La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

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La armonía del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot Entre maestros Antonio Pérez Sanz http://platea.pntic.mec.es/aperez4 aperez4.blogspot.com.es [email protected]

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La armonía del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Entre maestros

Antonio Pérez Sanz

http://platea.pntic.mec.es/aperez4

aperez4.blogspot.com.es

[email protected]

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PRIMER DÍA DE CLASE. 4º DE ESO. LA PREGUNTA DEL MILLÓN

Escribe el nombre de los matemáticos famosos que conozcas, por ejemplo Pitágoras

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Los resultados

Matemáticos conocidos

20

119 8

53 3 2 2 2 2 2 2

0

5

10

15

20

25

Pitágora

s

Ein

ste

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Thale

s

New

ton

Aristó

tele

s

Sócra

tes

Arq

uím

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Pla

tón

Sófo

cle

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Galileo

Copérn

ico

Rufini

Eúfr

ate

s

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1ª Conclusión

El panorama es más que desolador. Pitágoras y poco más constituye todo su bagaje cultural sobre la historia de una asignatura que están estudiando desde los 6 años.

Para los alumnos las matemáticas no tienen autores, detrás de los resultados, de las fórmulas y de los teoremas no hay personas, ni épocas, ni caras.

¡No hay nada!

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Pero la culpa no es suya

¿Cuántos de nosotros hemos eludido la consideración de la experiencia acumulada en la Historia de la Matemática y nos hemos conformado con repetir mecánicamente fórmulas, definiciones y teoremas, sin pensar ni siquiera por qué y para qué, comunicar ese conocimiento?

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Presentación en clase de las Matemáticas

matemáticas

ahistóricas

resultados matemáticos

terminados y cerrados

muy poco de las

personas y las peripecias

matemáticas rigurosas pero muertas

formalismo lógico-simbólico

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UN CURSO LLENO DE...

EXCURSIONES POR LA HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS DE PITÁGORAS A MANDELBROT

MATEMÁTICAS - HISTORIA - INVESTIGACIÓN

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Propuesta didáctica 2000-2007

Investigar

Historia Visualizar

Descubrir

DIVULGACIÓN

CURRÍCULO

Juego. Belleza

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Objetivos del curso

Trabajar las actitudes.

Proporcionar una visión distinta de las Matemáticas.

“Conocer” al menos a 20 personajes matemáticos, vinculados a resultados curriculares concretos

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Los protagonistas de la clase de Matemáticas...

No son los radicales y los polinomios, las fracciones y los logaritmos...

Son: Pitágoras, Teano, Euclides, Arquímedes, Al-Kuwaritmi, Fibonacci, Tartaglia, Cardano, Galois, Abel, Gauss, Newton, Leibniz, Euler, Ramanujan, Apolonio, Galileo, Kepler, Laplace, Legendre, Lagrange, Monge, Mme. de Châtelet, Fermat, Sophie Germain, Sofía Kovaleskaya, María Agnesi...

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Los alumnos han ido descubriéndolos no de manera ajena al desarrollo de las clases, impuestos como divertimento histórico, sino al hilo de los temas matemáticos que íbamos tratando a lo largo del curso.

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Los materiales

Libros de divulgación de historia de las Matemáticas. Ed. Nivola y otros

Vídeos: Universo Matemático y Más por Menos

Internet: aula de informática, ordenador en el aula + cañón de proyección

Exposiciones y murales

Programas de matemáticas

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INVESTIGACIÓN

Investigaciones aritméticas http://centros5.pntic.mec.es/ies.salvador.dali1/software.htm

hojamat

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Aritmética. Sur de Italia. Siglo VI antes de Cristo La lucha por explicar la Naturaleza bajo la luz de la Razón. El principio.

No todo en la vida son radicales y progresiones aritméticas y geométricas.

Pitágoras.

El nacimiento de las matemáticas como ciencia.

La búsqueda de la armonía del Universo.

El primer modelo matemático para explicar el mundo. El misticismo numérico

El nacimiento de la Aritmética: la Teoría de Números.

Page 15: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Para empezar bien la aritmética …un buen día…

Siglo XVII. En un regimiento de artillería apilaban sus balas de cañón formando una pirámide. Una tormenta empapó las balas y el coronel ordenó extenderlas en el suelo para secarlas.

Cuando lo hicieron formaban un cuadrado perfecto. ¿Cuántas balas había?, ¿cómo era la pirámide?, ¿cuántos pisos tenía?...

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Primos, perfectos, amigos, poligonales...los números ¿Cuál es el número mínimo de naranjas con las que puedo formar o

bien un cuadrado o bien una pirámide de base cuadrada?

1, 5, 14, 30, 55... a(n)?

N = D + D + D

13 + 23 + 33 + ... + n3 = ??

Pitágoras, Euclides, Fermat, Euler, Gauss, Cauchy...

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Propuesta didáctica de trabajo de investigación

Regularidades numéricas: Los números poligonales. Teoremas particulares.

Teoremas generales

Fórmulas para cada tipo de números

A la caza de una fórmula general.

Los números poligonales a través de la historia. Hipsicles, Teón, Nicómaco, Diofanto, Boecio, Bachet, Fermat, Descartes, Euler, Lagrange, Gauss, Cauchy...

Material complementario:

Vídeos Pitágoras mucho más que un teorema. (Universo Matemático). Números triangulares números cuadrados. (Ojo Matemático).

Libros: Pitágoras, el filósofo del número. P.M. Glez. Urbaneja. Ed Nivola. La Gaceta de la RSME. Nº 2. Filosofía y mistica del número. M. Ghyka. Apóstrofe.

GeoGebra. MAT-TIC

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Los pitagóricos

Las expresiones «números triangulares» o «números cuadrados» no son meras metáforas sino que esos números son, efectivamente, ante el espíritu y ante los ojos, triángulos y cuadrados.

Pitágoras. El filósofo del número. Pedro M. González Urbaneja. Ed. NIVOLA. Madrid 2001

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Resultados algebraicos

Polig Gnomon Recurrencia Descomp. triangular

T(n) n T(n) = T(n–1) + nC(n) 2n–1 C(n) = C(n–1) + (2n–1) C(n) = T(n) + T(n–1)P(n) 3n–2 P(n) = P(n–1) + (3n–2) P(n) = T(n) + 2T(n–1)H(n) 4n–3 H(n) = H(n–1) + (4n–3) H(n) = T(n) + 3T(n–1)········ ········ ········ ········Pr(n) (r–2)(n–1)+1 Pr(n) = Pr(n–1) + (r–2)(n–1)+1 Pr(n) = T(n) + (r–3) T(n–1)

Formulas particulares

Triangulares Cuadrados Pentagonales Hexagonales

1,3,6,10... [n(n+1)]/2 1,4,9,16.. n2

1,5,12,22.. [n(3n–1)]/2 1,6,15,28... n(2n–1)

Fórmula general:

2

)1()2(,

+

nndnN nd

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Los otros resultados...

Los números poligonales a través de la historia.

Hipsicles,

Teón,

Nicómaco,

Diofanto,

Boecio,

Bachet,

Fermat,

Descartes,

Euler,

Lagrange,

Gauss,

Cauchy...

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Fase 1

Introducción de los números triangulares y cuadrados.

Regularidades numéricas de las sucesiones

Page 23: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

NÚMEROS POLIGONALES

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NÚMEROS POLIGONALES

En todos los casos las series numéricas son sumas parciales de los primeros términos de progresiones aritméticas cuyo primer término es siempre 1 y cuya diferencia es d.

Siendo d el número de lados del polígono asociado a la serie menos dos unidades

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Lo que viene a demostrar, que sin ningún apoyo algebraico, y utilizando exclusivamente modelos geométricos, los pitagóricos dominaban los métodos para sumar progresiones aritméticas simples del tipo

y seguramente del tipo

kk

n

1

( )2 11

kk

n

kk

n

2

1

Page 26: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Esta visión geométrica les permitió obtener los primeros resultados generales sobre propiedades de los números naturales: "La suma de los n primeros números naturales es un número triangular".

2

1)n(nn...4321Tn ++++++

n

n + 1

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Fase 2

Los primeros teoremas geométricos

Conocemos a Hipsicles, Teón de Esmirna, Nicómaco de Gerasa y Boecio

Page 28: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

"La suma de los n primeros números impares es un número cuadrado"

C1 = 1

C2 = 1+3

C3 = 1+3+5

...

Cn = 1+3+5+...+2n -1

n2 = 1 + 3 + 5 + ... +(2n -1)

Page 29: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

"Todo número cuadrado es suma de dos números triangulares consecutivos". Teorema de Teón

Cn = Tn + T n-1

Page 30: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Hipsicles. S II a. C.

N n,d = T n + (d-3)·T n-1

N n,d = n + (d-2)·T n-1

Page 31: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Nicómaco. s I d. C.

"Todo número poligonal es la suma del poligonal del mismo orden y de una dimensión inferior más el nº triangular de orden inferior". Teorema de Nicómaco

Cn = Tn + Tn-1

Pn = Cn + Tn-1...

Nd,n = Nd-1,n + Tn-1

GeoGebra

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Fase 3

¿Cuánto suman los n primeros cubos?

La sorpresa de Nicómaco

Page 33: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Nicómaco. s I d. C.

Introducción a la Aritmética

13 = 1;

23 = 3+5;

33 = 7+9+11;

43 = 13+15+17+19

...

13+23+33+...+n3 =

=1+3+5+7+...+n(n+1)-1=

= (1+2+3+...+n)2 =Tn2

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Fase 4

La Edad Media.

La herencia de Diofanto y Boecio.

Los teoremas generales

Page 35: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Diofanto de Alejandría ( s. III d. de C)

Aparecen los números piramidales, que se obtienen apilando en capas los sucesivos números poligonales de un mismo orden

Tetragonales: 1, 4, 10, 20...

Los piramidales cuadrados:

1, 5, 14, 30...

Los de base pentagonal: 1, 6, 18, 40...

Page 36: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Diofanto de Alejandría (s. III d. de C.)

Conjetura

«Todo número entero positivo se puede poner como suma de a lo sumo cuatro números cuadrados»

Hoja de cálculo

Page 37: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Boecio. Aritmética

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Fase 5

El Renacimiento.

Bachet y su famosa edición de la Aritmetica de Diofanto (1621)

Page 39: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Bachet de Meziriac. S XVII

Descomposición triangular

Todo número poligonal de tipo d es la suma de un número triangular del mismo orden y d–3 números triangulares de orden previo

Nd, n = Tn + (d–3) T n–1

Page 40: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Fórmula general

Nd, n = Tn + (d–3) T n–1

N n,d = 1/2 ·(n+1)·n + 1/2 ·(d-3)·n·(n-1)

N n,d = n + 1/2 n·(n-1)·(d-2)

2

)1()2(,

+

nndnN nd

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Descubrir teoremas generales no es tan difícil...

Números D\N 1 2 3 4 5

Triangul. 3 1 3 6 10 15

Cuadrad. 4 1 4 9 16 25

Pentag. 5 1 5 12 22 35

Hexag. 6 1 6 15 28 45

Heptag. 7 1 7 18 34 55

Page 42: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Fase 6

Descartes

Progymnasmata de Solidum Elementis

Recupera los números piramidales e hiperpiramidales

descubriendo tanto los gnomons que permiten su formación como las fórmulas generales de los mismos.

También realiza un estudio profundo sobre los números figurados sólidos basados en los poliedros regulares

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Materiales diversos...

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Pirámides cuadradas...

PC(n)=1/6 n·(n+1)·(2n+1)

++

+

3

2n

3

1nPC(n)

++++ 2n....232221

Page 45: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Pirámides triangulares...

PT(n)=1/6 n·(n+1)·(n+2)

+

3

2nPT(n)

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El Triángulo de Pascal

Presencia de tres tipos de números:

1

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

1 6 15 20 15 6 1

tetragonales triangulares naturales

Page 47: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Modificando el triángulo

¿Qué pasa si cambiamos un lado de unos por doses...?

1

1 2

1 3 2

1 4 5 2

1 5 9 7 2

1 6 14 16 9 2

Pirámides cuadradas – cuadrados – impares

Page 48: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Aportaciones modestas...

Investigaciones aritméticas

Page 49: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Historia

A. J. Meyl demostró en 1878 que sólo hay 3 números tetragonales que sean cuadrados

G. N. Watson demostró en 1918 que sólo hay un número piramidal de base cuadrada que a su vez sea un cuadrado

Page 50: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Para los inquietos

¿ Cuántos números hay que son a la vez tetragonales y piramidales de base cuadrada?

Page 51: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Fase 7. Aritmética superior Pierre de Fermat

Conjetura

"Todo número entero puede expresarse mediante suma de, a lo sumo, n números n-gonales”

1772 1796 1815

Euler Lagrange Gauss Cauchy

Cuadrados Triangulares General

Page 52: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Gauss

Disquisitiones Arithmeticae

293. Las disquisiciones precedentes también proporcionan una demostración del famoso teorema que dice que todo entero positivo se puede descomponer en tres números triangulares, como hace tiempo fue descubierto por Fermat, pero cuya demostración rigurosa ahora se ha logrado.

Un largo viaje de más de 2500 años

Page 53: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Para hacerse famoso...

¿Existe algún número perfecto impar?

¿SI? ¿NO?

Responde, demuéstralo e...

Inscribe tu nombre en el gran libro de la Historia de las Matemáticas...

Page 54: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Una ayuda...

Euler demostró que si existe alguno ha de ser de la forma

p 4q + 1 ·r 2 , con p = 4n + 1

Hoy sabemos:

debe ser divisible por al menos 8 primos

uno de ellos mayor que 10 20

tiene al menos 29 factores primos

y más de 300 dígitos

Page 55: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

¿cuántos primos hay menores que n?

Conjetura de Joseph Bertrand (1822-1900)

“entre n y 2n siempre hay un número primo, si n > 2 “

Demostrado por Chebichew en 1850

Conjetura de Gauss

Demostrado en 1896 por Vallée -Puossin y Hadamard

( )nn

Ln

Page 56: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Ganar un millón de dólares

El reto de Golbach (1742)

“TODO NÚMERO PAR, MAYOR QUE DOS, ES SUMA DE DOS NÚMEROS PRIMOS”

La historia continúa...

Page 57: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Sucesiones y Series…

Series infinitas

Page 58: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

S+++++ ...151

101

61

311

1/2 · S = 1/2 + 1/6 + 1/12 + 1/20 + ... =

=(1- 1/2)+(1/2 - 1/3)+(1/3 - 1/4)+(1/4 - 1/5)... =

= 1- 1/2+1/2 - 1/3+1/3 - 1/4+1/4 - 1/5... = 1

S = 2 Leibniz. 1673

Page 59: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Parecido, pero no igual

El problema de Basilea:

1+ 1/4 + 1/9 + 1/16+... =

“Grande será nuestra gratitud si alguien encuentra y nos comunica lo que hasta ahora ha escapado a nuestros esfuerzos”

Jakob Bernoulli

Page 60: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

1+ 1/4 + 1/9 + 1/16+... = 2/6 El genial Euler

Page 61: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Los trabajos de los alumnos

Centenario de Euler

Examen

Presentaciones

Page 62: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Las cónicas El Renacimiento Un nuevo modelo geométrico: las cónicas. Las esferas dejan paso a las cónicas de Apolonio.

Las esferas de Aristóteles

Los epiciclos de Ptolomeo

La teoría heliocéntrica

Las órbitas elípticas. Las cónicas

Orden y Caos: la búsqueda de un sueño.

Serie: Universo Matemático. TV2. 2000

Autor: Antonio Pérez Sanz

Realizadora: Ana Martínez

Distribuidora: RTVE

Page 63: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Propuesta didáctica: Estudio de las cónicas

La secciones cónicas

Definiciones

Elementos característicos

Propiedades métricas

Propiedades físicas.

Menecmo, Apolonio, Galileo, Kepler

Material complementario:

Vídeos: Las cónicas: del baloncesto a los cometas. (Más por menos).

Libros: Ptolomeo. Carlos Dorce, Galileo de J.M. Vaquero. Ed. NIvola

Copérnico y Kepler. J.Luis García Hourcade. Ed. Nivola.

Programas informáticos: Cabri, GEOGEBRA, Winplot

Page 64: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Las sombras en la caverna

Platón Las matemáticas constituyen un universo de

ideas independientes del mundo de los fenómenos.

Forman un lenguaje intermedio que permite a partir de lo sensible apuntar al mundo de las ideas.

Las formas perfectas:

círculos y esferas… y poliedros regulares. El Timeo

Page 65: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Aristóteles El reino de las esferas y los círculos

Page 66: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Ptolomeo Círculos y más círculos

Page 67: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

La duplicación del cubo. Hipócrates de Quíos. Arquitas Dado un cubo de arista a encontrar otro de volumen

doble.

Page 68: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Duplicando el cubo Menecmo

Encontrar dos medias geométricas entre a y b

by

yx

xa

33

2

2

22

axxay

yax

Si b = 2a

¡ La parábola !

Page 69: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Y nacen las cónicas...

Basándose en este planteamiento, Arquitas de Tarento, Menecmo y Eratóstenes de Cirene, entre otros, presentan soluciones, ninguna de las cuales puede resolverse con el uso exclusivo de la regla y el compás, cuestión que se demostró imposible ya en el año 1837 gracias a los trabajos del geómetra francés L. Wantzel.

Page 70: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Menecmo, Apolonio, Galileo, Kepler: El mundo de las cónicas

Page 71: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

El Renacimiento

El modelo matemático de Ptolomeo es demasiado complejo y poco útil a la hora de hacer predicciones a largo plazo

Copérnico pone en marcha un nuevo modelo matemático que mejora las predicciones y sobre todo que es más sencillo a la hora de calcular

Galileo: la experimentación y la observación de la realidad como criterio de validación de la teoría científica

Kepler construirá toda su teoría y descubrirá las leyes del movimiento de los planetas basándose en las precisas observaciones de Tycho Brahe.

Page 72: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

De Ptolomeo a Kepler

De los círculos a la elipse

Page 73: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Kepler

Las cónicas, esas atractivas curvas matemáticas estudiadas por Apolonio hace tantos siglos van a constituir una imprescindible herramienta matemática para explicar el mecanismo celeste. La eficacia de las matemáticas en el primero de los momentos estelares de la historia.

Las leyes de Kepler

Serie: Universo Mecánico. Annenberg/CPB

Proyect. 1987

Producción: California Institute of Tecnology

Distribuidora: Arait Multimedia S.A.

Page 74: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Kepler

La batalla de Marte

Page 75: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Sus Leyes

Primera Ley Los planetas describen órbitas elípticas en uno de cuyos focos está el Sol.

Segunda Ley Las áreas barridas por la recta que une el sol con el planeta son directamente proporcionales a los tiempos empleados en barrerlas.

Tercera Ley Los cuadrados de los períodos de revolución son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de las órbitas.

La relación existente entre la distancia al origen del foco y el semieje mayor se denomina excentricidad de la cónica.

En la elipse la excentricidad está comprendida entre 0 y 1

Si es 0, entonces la elipse es una circunferencia.

Mercurio Venus Tierra Marte Júpiter Saturno Urano Neptuno Plutón

0,206 0,007 0,017 0,093 0,043 0,051 0,046 0,004 0,250

Page 76: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

La parábola

De los proyectiles de Galileo

Hasta escuchar el Universo

Page 77: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

La hipérbola

Page 78: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Pascal (1623-1662)

Ensayo sobre las cónicas

los puntos de intersección de los pares de lados opuestos de

un hexágono inscrito en una cónica están en línea recta

Page 79: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Geometría Atenas. Siglo V a. de C.

LA GEOMETRÍA

Una herencia pitagórica. El pentagrama y los sólidos platónicos.

El más bello modelo geométrico-cosmogónico de la historia.

Una de las primeras teorías matemáticas completa: los poliedros regulares

Orden y Caos: la búsqueda de un sueño.

Serie: Universo Matemático. TV2. 2000

Autor: Antonio Pérez Sanz

Realizadora: Ana Martínez

Distribuidora: RTVE

Page 80: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Platonismo

Según la concepción platónica los matemáticos son, como Colón, descubridores de continentes. El papel de las matemáticas no es otro que el de ejercer de mediador entre el mundo de los sentidos y el mundo de las ideas con una existencia propia e independiente del mundo sensible.

Las teorías matemáticas tienen su existencia propia en ese mundo ideal, el matemático sólo se limita a interpretar las sombras de esas ideas en las paredes de la caverna.

Page 81: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Propuesta didáctica. Timeo. De la razón áurea a los poliedros regulares.

La razón aúrea y el pentagrama. Los inconmensurables

Poliedros regulares. Definición pitagórico-platónica.¿Por qué 5 y solo 5?

Propiedades. Construcción con varillas y plegados.

Los poliedros regulares en el Timeo de Platón

Los poliedros en los Elementos de Euclides. Las aristas

En el Renacimiento: Piero de la Francesca, Luca Pacioli, Durero y Kepler.

Trigonometría elemental

Page 82: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Resultados

Proposición 8.XIII de los Elementos de

Euclídes: = .

GB

EG

EG

EB

B E

D C

A

G

F

Page 83: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Resultados: los irracionales Proposiciones 13-18. XIII de los Elementos de Euclides.

AD = 2DB

AH = AB, CL = KC

AZ es la arista del tetraedro =

BZ es la arista del cubo =

BE es la arista del octaedro =

MB es la arista del icosaedro =

NB es la arista del dodecaedro =

A B C D L

Z E M

N

H

K

T

63

2R

2R

33

2R

55105

R

3153

R

Page 84: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Material complementario

Vídeos Pitágoras mucho más que un teorema. (Universo Matemático).

El número Áureo (Más por menos).

Libros: Diálogos de Platón. Gredos

Pitágoras, el filósofo del número. P.M. Glez. Urbaneja. Ed Nivola.

Platón y la Academia de Atenas. P.M. Glez. Urbaneja. Ed Nivola.

Euclides. La fuerza del razonamiento matemático. Ana Millán. Ed Nivola.

Elementos de Euclídes. Libros X-XIII. Gredos.

Luca Pacioli. La divina proporción. Akal.

B E

D C

A

G

F

Page 85: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Y más sorpresas...

El número áureo y 1:

++++ 1111

++

+

+

1

11

11

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Funciones Newton y Leibniz La Naturaleza posee unas leyes matemáticas y el ser humano puede encontrarlas.

Funciones

El problema de la tangente

Máximos y mínimos

El cálculo diferencial y el cálculo integral.

La medida del Meridiano terrestre.

Orden y Caos: la búsqueda de un sueño

Newton y Leibniz. Sobre hombros de gigantes

Serie: Universo Matemático. TV2. 2000

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Newton

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Newton

los Principia Mathematica, la explicación matemática definitiva del sistema del mundo

el cálculo diferencial y el cálculo integral

El mundo es un engranaje que funciona como un mecanismo de relojería.

Las ecuaciones diferenciales podrán predecir el estado del sistema conociendo las condiciones iniciales del mismo.

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Propuesta didáctica

Introducción a las funciones.

Máximos y mínimos.

Introducción al cálculo diferencial

Resolución de triángulos. Razones trigonométricas

Material complementario

Vídeos: El lenguaje de las gráficas ( Más por Menos). Derivadas e Integrales. (Universo Mecánico).

Libros: Newton: el umbral de la ciencia moderna. J. Muñóz. Ed. Nivola. Principios matemáticos de la Filosofía Natural. I . Newton. Ed. Tecnos.

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Nuevos recursos

Aplicaciones de Geogebra

La página de Manuel Sada

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Probabilidad

Los orígenes de la teoría de la probabilidad:

Cardano, Fermat, Pascal, Jacques Bernoulli, Laplace, Euler...

Vídeo

Las leyes del azar. Serie: Más por Menos.

TV2. 1996

Autor: Antonio Pérez Sanz

Realizador: Pedro Amalio López

Distribución: RTVE

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Propuesta didáctica

El problema del caballero de Mèré.

Las partidas interrumpidas. La esperanza matemática

Los juegos justos

La ley de los grandes números. ¿Cuánto de grandes?

El nacimiento de la combinatoria

La aguja de Buffon. Modelos geométricos y analíticos para es estudio de la probabilidad

Material complementario

Vídeos: Las leyes del azar ( Más por Menos). Matemáticas en la Revolución Francesa. (Universo Matemático).

Libros: Los Bernoulli. Viajeros y geómetras. C. Sánchez y C. Valdés. Ed. Nivola. Ensayo filosófico sobre las probabilidades. P.S. de Laplace. Alianza editorial. Material manipulable: Proyecto SUR

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Problemas con historia

Dos jugadores apuestan 6 ducados cada uno que se lleva el que gane 3 partidas. Lo suspenden cuando el resultado es de 2 a 1.

¿Cómo han de repartirse los 12 ducados?

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Euler

Dado un conjunto de n letras a, b, c, d, e, ...

Encontrar el número de maneras distintas en que pueden colocarse sin que ninguna regrese a la posición inicial que ocupaba

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El siglo XX. Fractales y Caos. La Geometría de la Naturaleza

"las nubes no son esferas, las montañas no son conos, las costas no son círculos, las cortezas de los árboles no son lisas y los relámpagos no se desplazan en línea recta". B. Mandelbrot

Orden y caos: la búsqueda de un sueño.

Universo Matemático. TV2. 2001

Fractales: la geometría del caos

Serie: Más por Menos. TV2. 1996

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Fractales y Caos

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Paradigmas científicos

el determinista, con sus ecuaciones diferenciales, para los sistemas simples;

el estadístico para los sistemas complicados, con muchos grados de libertad en los que reina el azar.

Lo que nadie podía imaginar es que un sistema simple pudiese tener un comportamiento caótico; y ahí poco podían decir las matemáticas

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La geometría fractal

Incluso en aquellas regiones de la naturaleza lejos de las cómodas regularidades de las ecuaciones diferenciales, las matemáticas se revelan como la herramienta imprescindible para interpretar la naturaleza.

Y por supuesto siguen manifestando de manera rotunda su increíble eficacia.

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La geometría del caos

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M.C. Escher

La magia de las particiones periódicas del plano

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Las opiniones a final de curso (2000-01)

Este año he empezado a disfrutar de las matemáticas. En mi vida

me había enterado de tantas cosas en clase... Las clases de matemáticas son amenas... Me entero de diversas cosas y de la biografía de diversos personajes matemáticos por los que nunca me había interesado y por los que ahora hasta me meto en internet para recaudar información.

Durante ese curso he aprendido más matemáticas que durante cualquier otro, pero también he aprendido a apreciarlas de forma diferente a como lo hacía antes. Antes solo veía las matemáticas como una herramienta imprescindible para muchas facetas de la vida. Ahora además he conocido muchos nombres de matemáticos de la historia y qué cosas lograron descubrir. Esto nos acerca de una forma más humana a las matemáticas.

No nos hemos limitado a saber matemáticas, como los demás años, también a saber de dónde han salido y por qué razón.

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...Además de todo esto, es demasiado interesante saber la historia de los mejores matemáticos y los problemas que tuvieron para dar a conocer, fueran ciertos o no, sus hipótesis y teorías.

Una forma práctica de que veamos nosotros mismos lo que estamos aprendiendo, que utiliza el profesor, es hacer que nosotros nos veamos en el problema con que estaba el descubridor del teorema que vamos a tratar.

Ha sido el año, con diferencia, que más he aprendido, porque otros años, sí, te enseñan cosas, fórmulas y métodos pero al cabo de dos meses ya se me había olvidado todo.

Las matemáticas han ido evolucionando a lo largo de la historia. Euler, Pitágoras, Fibonacci... y también mujeres Teano, Hypatia, Sophie Germain... nos han introducido en esta ciencia.

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Durante estos años siempre me han gustado las matemáticas. En especial este año me han acabado por cautivar y captar mi atención. El aumento de conocimientos de esta ciencia en este último año me ha permitido observar con más detenimiento la mágica forma que posee ésta para presentarse en nuestra vida cotidiana y en la naturaleza.

Las matemáticas son y me "saben" a futuro, a un continuo reciclaje del presente que mantiene viva la creatividad humana.

Este año la clase de matemáticas realmente nos ha mostrado el mundo matemático.

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Las matemáticas nos rodean, invaden nuestras vidas y, aunque cerremos los ojos van a seguir estando ahí. No podemos evitarlo, así que tendremos que aprovecharlo, y no sólo por obligación, sino por satisfacer nuestra propia curiosidad, por tener el orgullo de decir "veo todo lo que me rodea, pero además lo entiendo”

Belén González. 4º ESO

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Las matemáticas son y me "saben" a futuro, a

un continuo reciclaje del presente que mantiene viva la creatividad humana.

Este año la clase de matemáticas realmente nos ha mostrado el mundo matemático.

Alejandro Martín. (Alumno de 4º de ESO)

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Vídeos

Serie "Más por menos". RTVE. Autor: Antonio Pérez. Realizador: Pedro Amalio López

1. Números naturales. Números primos

2. Fibonacci. La magia de los números

3. El número áureo

4. Un número llamado e

5. El mundo de las espirales

6. Cónicas: del baloncesto a los cometas

7. Fractales. La geometría del caos

8. Fibonacci. La magia de los números

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Vídeos

Serie "Universo Matemático". RTVE. Autor: Antonio Pérez. Realizadora: Ana Martínez

- Pitágoras. Mucho más que un teorema

- Fermat. El margen más famoso de la Historia

- Números y cifras. Un viaje en el tiempo

- Gauss. El príncipe de los matemáticos

- Euler. Una superestrella

- Newton y Leibniz

- Historias de pi

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Libros: NIVOLA

http://www.nivola.com/categorias.asp?cat=matensuspersonajes

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Otros libros

Boyer, Carl B. Historia de la Matemática. Ed. Alianza. Madrid 1987

Dunham, William. El universo de las matemáticas. Ed. Pirámide. Madrid 1995.

Dunham, William. Euler. El maestro de todos los matemáticos. Ed. Nivola Madrid 2000

Dunham, William. Viaje a través de los genios. Ed. Pirámide. Madrid 1993

Ghyka, Matila C. El número de oro. Ed. Poseidón. Barcelona 1978

Ghyka, Matila C. Filosofía y mística del número. Ed. Apóstrofe. Barcelona. 1998

Page 110: La armonia del Universo. De Pitágoras a Mandelbrot

Libros

Ifrah, Georges. Historia Universal de las Cifras. Ed. Espasa. Madrid 1998

Kline, Morris. El pensamiento matemático de la Antigüedad a nuestros días. Ed. Alianza. Madrid 1992.

Pérez Sanz, A. Los números poligonales. La Gaceta de la RSME. Vol 3. Nº 2. Madrid 2000

Singh Simon, El enigma de Fermat. Ed. Planeta. Barcelona 1998

Wussing H. Lecciones de Historia de las matemáticas. Ed. Siglo XXI. Madrid 1998

Mandelbrot B. La Geometría fractal de la naturaleza. Tusquets. Barcelona 1977

Martín M, Morán M, Reyes M. Iniciación al caos. Ed. Síntesis. Madrid. 1995

Río Sánchez, J. del. Lugares geométricos. Cónicas. Ed. Síntesis. Madrid 1991