SECÇÃO num cubo

Para alterar a secção arrasta um dos dos dois pontos mais "gordos", vértices da secção. Podes também alterar o ponto de vista da secção movendo o cubo com o botão direito do rato.

O programa Cabri 3D não é shareware, mas pode-se fazer o download por um mês de uma evaluation version em http://www.cabri.com/
Podes fazer o download do Manual do Cabri 3D (Português) em: http://www.box.net/shared/q5gp564ilh

Recomeçamos...

O Dodecaedro

Construção encontrada em Cabri 3D

Piero della Francesca
por Javier Krahe

Madonna del parto 1467
Fresco, 260 x 203 cm
Museo de la Madonna del Parto, Monterchi (Arezzo)

Piiiiii de novo _ II

"Arquimedes (*) usou o método [da exaustão: precursor dos métodos do cálculo diferencial (limites, derivadas, essas coisas...)] para tentar calcular o valor de π preenchendo o círculo com polígonos de um número cada vez maior de lados. O quociente formado pela área desses polígonos dividido pelo quadrado do raio do círculo pode ser tão arbitrariamente próximo do real valor de π tanto quanto for grande o número de lados do polígono."

"(*) Arquimedes foi um matemático, físico e inventor grego. Foi um dos mais importantes cientistas e matemáticos da Antiguidade e um dos maiores de todos os tempos."

Em Wikipédia

Piiiiii de novo _ I

Ideia da imagem obtida a partir de http://betterexplained.com/

Potências de dez

Das partículas elementares aos confins do Universo.

Hoje é dia do Pi

Em http://pi.ytmnd.com/ pode-se ouvir uma canção sobre o número π cujo autor é Kraln.
A letra, embora seja irracional, resulta transcendente.

adaptado de Epsilones

Aproxima-se o dia do Pi (14/3)

Pi_1

Em xkcd

Área do círculo

Desafio 1

Pretendemos, com uma periodicidade quinzenal, colocar aqui um desafio que é, em primeiro lugar, dirigido aos nossos alunos, mas ao qual pode responder qualquer um que se sinta desafiado. As respostas podem ser enviadas através dos comentários.

Ficamos à espera...

A incrível coroa circular

Considera qualquer coroa circular obtida a partir de dois círculos concêntricos, como as ilustradas nas figuras abaixo. Consegues mostrar que a área da coroa circular é igual à área de um círculo cujo diâmetro é uma corda do círculo maior tangente ao círculo menor?

Conjunto infinitos

Haverá mais números inteiros ou números pares?

Parece uma questão simples, não? Afinal, cada número par é um número inteiro. Mas o que se passa com todos os números pares? Há, então, mais números inteiros do que números pares, não? Mas esperemos um minuto. Quantos números pares existem? São em número infinito. E quantos inteiros existem? Infinitos. Hmmmm....

"Infinito," diz o estudante de Matemática A, "é só um termo... não há maneira de me demonstrares que são em igual número.”

"Ok, vamos jogar..." diz o estudante de Matemática B. "Indica-me um inteiro, e eu indicar-te-ei um número par que lhe corresponda. E se dois dos teus números inteiros são diferentes, eu garanto-te que os meus dois números pares também serão diferentes.”

Estudante de Matemática A: Ok... 1

Estudante de Matemática B: 2

A: 2

B: 4

A: 18

B: 36

A: -100

B: -200

A: n

B: 2n

A: Estou a começar a ver o que queres dizer. Mas pensemos em alguma da teoria de conjuntos que aprendemos nas aulas. O conjunto dos números pares está contido no conjunto dos números inteiros, mas não é igual a esse conjunto. Portanto estes dois conjuntos não podem ter o mesmo tamanho.

O paradoxo caracterizado pelo problema anterior confundiu os matemáticos durante séculos. No seu âmago encontra-se um perturbante conceito que tem perseguido os matemáticos: infinito. Em 1874 George Cantor definiu um sistema com graus de infinito que resolveu o problema de uma vez por todas e aumentou grandemente a compreensão dos matemáticos do infinito e da teoria dos conjuntos.

A solução de Cantor: Numerabilidade

No exemplo anterior, o estudante B fez corresponder a cada número inteiro o seu dobro, o que resultou na seguinte correspondência:

...-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5...
..-10, -8, -6, -4, -2, 0, 2, 4, 6, 8, 10...

Os números inteiros podem ser postos em correspondência com os números naturais, da seguinte forma:

1, 2, 3, 4, 5,...
0, -1, 1, -2, 2,...

Cantor, então, apresentou a seguinte definição:

Definição: Dois conjuntos são iguais em magnitude (i.e. tamanho) se os seus elementos podem ser postos em correspondência um a um, uns com os outros:

Isto significa que os números naturais, os números inteiros, e os números pares têm todos o “mesmo número” de elementos. Cantor designou o número dos números naturais pelo número transfinito (lê-se alef-zero). Para simplificação da notação, vamos chamar a este número d [denumerability, em Inglês].

Um conjunto é, então, numerável se e somente se pode ser escrito como uma sequência infinita {a₁, a₂, a₃...}. Neste caso a₁ corresponde ao número natural 1, a₂ a 2, e por aí fora.

Números que representam a magnitude de conjuntos são chamados números cardinais. Para conjuntos finitos, os números cardinais são os números naturais. Um número cardinal X diz-se maior do que um número cardinal Y, se um conjunto de magnitude X tem um subconjunto estrito (um subconjunto que não é igual ao próprio conjunto) de ordem Y, mas um conjunto de ordem Y não tem um subconjunto próprio de ordem X. Uma vez que cada conjunto infinito contém um conjunto do tipo {a1, a2, a3...}, d é o menor número transfinito.

Teorema: o conjunto dos números racionais é numerável, ou seja, tem um número cardinal d.

Inicialmente, seriamos levados a pensar que há “mais” números racionais do que números naturais, uma vez que há um número infinito de outros números racionais entre dois quaisquer números racionais diferentes. Isto não é verdade. Cantor provou o teorema acima da seguinte forma:

Uma vez que d é o menor número transfinito, só precisamos de provar que um conjunto que contém os números racionais é numerável. Ou seja, o conjunto dos números racionais é um conjunto infinito, e assim tem magnitude d, e não pode ter magnitude superior à de um conjunto que nele esteja contido. Consideremos o conjunto:

Este conjunto contém os racionais (muitos deles mais do que uma vez). Agora, ordenemos este conjunto desta maneira:

Obtemos, então, um conjunto numerável: {1, 2, 1/2, 1/3, 2/2, 3...}

Agora comecemos com 0 e incluamos o simétrico de cada número, obtemos o conjunto:

{0, 1, -1, 1/2, -1/2, 1/3, -1/3, 2/2, -2/2, 3, -3...}

Assim, um conjunto que inclui os números racionais foi colocado numa correspondência um a um sistemática com os números naturais:

Traduzido de http://mathforum.org/isaac/problems/cantor1.html

Falando com o infinito

"Eu sou o INFINITO", declarou a voz profunda. "Ninguém me pode apanhar. Eu nunca acabo."

"Mas o que és tu?" perguntou Francisco, muito assustado e inquieto.

"Eu sou algo muito difícil para vocês meros Seres Terrestres perceberem", replicou o Infinito.

"Bem, tenta", disse Francisco num tom de voz mais seguro.

"Isto vai ser engraçado", continuou a voz. "Eu sempre existi, mas nem sempre fui conhecido pelos Seres Terrestres. Sou uma ideia que pode ser usada em muitas coisas - objectos, números, pontos. Sou uma quantidade que não pode ser agarrada. Pode-se dizer que estou sempre a mudar e a crescer. Eu não tenho fim."

Esta explicação pareceu confundir Francisco ainda mais. Finalmente, ele ficou impaciente e pediu, "por favor dá-me exemplos concretos."

"É exemplos que tu queres!" escarneceu o Infinito. "Eu sou o número de pontos deste segmento de recta

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e o comprimento de qualquer linha recta. Eu sou o número dos números naturais, o número dos números inteiros, o número das fracções. Eu sou o número de números compreendidos entre 0 e 1/2."

"Espera um minuto", interrompeu Francisco. "Dos teus outros exemplos vejo que tu és um objecto gigantesco, mas não podem haver assim tantos números entre 0 e 1/2."

"Oh tolo Ser Terrestre, esqueceste-te de 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, 1/10, 1/11, etc., etc., etc? " Respondeu presumidamente o Infinito.

"Ah! Percebo", respondeu Francisco com animação nos olhos.

"Tudo o que não tenha limites é infinito".

"Não!" disse Infinito, um bocado irritado. "0 e 1/2 são limites para os números entre eles. Os extremos de um segmento de recta também são limites para os pontos do segmento."

"Portanto uma coisa é infinita se nunca voa para fora da matéria que a constitui", disse sem nexo Francisco. "E pode-se recobrir um grande espaço ou um pequeno espaço, como um segmento de recta, desde que haja sempre um outro, após o que foi mencionado anteriormente. Eu sei que isto soa a ambíguo, mas é isso o que tu és. Não é verdade?"

"Eu sou oINFINITO - nem mais, nem menos. INFINITO, INFINITO, INFINITO..." respondeu a voz profunda, com as palavras ecoando e esmorecendo ao longe. Francisco desenhou um segmento de recta num bocado de papel. Dobrou o papel e, com um sorriso de satisfação, meteu-o no bolso. Ele sabia que tinha agarrado uma infinidade e que cabia no seu bolso.

Theoni Pappas

O Infinito na Literatura

"As Perturbações do Pupilo Törless"
Robert Musil


"Törless pôs-se a reflectir sobre isto; tentou ficar o mais possível calmo e pensar sensatamente. «É um facto que não há fim», dizia para consigo, tudo continua,continua sempre, até ao infinito». Mantinha os olhos presos ao céu e dizia isto como que para testar a força de uma fórmula mágica. Mas em vão; as palavras não diziam nada, ou antes, diziam qualquer coisa de muito diferente, como se falassem do mesmo objecto, mas de uma perspectiva estranha e indiferente.
«O infinito!» Törless conhecia o termo das aulas de Matemática. Nunca tinha imaginado nada de especial nessa palavra. Estava sempre a aparecer; alguém a teria inventado num dia, e desde então era possível fazer cálculos com ela, tal como com outras realidades sólidas. Era exactamente aquilo que via no cálculo, e Törless nunca buscara nela nada para além disso.
E agora estremecia, como se sentisse um choque, ao pensar que aquela palavra tinha qualquer coisa de terrivelmente inquietante. Via-a como um conceito domado, com o qual fazia diariamente pequenas habilidades, e que agora, subitamente, se libertara. Qualquer coisa que ia para além do entendimento, algo de indomável e destruidor, parecia ter ficado adormecido no trabalho de um qualquer inventor, e agora despertava de repente e era de novo aterrador. Estava ali, vivo, naquele céu sobre a sua cabeça, ameaçador e sarcástico.
Acabou por fechar os olhos, porque aquele espectáculo o torturava."

BANCO DE ITENS

Ainda no sítio do GAVE (em http://bi.gave.min-edu.pt/bi/es/) encontram o chamado Banco de Itens, no qual, por disciplina e por ano, têm perguntas de exames.
Podem criar a vossa mochila de itens e nela guardarem as perguntas que entenderem, por temas, por exemplo. A estas perguntas podem responder on-line ou imprimi-las para resolver/responder mais tarde.

Dêem lá uma saltada. Vale a pena!

Testes intermédios

No passado dia 10 de Dezembro realizou-se o primeiro teste intermédio deste ano lectivo.
Foi aplicado às turmas 12º ano com Matemática A.
Os próximos testes intermédios de Matemática A serão aplicados nas datas que constam no calendário da figura abaixo.


Mais informações em: http://www.gave.min-edu.pt/np3/9.html
Aqui encontram, para além de todas as informações que necessitarem sobre os testes intermédios, os seus enunciados, as respectivas correcções e critérios de correcção.

Flatland

E se vivêssemos num mundo a duas dimensões?
Ora vejam. Vale a pena!



Ver mais em http://flatlandthemovie.com/
A versão completa deve ser bem gira!...

Geometrias

Geometrias fractais

Os gregos antigos desenvolveram uma geometria de linhas e círculos, de régua e compasso, onde o rei era o triângulo rectângulo e o teorema de Pitágoras o seu representante. Durante dois milénios, a platónica pureza da geometria grega fez as delicias de agrimensores e poetas.

Um dia, enquanto descansava de não fazer nada na sua estufa, monsieur Descartes fixou a sua atenção na mosca que passeava pelo tecto. Para localizá-la inventou os sistemas de coordenadas, e com eles a geometria tornou-se analítica, tornou-se número, e abriu-se às mais estranhas fórmulas. E os engenheiros foram felizes.

Mas não aqueles matemáticos, que sempre olharam de lado o quinto axioma de Euclides. Por fim os mais ousados renegaram o axioma da paralela única e inventaram as geometrias não euclidianas. Com elas o espaço fez-se curvo e os físicos reinventaram o universo.

Contudo, a geometria nunca pôde modelar a forma das nuvens ou dos fetos, nem a disposição das montanhas, nem a formação das plantas, animais e seres humanos. Até que chegou Mandelbrot, que revelou a rugosidade do real e deu nome a uma nova forma de olhar: chamou-lhe geometria fractal.

Os fractais são formas rugosas que preenchem o vazio tão densamente que alcançam dimensões superiores às da linha ou da superfície: retorcem-se para preencher cada nicho, cada meandro do espaço, fazem-no copiando-se a si próprias em distintas e incessantes escalas. É graças a esta característica, a auto semelhança, que os fractais se adaptam tão bem à representação de certas formas naturais. Mas há mais, porque os fractais não são somente objectos científicos ou técnicos, são também estéticos, que é possível explorar graças a esta janela que é o monitor do computador. Mas isso já é outra história...

Traduzido de Epsilones

Uma aplicação (interactiva) do Teorema de Pitágoras

A que distância vês o horizonte?
Clica aqui!

(Ficheiro obtido a partir de Geometría Dinámica).

"Pit" no espaço!

E o Teorema de Pitágoras no espaço?
Alguém quer contribuir?...

Aqui vai uma contribuição. E mais outra.

(Ficheiros obtidos a partir de Geometría Dinámica).

O Teorema de Pitágoras III

Demonstração do teorema de Pitágoras generalizado

O surpreendente é que a relação estabelecida pelo Teorema de Pitágoras se pode generalizar a todo terno de figuras semelhantes cujos comprimentos formem um terno pitagórico. Se em vez três aborrecidos quadrados desenharmos sobre um triângulo rectângulo três gatos de Cheshire, a área da superfície ocupada pelo desenho do maior dos três será igual à soma das áreas dos outros dois desenhos.

A demonstração deste facto é praticamente trivial:

Seja a um comprimento qualquer do gato grande (pode ser a sua largura, mas também a distância entre os extremos das orelhas, ou a amplitude do seu sorriso). Sejam b e c os mesmos comprimentos mas medidos nas outras duas imagens, b para o gato médio e c para o pequeno. a, b e c formam um terno pitagórico, ou seja, cumprem:

a^2 = b^2 + c^2 [1]

Sejam A, B e C as áreas das superfícies ocupadas pelo desenho de cada um dos gatos, do maior ao menor. É sabido que se duas figuras são semelhantes, o quociente entre as suas áreas é igual ao quadrado do quociente entre os seus comprimentos.

Portanto: B/A = (b/a)^2 , C/A = (c/a)^2

Simplificando: b^2 = a^2. B/A, c^2 = a^2. C/A

Substituindo em [1], vem: a^2 = a^2. B/A + a^2. C/A

Simplificando: A = B + C.

A partir de Epsilones

Para além do teorema de Pitágoras - II

As lúnulas e o triângulo

Seja [ABC] um triângulo rectângulo. Tracemos o semicírculo circunscrito ao triângulo, e os dois semicírculos de diâmetros [AB] e [AC] exteriores ao triângulo. A soma das áreas das lúnulas assim obtidas é igual à área de outra das superfícies que se vêm na figura. De que superfície se trata?
Nota: as medidas concretas do triângulo não importam. Não se trata de fazermos contas e procurarmos alguma coincidência.


Solução:

A soma das áreas das lúnulas coincide com a área do triângulo [ABC].

Uma variante

A terceira linha do desenvolvimento anterior é na realidade una demonstração do teorema de Pitágoras para semicírculos. Dando por sabido o teorema de Pitágoras generalizado, a demonstração fica assim:

Seja L a área das lúnulas:

L = b + c + d - a

Pelo teorema de Pitágoras generalizado,

a = b + c

Então

L = b + c + d - (b + c)

L = d

A partir de Epsilones