martes, 17 de noviembre de 2015

Multimedia

La Matemática en la India y China


Matemática Árabe



Matemática en la Edad Media



La Matemática del Renacimiento


El Nacimiento del Cálculo




Los Logaritmos


Teoría de Números (Aplicaciones)


Probabilidades


Videos para uso estudiantil, tomados de YouTube.com

lunes, 16 de noviembre de 2015

Unidad V: Siglo XVIII

El cálculo.


En el siglo XVIII el cálculo conoció un enorme desarrollo siendo los autores mas destacados, Descartes, Pascal y finalmente Leibniz y Newton, con el cálculo durante buena parte del siglo XVIII los discípulos de Newton y Libniz se basaron en sus trabajos para resolver diversos problemas de física, astronomía e ingeniería, lo que les permitió al mismo tiempo, crear campos nuevos dentro de las matemáticas. Así, los hermanos Bernoulli inventaron el cálculo de variaciones y el matemático francés Monge, la geometría descriptiva La Grange, también frances, dio un tratamiento completamente analítico de la mecánica, realiza contribuciones al estudio de las ecuaciones diferenciales y la teoría de números y desarrollo, la teoría de grupos. Su contemporáneo Laplace escribió teoría analíticas de las probabilidades (1812) y el clásico mecánica celeste (1799-1825).
El gran matemático del siglo el Suizo Euler, quien aportó ideas fundamentales sobre el cálculo y otras ramas de las matemáticas y sus aplicaciones. Euler escribió textos sobre cálculo, mecánica y álgebra, que se convirtieron en modelos a seguir para otros autores interesados en esta disciplina. 
el éxito de Eules y otros matemáticos para resolver problemas tanto matemáticos como físicos utilizando el cálculo, solo sirvió para acentuar la falta de un desarrollo adecuado y justificado de las ideas básicas del cálculo.

Integración Múltiple.

En relación con la integración múltiple, parece claro que, aunque anteriormente se habían utilizado algunas integrales múltiples de tipo geométrico y físico, fue Euler el que tuvo una idea clara sobre el significado de las integraciones dobles extendidas a un recinto plano limitado por arcos, y dio el método para calcularla. Al final del siglo Lagrange y Laplace introdujeron las integrales múltiples en general y estudiaron el cambio de variable en ellas, rápidamente fueron construidas integrales elípticas indefinidas, la función gama y otras mas.

Ecuación en Derivadas Parciales.

Al principio se usó el mismo signo (α)  para expresar la derivada. La idea era simple: efectuar la derivada sobre una variable dejando como constantes las otras. La derivada "parcial" (para una variable) tuvo mucha relevancia en las ecuaciones diferenciales, Euler hizo un amplio tratamiento de la derivada parcial.


Entre 1744 y 1745 D´Alembert  extendió el cálculo de las derivadas parciales (trabajando en dinámica).
Mas tarde Cauchy vuelve a tomar como buena la definición de D´Alembert y la desarrollo con plenitud. En primer lugar quita problemas a los diferenciales de Leibnitz.

Álgebra.

Con ideas hasta cierto punto anticipadas por Lagrange y por el Italiano Ruffini, Galois creó la teoría de grupo, fundamento del álgebra moderna.
el consideró las propiedades fundamentales del grupo de transformación que pertenecía a las raíces de una ecuación algebraicas y estudió el papel de algunos subgrupos invariantes.
sus publicaciones tuvieron una vida también difícil, aunque en la Ecole había publicado 4 artículos, en 1829 sometió dos a la academia de ciencias, pero fueron perdidos por Cauchy, otro el año siguiente enviado a Fourier, corrió suerte similar por que este ultimo matemático se murió.

 Geometría.

Monge se suele caracterizar como el primer especialista en geometría, creó los fundamentos de la geometría proyectiva y ademas contribuyó a la geometría diferencial y analítica.
Monge desarrolló la geometría analítica en tres dimensiones, por ejemplo, hizo un estudio sistemático de la recta en su espacio tridimensional, estudió los parámetros de dirección de una recta, la distancia un punto de una recta, la distancia entre dos rectas, etc. 
Uno de sus resultados para dar un ejemplo "Los planos por los puntos medios de las aristas de un tetraedro y respectivamente perpendiculares a las aristas opuestas, se cortan en un punto M que recibe el nombre de "Punto de Monge" del tetraedro. Este punto M es ademas el punto medio del segmento que une al baricentro y el circuncentro del tetraedro.

Teoría de Números.

Lagendre en la teoría de los números hizo contribuciones muy importantes. Su Essai sur la Therorie des nombres, fue el primer tratado exclusivamente de teoría de números. En este incluyó un resultado sobre las congruencias, que es muy famoso.

Probabilidad.




En lo que se refiere a las probabilidades, Laplace partía de la premisa de que estas tenían sentido debido a que medio conocemos y medio desconocemos la realidad circundante. Lo señala con claridad "La probabilidad se relaciona, en parte, con esta ignorancia, en parte con  nuestros conocimientos". Sabemos que de tres o mas acontecimientos uno solo puede ocurrir con preferencia a los otros. En este lado de indecisión no es imposible predecir su acontecimiento con certeza. No obstante es probable que uno de estos acontecimientos, tomado arbitrariamente, no ocurra, por que vemos muchos casos igualmente posibles que excluyen su acontecimiento, mientras que solo uno lo favorece.

La teoría de azar consiste en reducir todos los acontecimientos de la misma índole a un cierto número de casos igualmente posibles, es decir, tales que estemos igualmente inseguros de su acontecimiento. El trabajo de Laplace incluye una discusión larga sobre los juegos de azar y de las probabilidades geométricas, incluye el teorema de Bornoulli y su relación con la integral normal, con la teoría de los cuadrados por Legendre.
Laplace mostró como se podían realizar muchas aplicaciones de las probabilidades como, por ejemplo, La teoría de errores, La mecánica estadística y La matemática actuarial.











https://ceipntrasradelapiedad.wordpress.com/2010/09/03/iniciacion-a-la-estadistica-y-la-probabilidad/


martes, 10 de noviembre de 2015

Unidad 4: Siglo XVII

Los Algoritmos.

Los algoritmos fueron introducidos por Jhon Napier a principio del siglo XVII como un medio de simplificación de los cálculos. estos prontamente adoptados por científicos, ingenieros, banqueros y otros para realizar operaciones fácil y rápidamente usando reglas de calculo y tablas de logaritmo. Estos dispositivos en el hecho mas importante por identidades logarítmicas que el logaritmo de un producto es la suma de los logaritmos de los factores. 
La idea clave de la obra de Napier  se puede explicar con gran sencillez. para conseguir que los términos de una progresión geométrica formada por las potencias enteras de un numero dado este muy próximo a uno. 

Geometría analítica.

no debe sorprendernos, pues, el ver que la contribución mas importante de Descartes a la matemática, es decir, la creación de la geometría analítica estuvo motivada por un intento de volver al pasado. Descartes se intereso seriamente por la matemática ya durante el frió invierno de 1616, que pasó con el ejercito bávaro cuando podía permanecer en la cama por la mañana hasta las diez, debido a su frágil salud, tiempo que dedicaba a pensar en problemas matemáticos. Fué durante este periodo de su juventud cuando descubrió la formula poliédrica, que se suele conocer como formula de Euler.
No esta claro el hecho de si Descartes había descubierto ya su geometría analítica en toda su generalidad, para el año de 1628 o no, pero, en cualquier caso la fecha concreta de la invención de la geometría cartesiana no puede ser muy posterior a esta. Por esta misma época Descartes abandonó Francia y se instaló en Holanda, donde vivió los siguientes veinte años de  su vida. 


Teoría de los números.

Probablemente la obra de Drofanto resultaba demasiado poco practica para los matemáticos aplicados, y demasiado algorítmicas y combinatoria para los matematicos mas especulativos, pero lo cierto es que llamo fuertemente la atención de Fermat, que posiblemente gracias a ellos se convirtió en el creador de la moderna teoría de los números. Muchos de los aspectos del tema le fascinaron, incluidos los números perfectos y amigos los números figurados, los cuadrados mágicos, las ternas pitagóricas, la teoría de divisibilidad y sobre todo, los números primos.
Algunos de sus teoremas los demostró por un método que el mismo llamó de "descenso infinito", una cierta forma la inducción matemática inversa, procedimientos que Fermat fue de los primeros en utilizar. 


Geometría.

El tratamiento de las cónicas por Descartes encierra una gran belleza, a pesar de que el lenguaje que utiliza es francamente exótico. A una sección cónica se le llama, Coup de rouleau, es decir, algo así como "un golpe de rodillo", casi el único de sus muchos términos nuevos que ha sobrevivido hasta nosotros, es la palabra "muslusion", es decir, correspondencia entre pares de puntos de una recta cuyos productos de distancias a otro fijo es una constante.

John Napier.


No era lo mismo que Viete, un matematico profesional, sino que era un hacendado escoses que con el titulo de Baron de Murchiston, administraba sus extensas propiedades y aprovechaba el tiempo para escribir sobre temas variados. Por ejemplo, en un comentario sobre el apocalipsis de San Juan sostenía Napier que el papa de Roma era el anticristo, solo estaba interesado en algunos aspectos de la matemática, principalmente los relacionados con el calculo numérico y la trigonometría. Las "varillas o huesos de Napier" eran unas varillas en las que aprecian empresas, tablas de multiplicar de tal manera que se podían aplicar fácilmente a la multiplicación por el método de gelosia y las "analogías de Napier" y las "reglas de Napier".

Invención de los Logaritmos.

La idea clave de la obra de Napier se puede explicar con gran sencillez. para conseguir que los términos de una progresión geométrica formada por las potencias enteras de un número dado, estén muy próximos unos a otros , es necesario tomar este número muy próximo a uno. Los términos de la progresión de potencias enteras crecientes, están ciertamente muy próximos entre si, demasiado próximos de hecho.

Henry Briggs.


Briggs en vez de tomar potencias de un número muy próximo a uno, como había hecho Napier, comenzó a partir de la igualdad y después fue calculando otros algoritmos tomando raíces sucesivamente. 
Continuando de esta misma manera calculó logaritmos vulgares.  en el año 1617 el de la muerte de Napier publicó Briggs su obra Logarithmorum Chilias Prima, es decie, los logaritmos de los números del 1 al 1000, todos ellos con catorce cifras decimales. en 1624 en su Arithmetica Lograrithmica,  extendió Briggs su tabla hasta incluir los logaritmos vulgares de los números del 1 al 20000 y del 90000 al 100000, siempre con catorce cifras decimales. Ahora se podía trabajar ya con los logaritmos exactamente iguales a como lo hacemos hoy.

Jobst Bürgi.


La obra de Bürgi apareció impresa en Praga, en un libro titulado Arithmetische und geometrische progress - Tabulen, lo que indica que las motivaciones que le condujeron a su obra fueron muy parecidas a las que actuaron e el caso de Napier. Ambos partieron de las propiedades de las progresiones aritméticas y geométricas, impulsadas por el método de la Prostafaireeris. La diferencia entre las obras de estos dos hombres radica principalmente en la tecnología y en los valores numéricos que utilizaron; los principios fundamentales, en cambio  eran los mismos, en lugar de partir de un número poco menor que 1. Hay ademas otra diferencia menor, Bürgi multiplica en sus tablas todos los indices o exponentes de las potencias por 10.


Matemática aplicadas y la Ecuaciones Decimales.

La invención de los logaritmos terminó por producir un tremendo impacto en la estructura de la matemática, pero en la eoca a la que nos estamos refiriendo no podía compararse, en cuanto a importancia teórica sobre la obra, digamos de un Viete. Los algoritmo fueron saludado con comlacrenria por Kepler, no como una contribución al pensamiento, sino por que aumentaban enormemente la capacidad de calculo del astrónomo. Viete no fue exactamente una " voz clamando en el desierto", pero lo que si es cierto es que la mayor parte de sus contemporáneos estaban interesados principalmente en los aspectos prácticos de la matemática. Bürgi era un fabricante de relojes, Galileo un Físico y un Astrónomo y Stevin un Ingeniero. Era inevitable que estos hombres mostraran potencia por partes de la matemática que prometieran ser aplicables a sus respectivos campos.

Notación Algebraica.

Stevin era un matemático con una mentalidad practica, que consideraba de escaso interés los aspectos mas especulativos de esta ciencia. por ejemplo, escribía sobre los números imaginarios que "hay suficientes cosas legitimas en las que trabajar sin necesidad de ocuparse de temas inseguros ". sin embargo, tampoco manifestó Stevin Estrechez, de miras, ni transigencia y así su lectura de Diofanto le impresionó por la importancia de elegir una notación adecuada como ayuda para el pensamiento, y aunque siguió la costumbre de Viete y de otros contemporáneos de utilizar algunas palabras o sus abreviaturas, tales como la de "igualdad" prefirió para las potencias una notación puramente simbólica.

Galileo Galilei.

En un folleto publicado en 1606 con el titulo de Le Operazioni del compasso geométrico el militare, explicaba galileo con detalle de que manera podía utilizarse este instrumento para efectuar rápidamente diversos cálculos sin pluma y papel y sin ábaco. La teoría en la que se apoyaba este aparato era extremadamente elemental y del grado de exactitud muy limitado, pero el éxito económico  que tuvo este invento de Galileo nos muestra que los ingenieros militares y otros profesionales necesitaban una ayuda de este tipo en sus cálculos.


Johann Kepler.


la curiosa idea de que una parábola tiene dos focos, uno de ellos infinitamente lejano, se debe a Kepler, lo mismo que la palabra "foco", nos encontraremos esta audaz y fructífero especulación sobre "Los puntos del infinito", generalizada, una generación mas tarde, en la geometría de Desargues. Mientras tanto Kepler descubría un planteamiento de los infinitamente pequeño útil en Astronomía.
en su Astronomía Nova del año 1609 anunció Kepler sus dos primera leyes astronómicas.
  1. Los planetas se mueven alrededor del sol, siguiendo órbitas elípticas uno de cuyo foco es el sol.
  2. El radio vector que va al sol a un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales. 

Espiral y Parábola.


El teorema mas importante de Cavalieri, con mucho fue su equivalente de la igualdad moderna.
Pero también se le debe oro resultado que iba a tener igualmente consecuencias importantes. La espiral de Arquimedes y la parábola habían sido bien  conocidas desde la antigüedad, pero nadie había descubierto previamente ninguna relación entre ellas hasta Cavalieri tuvo la idea de comparar indivisibles rectilíneos con indivisibles curvilíneos.


Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de las Matemáticas UNISUCRE, 2015



























lunes, 9 de noviembre de 2015

Unidad III: Renacimiento

Romanticismo vs Renacimiento.

El renacimiento surge por e humanismo, coincide con la consolidación de los Estados Europeos, termina el feudalismo y empieza a nacer un incipiente capitalismo.
El romanticismo es posterior, es una revolución artística, política, social o ideológica tan importante que todavía hoy viven muchos de sus principios, libertad, individualismo, democracia, etc.

Trigonométrica.

Con relación a la trigonométrica debe decirse que, aunque los peritos usaban los métodos geométricos romanos, se empezó a usar algo de trigonométrica plana con un método iniciado por Leonardo de Pisa en su practica geométrica en 1220.
Otros avances fueron hechos por el mismo George Peurbach (1423-1462), quien ofreció tablas trigonométricas mas precisas y corrigió algunas traducciones latinas del Alma gesto que habían sido realizadas desde versiones Árabes y no Griegas.
el mas conocido, sin embargo fue Johannes Müller (1436-1476), el famoso Regiomontano, que fue discípulo de Peurbach.  Regiomontano no solo haría varias traducciones de las obras Griegas sino que también estableció su propia imprenta para imprimirlas. Entre ellas las secciones conicas de Apolonio y partes de Arquimedes. 
Regiomontano se benefició de trabajos Árabes para expresar de una mejor el conocimiento disponibles sobre trigonométrica plana, geometría esférica y trigonométrica esférica.


Aritmética y Álgebra.

a principios del siglo XVI, el cero y los irracionales se aceptaban, mas o menos en la tradición de los árabes e hindúes. Cardano, Stevin, Pacioli y el Aleman Michael Stifel introdujeren nuevos tipos de irracionales. Vieta dio una aproximación el numero Pi usando otras formas de irracionales. Stifel en su obra aritmética integral de 1544 usó irracionales en forma decimal, aunque tenia sus dudas acerca de la naturaleza de los mismos, a los q no consideraba exactamente números de verdad.
Stevin por el contrario, afirmaba que los irracionales eran números independientes e incluso los aproximó por medio de números racionales. En la misma dirección de Wallis y Descartes llegarían a afirmar que los irracionales eran números.


Geometría.

Los pintores renacentistas se dieron cuenta de que la realidad de la naturaleza es geométrica: El horizonte es una linea recta, el Sol y la Luna, esferas, los edificios son rectos y planos, los cuerpos de los animales son círculos matizados e incluso el cuerpo humano son esferas, cilindros. 
Con el renacimiento y la invención de la imprenta comienza el periodo de intensa actividad para el desarrollo de la ciencias en general y de matemáticas en particular.
Hasta el siglo XVII se admitía de manera resumida que la geometría se ocupaba de las figuras del espacio y el el álgebra se interesaba en los números. En 1637 Descartes asocia esas dos nociones creando el concepto de orientación. ¡La geometría analítica  ha nacido!. Ella aporta una nueva riqueza a los matemáticos contribuyendo entre otras cosas a la teoria de Newton y Leibniz para terminar en la teoria de la relatividad de Einstein.

Astronomía y Mecánica.

Nicolas Copérnico es considerado como un astrónomo ya que consiguió con éxito poner la tierra en movimiento alrededor del sol, escribió una obra titulada, narrativo prima, la astronomía de observacion resurgió en el siglo XV en relación  con el arte de navegación y con la reforma del calendario Juliano que se estaba desfasando respecto a un año solar; Müller fue el primero que introdujo en las observaciones astronómicas, correcciones para la refracción atmosférica así como el primero también en utilizar en astronomía el reloj mecánico.
Entre los inventos de aire encontramos la Hélice aérea, precursora del helicóptero, la Maquina voladora vertical o el paracaídas, su obra de tierra se divide entre lo militar, en especial con la capacidad de multiplicar el poder del fuego, cañón tanque militar, ametralladora.









Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de la Matemáticas, UNISUCRE




Edad Media Europea

Se dice que la iglesia católica medieval fue ambivalente hacia la ciencia y la filosofía griega. el dilema que enfrento era como definir las fronteras entre la razón y la fe, como integrar el conocimiento científico de la antigüedad (pagano).  los fundadores de la iglesia católica también eran conscientes de la influencia "corrupta" que las filosofías racionales y los sistemas místicos podían ejercer sobre las nuevas religiones. Mientras las civilizaciones de los Egipcios, Babilonios, Bizantinos, Chino y romanos florecían, la religión Europea, salvo por Italia y Grecia estaba constituida por culturas muy primitivas. En los territorios de lo que había sido el imperio Romano de Occidente, la iglesia católica ya había adquirido una gran relevancia política y religiosa. 
El origen de escuelas de formación superior, las Universidades se dio sobre todo como producto de las necesidades de formación en el clero. La ciencia Griega con todo y sus limitaciones había ofrecido dos metodologías o aproximaciones en la construcción científica y Matemática. 
En el mundo cristiano el énfasis durante los siglos paso a la fe, fuera de la razón. Y esto fue un autentico obstáculo para el progreso de la ciencias y el pensamiento en general. Debe mencionarse la contribución critica de algunos Escolásticos contra la autoridad Aristotélica.  Robert Grosseteste (1168-1253) y Roger Bacon (1214-1294) introdujeron las matemáticas y el método experimentales el territorio de la ciencia y también contribuyeron a la discusión sobre la naturaleza del la luz y el color.
Las matemáticas y la experiencia era importante para el conocimiento; en su Opus Majos fue drástico: "Todas las ciencias requieren matemáticas"



Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de la Matemáticas, UNISUCRE

domingo, 8 de noviembre de 2015

Matemáticas Medievales

Entre os siglos XII y XV se desarrolló cierto nivel de vida Matemática. Nuestra primera referencia es Leonardo de Pisa (1170-1250),  mas conocido como FIBONACCI, quien escribió en el año 1202 el famoso Liber Abacci (Libro del Ábaco). En este libro introdujo los métodos de cálculo Hindú con enteros y fracciones, las raíces cuadradas y cúbicas. Usando palabras mas que símbolos y basando sus resultados en métodos aritméticos, ofrecía soluciones de ecuaciones determinadas e indeterminadas tanto para ecuaciones de primer y segundo grado como para algunas cúbicas. en 1220 introduce resultados resultados de los elementos de Euclides y un poco de trigonometría griega.
Otra referencia importante, esta vez en las matemáticas de Oresme (1323-1382), introdujo cómputos con exponentes fraccionarios. En otros trabajos consideró la razón de cambio y estableció una forma de representación que se ha llegado a afirmar como precursora de la representación en coordenadas. También se le atribuye una contribución al concepto de función y a la representación gráfica de leyes físicas, cuya influencia fue grande y duradera hasta tal punto que desde el descubrimiento de la imprenta, cuatro ediciones se sucedieron de (1442-1515), enseña a representar las vibraciones de cualquier magnitud que sea, transportando sobre una superficie plana las lineas de señal que habían sido trazadas sobre esa esfera. 
muchos historiadores opinan que la Europa Medieval, a pesar de algunas actividades y tendencias culturales y cognoscitivas, difícilmente podrían haber realizado por sí misma un progreso sustancial en las ciencias matemáticas. Contra eso conspiraban la ausencia de pensamiento libre, el control dogmático de las principales escuelas de formación que impedía a los profesores en intelectuales la posibilidad de una enseñanza y un pensamiento critico y científico,  la represión institucional de carácter religioso cuyo signo mas evidente fue la inquisición iniciada por el papa Inocente II en el siglo XIII.










 Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de la Matemáticas, UNISUCRE

Matemáticas Griegas












Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de la Matemáticas, UNISUCRE

Mesopotamia










Tomado de Grupo de Estudiantes Historia de la Matemáticas, UNISUCRE

Matematicas en India