un sistema aditivo ( al que luego se añadió una regla sustractiva para evitar la extensión ) que consiste en establecer el valor total del número como adición de los dígitos que lo componen.

Veamos un ejemplo inventado para los dos tipos de sistemas:

Un sistema de numeración POSICIONAL, el «debasetres»

Como ejemplo de un sistema de numeración POSICIONAL, hemos ideado un sistema alternativo al decimal al que llamaremos «debasetres», que a diferencia del sistema decimal que conocemos, que establece su base sobre 10 ( es decir, 10 unidades forman una decena, que es el orden siguiente al de las unidades, 10 decenas forman una centena, que es el orden siguiente al de las decenas, etc…), establecerá su base sobre el número 3.Así como en el sistema decimal necesitamos 10 dígitos, en nuestro sistema «debasetres» necesitaremos sólo 3 , que responderán a la misma grafía que los tres primeros dígitos del sistema decimal: 0, 1 y 2. ( podríamos también representarlos con otros símbolos distintos ideados por nosotros ). Con estos 3 dígitos, organizaremos todo nuestro sistema «debasetres».

Además, aplicaremos nuevas reglas de formación de unidades posicionales, basadas en el 3, en lugar del 10: En el primer nivel con el 0, el 1 y el 2 representaremos las unidades de nuestro sistema, con las que sólo podremos expresar hasta 2 unidades; en el siguiente nivel, 3 unidades formarán un «trío» ( en lugar de una decena )  y podremos expresar hasta ocho unidades  ( 8=3X3-1 ). La última unidad que puedo representar en cada nivel sale de restar uno al  3 multiplicado tantas veces por sí mismo como el número de nivel en el que me encuentro. En el siguiente nivel 3 tríos formarán un «noneto» y podremos expresar hasta 26 unidades ( 3 X 3 x 3  -1 ), y así sucesivamente… Nuestros números en «debasetres» tendrán el siguiente aspecto:

Unidades representadas Representación simbólica en «debasetres»
0 0
1 1
2 2
3 10
4 11
5 12
6 20
7 21
8 22
9 100
10 101
11 102
12 110
13 111
14 112
15 120
16 121
17 122
18 200
19 201
20 202
21 210
22 211
23 212
24 220
25 221
26 222
27 1000
etc… etc…

Resulta extraño ver llamar a 27 unidades «1.000», pero así es en nuestro sistema «debasetres». Observa en la siguiente figura el número de unidades que representa nuestro «121» en «debasetres»:

121

También curiosa resulta la suma de números en nuestro sistema:  Como puedes observar en la siguiente figura, en el sistema decimal expresamos la suma de 11 y 14 unidades como se muestra a la izquierda; en nuestro sistema,  11 unidades se expresan como 102 y 14, como 112, y la suma queda:

suma en debastres

Un sistema de numeración ADITIVO, el «etrumano»

Aquí va un ejemplo de un SISTEMA de numeración ADITIVO, que nos hemos inventado: Se trata del «etrumano» y contiene un único símbolo, llamado «etruno», que equivale a la unidad y que se representa como:whatsapp-emoji-emoticon

Si en nuestro particular sistema de numeración queremos representar 3 unidades, escribiremos:

tres etrunos

Como puedes ver, uno de los inconvenientes que tiene nuestro sistema «etrumano» es que cuando queremos escribir números grandes tenemos que escribir muchos símbolos y además, resultará muy complicado leerlos.

Para paliar parcialmente este inconveniente introducimos en nuestro «sistema etrumano», un nuevo símbolo, al que llamamos «decatrumano» y que equivale a 10 unidades y cuyo símbolo es:

decatrumano 108X105

Ahora, para representar 30 unidades, nos hemos ahorrado pintar uno detrás de otro, 30 «etrunos» y lo hacemos de esta forma con ayuda de los nuevos «decatrumanos»:

30 en etrumano

Así podíamos seguir inventando símbolos para optimizar la escritura y mejorar la lectura de nuestro sistema «etrumano». Además, deberíamos idear un modo de escribir números más complejos que los números naturales, algunos de los cuales ya conoces, como las fracciones
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También deberíamos idear sistemas para del modo más sencillo posible, realizar las operaciones básicas de suma, resta, multiplicación y división y otras más complicadas que veremos en próximos cursos. !! Toda una vida y la de muchos más !!

2. El sistema de numeración romano

Mejor que seguir ideando nuestro «etrumano», veremos ahora un par de fundamentos de un sistema de numeración aditivo consolidado y trabajado durante siglos, como el sistema romano  y cuyos vestigios todavía a día de hoy se reconocen en la nomenclatura de los siglos o en algunos relojes.

Los dígitos del sistema romano

Así como el sistema decimal utiliza los dígitos 0,1,2…hasta el 9, el sistema romano utiliza sus propios símbolos para representar los dígitos:

I equivale a la unidad, 1
V, equivale a 5 unidades
X, 10 unidades
L, 50
C, 100
D, 500
y M, 1.000

Regla de la adición para la composición de números en el sistema romano

Como otros sistemas aditivos, el sistema romano compone sus números mediante la adición del valor de los dígitos que componen la cadena. Por ejemplo:

VI representa 6 unidades ya que V+I son ( 5+1 ) 6 unidades
MDCCXII representa 1.712 unidades ya que M+D+C+C+X+I+I son ( 1.000+500+100+100+10+1+1 ) 1.712 unidades

Regla de la resta para la composición de números en el sistema romano

Para evitarse cadenas de números largas y de lectura compleja, los romanos idearon la regla de la resta que consiste en hacer que los dígitos I, X y C, colocados a la izquierda de los dos dígitos de más valor siguientes a cada uno de ellos, restan su valor. Así, por ejemplo:

IV y IX, representan el 4 ( 5-1 ) y el 9 ( 10-1 ), pero no se escribe IL para el 49
XL y XC, representan el 40 ( 50-10 ) y el 90 ( 100-10 ), pero no se escribe XD para escribir 400
Finalmente, CD y CM representan el 400 ( 500-100 ) y el 900 ( 100-100 )

Regla de repetición permitida
Los dígitos I, X, C y M se pueden repetir hasta 3 veces. Sin embargo, los dígitos V, L y D no se pueden repetir. Lógico esto segundo si tenemos como objetivo expresar los números de la manera más clara y concisa posible: Si quiero representar 1.000 unidades, lo hago más corto con M que con un hipotético DD.

Regla de la multiplicación por mil

Para el 4.000 y siguientes, deberíamos escribir MMMM. Sin embargo, la regla anterior nos prohíbe el uso de más de 3 dígitos M. La regla de la multiplicación por mil nos dice que una raya horizontal sobre un dígito o grupo de dígitos, multiplica el valor del dígito o del grupo por mil. Así, para expresar 4.000, utilizamos IV

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