domingo, 17 de enero de 2016

Puntos notables de un triángulo

Alturas de un triángulo
Altura es cada una de las rectas perpendiculares trazadas desde un vértice al lado opuesto (o su prolongación).

Ortocentro
Es el punto de corte de las tres alturas.
Medianas de un triángulo
Mediana es cada una de las rectas que une el punto medio de un lado con el vértice opuesto.

Baricentro

Es el punto de corte de las tres medianas.
El baricentro divide a cada mediana en dos segmentos, el segmento que une el baricentro con el vértice mide el doble que el segmento que une el baricentro con el punto medio del lado puesto. 
BG = 2GA

Mediatrices de un triángulo
Mediatriz es cada una de las rectas perpendiculares trazadas a un lado por su punto medio.

Circuncentro
Es el punto de corte de las tres mediatrices. Es el centro de una circunferencia circunscrita al triángulo.








Bisectrices de un triángulo
Bisectriz es cada una de las rectas que divide a un ángulo en dos ángulos iguales. 

Incentro
Es el punto de corte de las tres bisectrices. Es el centro de una circunferencia inscrita en el triángulo.








Recta de Euler 
El ortocentro, el baricentro y el circuncentro de un triángulo no equilátero están alineados; es decir, pertenecen a la misma recta, llamada recta de Euler.

Ángulos entre paralelas

Los ángulos entre paralelas son los ocho ángulos formados por dos rectas paralelas y una transversal a ellas. Se clasifican según su congruencia.

Ángulos correspondientes
Las parejas de ángulos: 1 y 5; 2 y 6; 4 y 8; 3 y 7; se llaman ángulos correspondientes, y son congruentes (figura 1)


Figura 1
Ángulos alternos
Son los que fuera de las paralelas fueran a distinto lado de ellas y a distinto lado de la transversal. Son iguales entre sí, es decir, miden lo mismo.

Ángulos externos
Las parejas de ángulos: 1 y 7; 2 y 8; se llaman ángulos alternos externos, y son congruentes (figura 1)

Ángulos internos
Las parejas de ángulos: 4 y 6; 3 y 5; se llaman ángulos alternos internos, y son congruentes (figura 1)


Ángulos congruentes entre paralelas
Los ángulos opuestos por el vértice son congruentes, de modo que de los ocho ángulos formados entre dos paralelas y una transversal, hay únicamente dos distintos, que son adyacentes (figura 2)
Figura 2



Propiedades de las figuras geométricas

Lados
El número de lados que tiene una figura indica qué tipo de figura es. Todas las figuras planas hechas con líneas rectas se consideran polígonos. Por ejemplo, un triángulo es una figura que tiene tres lados. Sin embargo, los lados solamente no identifican una figura. Hay figuras que tienen cuatro lados, como los cuadrados, trapezoides, rectángulos, rombos y muchas otras; pero todas las figuras con cuatro lados se consideran cuadriláteros. Otras figuras no tienen esquinas y por lo tanto no tienen lados de fácil identificación como los círculos y los óvalos los cuales no tienen lados visualmente definidos.

Ángulos
Los lados de las figuras se unen en esquinas o vértices creando ángulos que pueden medirse. Los ángulos están presentes tanto en las figuras planas como en las sólidas y pueden medirse usando un transportador. Pueden ser agudos cuando miden menos de 90º; rectos, los que miden 90º y obtusos, que son mayores de 90º.
Las figuras planas pueden clasificarse en regulares e irregulares. Los polígonos regulares son aquellos que tienen lados y ángulos interiores congruentes, es decir, iguales. Un triángulo equilátero es un triángulo con los tres lados iguales y todos los ángulos interiores son de 60º, lo que lo hace un triángulo regular. Por otro lado, un rectángulo tiene dos pares de lados que son iguales en longitud aun que un par es más largo que el otro. Por eso el rectángulo es una figura irregular.

Tridimensionales
La geometría no se limita a las figuras planas sino que incluye las figuras sólidas también llamadas figuras tridimensionales. Estas figuras tienen un valor adicional de profundidad o altura que no tienen las figuras planas. Las figuras sólidas se construyen con figuras planas. Por ejemplo, un cubo es una figura tridimensional que se construye con seis cuadrados ordenados formando una caja. Otras figuras son una combinación de varias figuras geométricas como el prisma que es una combinación de rectángulos y triángulos.

Regulares e irregulares
Rectángulo
Círculo
Triángulo
Figura irregular formada por dos triángulos y un trapecio. La figura en su total es un trapezoide, ya que no tiene lados opuestos paralelos.
Otra figura irregular.
Rectángulo
Trapezoide
Cubo
Pirámide
Las figuras tridimensionales tienen base. La base es la cara de la figura que descansa sobre un plano. Una pirámide tiene una base cuadrada. Un cilindro tiene una base circular. Hay casos en que la base es igual al resto de las caras, como en el caso de un cubo. Una esfera, que se ve como una pelota, no tiene base.

Bases
Los ángulos de un rectángulo son iguales y de 90º

Círculos tangentes


Para sacar el área de la parte de color simplemente tenemos que sacar el área de un círculo teniendo de dato que el radio es de 20 cm. Teniendo el área podemos notar que se forma un cuadrado:
Entonces sacamos el área del cuadrado sabiendo que el lado mide el doble del radio y al resultado se le resta el resultado del círculo.

Área

Tenemos la siguiente figura:

El único dato que tenemos es que el cuadro chico tiene de área 9 centímetros cuadrados.

Trazamos las diagonales y podemos notar que se intersectan formando ángulos de 90º y podemos deducir que se forma un triángulo rectángulo, así que podemos resolverlo usando el teorema de pitágoras. Entonces nos quedaría (r2 porque son dos radios)
r2+r2=3(al cuadrado)
2r2=9
r2=9/2
r= 4.5 y sacamos raíz y da 2.1213 
entonces el radio del círculo es 2.1213 y para sacar el área solo utilizamos la fórmula del área del círculo y nos da 14.13 centímetros cuadrados y para sacar el área del cuadro grande pues notamos que el lado mide lo mismo que el diámetro del círculo.

Área de parte sombreada

La siguiente figura es el plano de un área recreativa que se está construyendo. Tiene la forma de un cuadrado de área igual a 1600 metros cuadrados; el semicírculo de la derecha está destinado a una alberca y los restantes áreas a juegos mecánicos y mesas con sillas para los visitantes. Los límites del área verde son la alberca, una diagonal del cuadrado y un cuarto del círculo. Determina la cantidad de pasto en rollo que se debe comprar para dicha área verde.
Para resolver el problema primero tenemos que sacar el área del círculo grande y dividirlo entre 8, ya que si nos fijamos bien tomando en cuenta la diagonal se divide el circulo en 8 partes, después tenemos que sacar el área del círculo chico y restarle el área del triángulo que se muestra a continuación:


Dividimos entre dos para sacar la parte azul y ya por último se le resta el resultado al del círculo grande.

lunes, 11 de enero de 2016

La armonía del rectángulo áureo, argumentos a favor y en contra (ensayo 2400 palabras)



Mucho se ha escrito sobre el misterio que oculta la sonrisa más célebre de la historia del arte, pero además se puede aventurar una solución geométrica al enigma. Veamos qué ocurre si superponemos varios rectángulos áureos sobre el rostro de la bella Gioconda:












¿Tenía en mente Leonardo
 la proporción áurea a la hora de realizar su obra maestra? Afirmarlo resultaría aventurado. Menos polémico es aseverar que el genio florentino concedía gran importancia a la relación entre la estética y la matemática. Dejaremos la cuestión en el aire por el momento, no sin antes mencionar que Leonardo realizó las ilustraciones de una obra de contenido estrictamente matemático, escrita por su buen amigo Luca Pacioli, llamada "De divina proportione", es decir, "La divina proporción". Leonardo no es, desde luego, el único artista en cuya obra se deja ver la razón áurea y sus distintas manifestaciones, ya sea como razónentre los lados de un rectángulo o en formas geométricas de mayor complejidad. Numerosos pintores posteriores han recurrido a estos fundamentos teóricos, como por ejemplo el neoimpresionista George Seurat o el prerrafaelita Edward Burne-Jones. Por su parte, Salvador Dalí realizó con su lienzo dedicado a "La última cena" una obra extraordinaria, en la que la divina proporción posee gran protagonismo. No sólo es el lienzo, de 269 por 167 cm, un rectángulo áureo casi perfecto, sino que, presidiendo la sagrada escena, se alza un monumental dodecaedro. Y es que los sólidos regulares que, como éste, quedan perfectamente inscriptos en una esfera, están íntimamente relacionados con el número de oro. 


"La última cena", Salvador Dalí (1955). Óleo sobre lienzo. Esta obra es uno de los ejemplos más claros sobre la aplicación de la proporción áurea en el mundo de la pintura. 

Acerquémonos ahora a la reina de las artes aplicadas, la arquitectura. Si es cierto que la proporción áurea encierra una noción de armonía de valor universal, deberíamos encontrarla también en los trazos geométricos que subyacen en edificios y construcciones. ¿Es así? Otra vez resulta arriesgado afirmarlo con rotundidad. Como una dama coqueta que gustara de hurtar sus encantos, la razón áurea anuncia su presencia en muchas grandes obras arquitectónicas de todas las épocas, como la Gran Pirámide o algunas de las más notables catedrales góticas francesas, sin revelarse de un modo concluyente. Sin embargo, resulta difícil mantenerse escéptico cuando se examina con detalle la fachada de la obra maestra de Fidias, el Partenón, y se descubre con asombro que sus diversos elementos pueden descomponerse limpiamente en rectángulos áureos. 


-El secreto de las rosas: 

El valor del número de oro como patrón ideal de belleza no es únicamente una veleidad humana. La naturaleza misma parece otorgar a Φ un papel especial a la hora de "escoger" ciertas formas por encima de otras, aunque para percatarse de ello se debe profundizar algo más en las propiedades del número de oro. Tomemos a nuestro ya conocido rectángulo áureo y, partiendo de él, restemos un cuadrado de longitud igual al lado corto de aquél. En este proceso conseguiremos un nuevo rectángulo áureo, de tamaño obviamente menor. Si repetimos el proceso varias veces obtendremos la figura siguiente: 








Vamos ahora a trazar distintos cuadrantes de circunferencia de un radio igual al lado de cada uno de los cuadrados que hemos ido quitando, y con el centro en el vértice de cada uno de ellos. El dibujo resultante nos quedará como sigue: 



Esta curva sinuosa, de gran elegancia, se denomina espiral logarítmica. Lejos de una mera curiosidad matemática, se puede observar muy fácilmente en nuestro entorno, en un recorrido vertiginoso que va desde la concha de los nautilus... 



...a la forma de los brazos de las galaxias... 


...y, de regreso a la naturaleza en tierra firme, a la elegancia sin par de la disposición de los pétalos de una rosa:  



Acompañados de la reina de las flores, nos internamos en otro ámbito donde la proporción áurea es emperatriz suprema: el reino vegetal. Su presencia allí es sutil y requiere introducir un nuevo concepto matemático: la sucesión de Fibonacci. Dicha serie numérica, descrita por este matemático italiano del siglo XIII, arranca con los valores 1 y 1, a partir de los cuales cada nuevo término se genera con la suma de los dos anteriores. Los quince primeros números de esta serie infinita son los siguientes: 

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610...


El cociente entre un término cualquiera de la sucesión y su antecedente se aproxima a Φ a medida que avanzamos a lo largo de la serie. comprobémoslo: 

1/1 = 1

2/1 = 2

3/2 = 1,5

5/3 = 1,66...

8/5 = 1,6

13/8 = 1,625

21/13 = 1,615348...

34/21 = 1,61904...

55/34 = 1,61764

89/55 = 1,61818

144/89 = 1,61798

Φ = 1,6180339887...


Cuando se alcanza el término cuadragésimo de la sucesión, el cociente se aproxima al número de oro con una precisión de 14 decimales. Las relaciones entre la sección áurea y la sucesión de Fibonacci son múltiples e insospechadas. Baste apuntar aquí las asombrosas correspondencias entre el reino abstracto de los números y la realidad palpable, el sueño pitagórico convertido en realidad en un escenario de excepción. 
Para ello, nos serviremos de dos flores de apariencia dispar. En primer lugar, observemos la siguiente flor del girasol, cuajada de pepitas: 




Al poco nos daremos cuenta de que las pepitas dibujan espirales concéntricas en sentido horario y antihorario. Si se cuentan unas y otras, resultan dos números en apariencia anodinos: 21 y 34... Dos números que ya hemos visto antes. 
Efectivamente, se trata de dos términos sucesivos de la serie de Fibonacci. Si hiciéramos el mismo ejercicio para el caso de otras flores de girasol, es muy probable que el resultado fuera el mismo o, en su lugar, otro par de términos sucesivos de la misma serie, en especial 55 y 89. La presencia de la proporción áurea en plantas y árboles no se agota con este ejemplo, sino que abarca la disposición de las ramas de algunos árboles, el número de los pétalos de muchas flores, e incluso la forma de las hojas. 

"Los sentidos se deleitan con las cosas que tienen las proporciones correctas."

Santo Tomás de Aquino (1225-1274)

Leonardo Pisano, Fibonacci (1170-1250): Leonardo Pisano nació en Pisa en 1170. Su apodo denota su origen familiar, pues Fibonacci significa simplemente hijo de Bonacci (figlio di Bonacci). Sin embargo, el nombre es de origen moderno, no hay pruebas de que fuera conocido como Fibonacci en su época.
Se inició en las matemáticas desde la contabilidad, pues su padre era un mercader italiano con relaciones comerciales internacionales. Pronto Leonardo mostró un interés por las matemáticas que iba mucho más allá de sus aplicaciones mercantiles. Los viajes comerciales al norte de África le proporcionaron la oportunidad de aprender de maestros musulmanes que le transmitieron la matemática árabe. Así conoció el sistema de numeración indo-arábigo y comprendió de inmediato sus enormes ventajas. Se convirtió en su más acérrimo valedor en Europa, donde intentó divulgarlo. A él le debemos su introducción en nuestra cultura.
 

-La definición del número áureo: 

El número de oro, o número áureo, es un número irracional que representamos con la letra griega phi (Φ). Fue un hallazgo de los griegos de la época clásica y su historia documentada comienza en uno de los libros más célebres, comentados y reimpresos de la historia: los "Elementos de geometría" de Euclides, escrito alrededor de 300 años antes de Jesucristo. 
La obra maestra de Euclides es el primer superventas de tema científico de la humanidad y uno de los libros fundamentales de nuestra cultura. El objetivo de Euclides al escribirlo era doble. Por una parte, quería recopilar todos los resultados de matemáticas conocidos en su época, es decir, componer una especie de enciclopedia que pudiera utilizarse como libro de texto en la enseñanza. Por otro lado, pretendía presentar un modelo de actuación para demostrar resultados y construir una teoría matemática, con axiomas y reglas de deducción. 
El éxito de los "Elementos" en sus pretensiones es incontestable; su influencia ha sido decisiva en el dessarrollo de la matemática universal a todos los niveles. El matemático y divulgador del siglo XX Lucio Lombardo Radice escribió: "Después de la Biblia y las obras de Lenin, es el libro que ha tenido más ediciones y se ha traducido a más lenguas; ha sido, hasta hace algunos decenios, el libro de geometría para la enseñanza media". Puesto que las matemáticas son asignatura obligatoria en los sistemas educativos de todo el mundo, todos los seres humanos del planeta que han ido a la escuela han leído los "Elementos" escondido tras su libro de texto. 
"Elementos de Geometría" se compone de trece libros. Del libro I al libro VI se dedica a la geometría elemental, del VII al X, a cuestiones numéricas, del XI al XIII a la geometría de los sólidos. En el libro VI, como tercera definición, aparece el texto que lo empezó todo. La traducción castellana del cosmógrafo de Felipe II , Rodrigo Zamorano, de 1576, la presenta de la siguiente manera: "Dize se ser dividida una línea recta con razon extrema y media quando fuere que como se ha toda a la mayor parte, assi la mayor a la menor". 
Traducido al castellano actual el texto dice: "Se dice que una recta está dividida en media y extrema razón cuando la longitud de la línea total es a la de la parte mayor, como la de esta parte mayor es a la de menor". O dicho todavía con mayor concisión: "El todo es a la parte como la parte al resto". 
Esta media y extrema razón, que aparece con tanta modestia, es el número que con posterioridad se llamará número de oro o número áureo y al que Luca Pacioli dedicará todo un tratado en 1509, dándole el nombre de "Divina proporción". Phi,Φ, el símbolo con el que hoy conocemos al número áureo, se le asignó en una época muy posterior, a principios del siglo XX, cuando el matemático norteamericano Mark Barr propuso vincular el número con Fidias, constructor del Partenón de Atenas, y tomó prestada su inicial. 
En fin, puesto que en su expresión Φ = (1 + √5) : 2, aparece una raíz cuadrada no exacta, el número Φ será un número irracional. Lo que quiere decir que nunca podremos tener una expresión decimal exacta. Y todavía más: que no habrá ningún grupo de sus decimales que se repita de modo periódico. El número Φ es, pues, un número decimal no periódico, del que se pueden conocer,eso sí, tantas cifras exactas como queramos a partir de las de la √5. De todas formas, no nos aportarán gran cosa, ya que la importancia de Φ es más geométrica que numérica. En todo caso, Φ = 1, 618033988749894..., con 15 decimales, tiene precisión más que suficiente para cualquier cálculo que queramos acometer. 

Euclides de Alejandría (325-265 A.C.):A pesar de su importancia en el mundo de las matemáticas, se conocen tan pocas cosas con certeza de la biografía de Euclides que a menudo se le confunde con otro Euclides, el de Megara. Euclides de Alejandría nació hacia el año 325 a.C. y en el 300 a.C. aparece ya en Alejandría como director del departamento de matemáticas del llamado Museo (refugio de las musas) de la ciudad, el mayor científico de todo el Mediterráneo en su época, pues recogía copias de los principales manuscritos científicos del momento. Allí vivió y murió hacia el año 265 a.C. Se cree que se educó en Atenas y se le consideraba ya en vida uno de los grandes talentos de la época. Su influencia se extiende a través de los siglos de tal forma que cuando en la década de 1930 un grupo de matemáticos con el nombre colectivo de Bourbaki quiso dar un giro radical a las matemáticas de la época enarbolaron la consigna: "Abajo Euclides".
Al final de todo no importa si para alguien el rectángulo áureo significa la armonía, la perfección, creo que cada quien tiene una perspectiva de las cosas y cada quien decide el significado que le dará.
Tal vez sea como mi profesor de matemáticas lo dijo…solo es divertido ver como se peleaban entre ellos…de todos modos no llegarían a ningún acuerdo y seguirían creyendo que la armonía es lo que ellos creen.
Al menos yo así creo que debe de ser, darle tu propio significado a la armonía, a la perfección y si alguien más te dice que no lo es pues en realidad no importa porque es tu perspectiva de las cosas. Así como para alguien la perfección puede ser Beethoven alguien más podría describir su perfección con el Komander. . .espero se entienda.
Y eso es todo.

domingo, 10 de enero de 2016

Razón áurea en el arte.

La razón áurea comenzó cuando Euclides (el padre de la geometría) encontró como dividir geométricamente un segmento en dos de forma que pues resultase agradable a la vista. Lo llamó "Sección Áurea".

"Para que un segmento sea particionado en sección áurea la razón entre el segmento y la parte mayor debe ser igual a la razón entre la parte mayor y la menor".

Asimismo, se atribuye un carácter estético especial a los objetos que siguen la razón áurea.
Por ejemplo:

Leoardo da Vinci, en su cuadro de la Gioconda (o Mona Lisa) utilizó rectángulos áureos para plasmar el rostro de Mona Lisa. Se pueden localizar muchos detalles de su rostro, empezando porque el mismo rostro se encuadra en un rectángulo áureo.


El rectángulo dorado (denominado también rectángulo áureo) es un rectángulo que posee una proporcionalidad entre sus lados igual a la razón áurea.
A continuación podrá ver el rectángulo áureo hecho en AutoCAD para darle la precisión a las medidas.



Y como ya estamos entrando en eso de AutoCAD aquí está el triángulo al que le sacamos el área utilizando el mismo método de reglas y compás: