lunedì 29 giugno 2009

Le lunule di Ippocrate

Un'estensione del Teorema di Pitagora (ragazzi in vacanza, per ora vi suggerisco questa lettura) a figure curvilinee,
ci porta a conoscere un problema di quadratura.
Uno dei tre problemi classici dell'antica Grecia è quello della quadratura del cerchio, che consiste nel costruire, usando solo riga e compasso, un quadrato con la stessa area di un dato cerchio. Si sa che questo problema non è risolubile, almeno utilizzando solo la riga e il compasso.
Ippocrate di Chio, matematico e astronomo greco del V sec. a.C., trovò però la quadratura della lunula, un primo passo verso la soluzione dell’altro più importante problema. È questo il primo caso conosciuto di quadratura di una figura curvilinea.
Ippocrate è stato cioè il primo ad aver scoperto che vi sono figure curvilinee che hanno la stessa area di poligoni.
Ma andiamo per ordine:
Cos'è una lunula?
E' detta lunula (o menisco) una parte di piano delimitata da due archi di cerchio di raggio diverso.


E ora vediamo l'estensione del Teorema di Pitagora applicata ai semicerchi [di altre estensioni si parla qui]:

La relazione: A = A' + A'' è sempre valida.
Il semicerchio A, costruito sull'ipotenusa, è equivalente alla somma dei semicerchi A' e A'', costruiti sui due cateti.
L'animazione con GeoGebra vi guiderà passo a passo a scoprire che

Clic sull'ultima figura.
Un'altra versione della lunula di Ippocrate è quella che potete leggere cliccando sull'immagine seguente. La dimostrazione è però per noi più complicata da seguire!:-)

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sabato 27 giugno 2009

La cocleoide

Ancora una curva matematica,
per la serie "zoo di curve" già citata...

Cocleoide, dal greco kokhlias, "chiocciola". In latino cochlea, , "coclea", parte dell'orecchio interno. Anche da cochlearium, "cucchiaio". I francesi, oltre al cuiller, cucchiaio normale, ne hanno anche uno speciale per mangiare le lumache.
La cocleoide, curva studiata da Wallis nel 1685, Peck nel 1700, Bernoulli nel 1726, Cesàro nel 1878 e Falkenburg nel 1884 (?), è definita dall'equazione polare:
$ρ\,= \,a\,\frac{ sin(θ )}{θ }$
e dalle parametriche
$x\,=\,a \, \frac{ sin(t) }{ t}$
$y\,=\, a\, \frac{ 1 - cos(t)}{t}$
Per valori positivi di θ descrive un arco tangente in O (origine assi) all'asse delle x. Al crescere di θ descrive una serie infinita di ovali, sempre più piccoli, sempre tangenti in O all'asse x. Per i valori negativi di θ è descritta una curva perfettamente simmetrica alla prima rispetto all'asse x.


clic sulla figura per vederne la costruzione con GeoGebra
E... matematica e realtà:

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venerdì 26 giugno 2009

[Segnalazioni] Quesiti maturità scientifica '09

Come al solito tempestivo,
il prof Daniele pubblica le prove di Matematica dell'esame di maturità - Liceo Scientifico, 2009



Sottolineo ciò che dice il prof Daniele a proposito di uno dei quesiti:
"Vorrei far notare ai miei studenti delle medie il quesito numero 5 del questionario, ricordate la risposta? Come vedete si tratta di concetti che vi accompagneranno fino al liceo."
Non so se gli alunni che hanno concluso la III leggono ancora ..., ci terrei leggessero i ragazzi che devono affrontarla l'anno scolastico prossimo!
Ragazzi di seconda (ex!) andate a vedere il quesito numero 5! Clic sull'immagine.
E voi, "ricordate la risposta?" :-)
Aggiungo: anche il quesito n° 4 del questionario è un aspetto geometrico da noi curato in terza media.

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mercoledì 24 giugno 2009

Una somma prodigiosa

Ancora un gioco da L'Elmo Della Mente di Ennio Peres - Sfide matematiche.

Si gioca con pari e dispari!
Una somma prodigiosa
Modalità di esecuzione
1. Impartisci ai tuoi spettatori le seguenti istruzioni collettive (specificando che ognuno di loro dovrà eseguirle in maniera indipendente, senza consultarsi con gli altri) :
__a) scrivete un primo numero, scegliendolo tra 0 e 1 (ad esempio: 1);
__b) scrivere un secondo numero, scegliendolo tra 2 e 3 (ad esempio: 2);
__c) scrivete un terzo numero, scegliendolo tra 4 e 5 (ad esempio: 4);
__d) scrivete un quarto numero, scegliendolo tra 6 e 7 (ad esempio: 7);
__e) scrivete un quinto numero, scegliendolo tra 8 e 9 (ad esempio: 8);
__f) scrivete un sesto numero, scegliendolo tra 10 e 11 (ad esempio: 11);
__g) scrivete un settimo numero, scegliendolo tra 12 e 13 (ad esempio: 12) ;
__h) calcolate la somma dei numeri così scritti (nel nostro caso: 1+2+4+7+8+11+12 = 45).

2. Chiedi a uno spettatore di dirti solo quanti numeri dispari ha scelto (nel nostro caso: 3, ovvero: 1, 7 e 11) e, istantaneamente, sei in grado di indovinare il valore della somma da lui ottenuta (nel nostro caso: 45).
3. Puoi replicare questa stessa performance, con altri spettatori, una quantità di volte a tuo piacere...

Accorgimenti da seguire
Per riuscire in questa impresa, devi semplicemente fare la somma tra il numero fisso 42 e il valore che ti comunica lo spettatore (nel nostro caso: 42 + 3 = 45).

Ragazzi, come sempre cercate di scoprire perché il gioco funziona.
Vi faccio notare: il giocatore sceglie ogni volta tra due numeri , uno pari e quello dispari che viene subito dopo. La somma dei numeri pari previsti è ... ?.
Vi comunica poi *quanti* numeri dispari ha scelto: un dispari supera il pari che lo precede di.... unità! Quindi la somma dei pari aumenta di.... quante unità in tutto??
Béh, mi sa che vi ho aiutato troppo ...

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