jueves, 25 de octubre de 2012

Geometría no Euclidiana








Mapa mental, Geometría no Euclidiana.

Observa el mapa y pon atención a Math Carlos, que explicara el gráfico.



Referencias:

DiAmOnD (2006). El Quinto Postulado. 
                     Recuperado el 24/10/12, de 
                      http://gaussianos.com/el-quinto-postulado/


viernes, 19 de octubre de 2012

Bitácora 10









Los pinos,  montañas, brócoli, nubes, copos de nieve, por nombrar algunos elementos de la vida cotidiana, su estructura es compleja pero maravillosa, siendo presente en la similitud, de las partes del todo, de estos elementos. Estudiados por la geometría, admirado por matemáticos, científicos, artistas, hablo de los fractales (fractus).   


Fuente: Fractales en la naturaleza.



Fractales.
Definición. Un subconjunto S de Rn. Se dice ser afín autosimilar si puede ser dividido en k subconjuntos congruentes, cada uno de los cuales puede ser ampliado por un factor constante M para ocupar el conjunto entero S.

Por lo tanto atendiendo la definición arriba se llega a lo siguiente.

Definición. Suponga que el conjunto autosimilar afín s se puede dividir en k partes congruentes, cada una de las cuales puede ser ampliada en un factor M para obtener el todo, es decir se obtiene otra vez el conjunto S. Entonces la dimensión fractal de S es (Mocencahua, D).
D=log(k)/log(m)







EL fractal que escogí es el conjunto de Mandelbrot, nombre de su descubridor; descubierto  a finales de los años setentas, cuando trabajaba en el centro de investigación Thomas J. Watson. EL conjunto de Mandelbrot; dimensión 2, es considerado como el objeto más complicado creado por el hombre (dmae.upm.es).



La ejecución distribuida de bucles en Grids tiene una aplicación del conjunto de Mandelbrot. Una pequeña descripción de la investigación abajo.

La distribución de bucles es una de los paradigmas más frecuentemente para reducir el tiempo de ejecución de aplicaciones. Mediante las tecnologías Grid, se pretende implementar con mayor eficacia los algoritmos OpenMp y HPF. Pero la implementación de esta nueva tecnología tiene mayor dificultad, en su desarrollo y aplicación.
Entonces los autores de la investigación  pretenden demostrar la eficiencia y fiabilidad con el cálculo del conjunto de Mandelbrot analizando la infraestructura  Grid; que solamente es una parte del conjunto de herramientas y estándares que usaran (Herrera, Huedo, Montero, & Llorente, 2007).

Comparto las fotos del objeto donde fue impreso el fractal de mi elección.






Referencias.

dmae.upm.es. (s.f.). dmae.upm.es. Recuperado el 2012 de octubre de 2012, de http://www.dmae.upm.es/cursofractales/capitulo5/3.html

Herrera, J., Huedo, E., Montero, R., & Llorente, I. (Abril de 2007). Recuperado el 18 de octubre de 2012, de rediris.es: http://rediris.es/difusion/publicaciones/boletin/80/enfoque6.pdf

Mocencahua Mora, D. (s.f.). ¿Qué es un fractal? Cantor y Mandelbrot. Puebla, México.

Referencias de Imágenes.

Torres, D. (2010). Fractales en la Naturaleza.
                  Recuperado el 18 de octubre de 2012 de http://www.ccapitalia.net/?p=333









viernes, 12 de octubre de 2012

Bitácora 9


Bitácora 9


Fuente: Nuevas tecnologías aplicadas a la educación (s/f)

Es una buena herramienta usar las webquest, está herramienta virtual nos sirve para proponer un tema de investigación, actividad o proyecto, con la selección y organización de varios recursos, proponiendo algún producto como los antes mencionados, sin respuesta única, o fácil de encontrar.

Pérez, C. (s/f)
Por lo tanto, nuestro rol pasa a ser de facilitador, organizador y mediador, es decir de acompañante, con la finalidad de que el estudiante de desarrolle su capacidad de análisis, síntesis, y la aplicación  de la información, permitiéndole transformar dicha información en aprendizaje significativo para él.

En mi expertise, el uso de una Webquest ayuda a que los estudiantes se interesen más por las matemáticas, sin tener que caer en la monotonía y rigidez de la docencia clásica; logrando que nuestro propósito se cumpla con un buen porcentaje de aprovechamiento para el estudiante y este desarrolle sus competencias y habilidades de investigación, así como de autoevaluación, llegando a una coevaluación docente—estudiante o por pares de estudiantes, tomando las decisiones pertinentes, sobre su aprendizaje..

Comparto con ustedes una Webquest (da click), para niños de secundaria de segundo año, agradecería sus comentarios.

Fuente: Recursos Tics (2011)

También comparto unas fotografías donde se expone, los teselados en nuestra vida cotidiana. Puedes analizar el blog,  sobre teselados y transformaciones isométricas, verificando que las imágenes cumplen con los requerimiento de un teselado.



La banqueta por donde transitamos.
Entrada a casa.

Bello, extrañó está actividad


Construcciones que limitan, espacios. 


Referencias:

Nuevas tecnologías aplicadas a la educación (s/f). Webquest. 
                  Recuperado el 11 de octubre 2012,  de http://nnttupo.blogspot.mx/p/las-webquests.html

Recursos Tics (2011). Taller: una Webquest para crear una Webquest.
                  Recuperado el 11 de octubre 2012, de  http://recursostics.wordpress.com/category/webquest/

Pérez, C. (s/f). Webquest en el Peru. 
                  Recuperado el 11 de Octubre de 2012,  de http://usuarios.multimania.es/webquestperu/


jueves, 11 de octubre de 2012

Teselado y Transformaciones isométricas









Maestría en Matemáticas para la educación Básica.
Geometría.
Profesor: Doctor Daniel Mocencahua Mora.
Teselado y transformaciones Isométricas (10/octubre/2012).
Por: Carlos Antonio Xochipa Coto.
Otoño 2012.


En esta ocasión escribiré sobre la teselaciones, antes de empezar;  primero mencionaré una breve reseña histórica del autor, que maravillo con sus obras, a cientos de miles de personas en el mundo y en especial a los matemáticos, específicamente a los geómetras; me refiero a M.C. Escher. De la misma forma explicare como se relacionan los teselados, en especial los de Escher con las transformaciones isométricas en el plano, definiendo los conceptos más importantes de dichas transformaciones. En Geogebra se diseñaron applets que aluden a los conceptos de las transformaciones isométricas, y de un teselado de Escher, el cual deja en claro la relación antes mencionada.

Breve reseña histórica de M.C. Escher. 

Maurits Cornelis Escher (17 de junio de 1898—27 de marzo de 1972), Hijo de un ingeniero hidráulico. Fue un pésimo estudiante, pues la escuela era una pesadilla, excepto la clase de dibujo. Este artista holandés, es conocido por sus grabados en madera, xilografías y litografías que tratan sobre figuras imposibles, teselaciones y mundos imaginarios.

El carácter matemático de sus obras ha hecho, de sus de estas las más reconocidas por los científicos, en especial los matemáticos e informáticos. Diversas, conclusiones gráficas y matemáticas a las que llegó, le permitieron terminar algunos trabajos, descubriéndolos él mismo, por sus limitados conocimientos en matemáticas.

400 litografías y grabados en madera, así como 2000 dibujos y borradores, realizó en su carrera. Existen cientos de sus reproducciones y miles de otras, quizá esta sea una de las razones que destruyó algunas de las planchas para que no se realizaran más reproducciones de originales.   

Un número importante de sus obras se vendieron masivamente, un tiempo después de su muerte, esparcidas por el mundo. En el museo Escher en la Haya, Holanda, se exponen un grupo importante de sus obras.

Según Bruno Ernst (biógrafo del artista), los trabajos de Escher se pueden clasificar en tres temas:
·       La estructura del espacio; incluye paisajes, compenetración del mundo y cuerpos matemáticos.
·         La estructura de la superficie; metamorfosis, ciclos y aproximaciones al infinito.
·         La proyección del espacio tridimensional en el plano; representación pictórica tradicional, perspectivas y figuras imposibles.


 Lo más relevante de las obras de Escher son: las figuras imposibles, los ciclos, metamorfosis, diversos trabajos sobre la estructura de la superficie y la partición regular del plano (da click en este enlace “teselado de Escher” y observa un applet diseñado en Geogebra).  

M.C. Escher decía “La partición periódica del plano es la fuente de inspiración más rica que haya encontrado jamás y esta muy lejos todavía de haberse agotado”   


Echemos un vistazo a las maravillas de Escher.



Youtube (2007)

Teselados y Transformaciones isométricas

Un teselado o teselación es una regularidad o patrón de figuras que cubre o pavimenta completamente una superficie plana que cumple con dos requisitos:
1.    No quedan huecos.
2.    No se superponen las figuras.

Existen diferentes tipos de teselados como son:

·         Regulares: patrón que se obtiene repitiendo un polígono regular, sólo hay tres.


·         Semiregular: es formado por dos o más polígonos regulares y solo existen ocho.

·       Irregulares formados por polígonos irregulares o bien figura de animales en su mayoría. Estos últimos son los de interés para los matemáticos en especial, a los geómetras, por su belleza y por la gran dificultad para construirlos, estos se forman gracias a la deformación de los lados de un polígono regular.


Los teselados, se crean usando transformaciones isométricas sobre una figura inicial.
 
Una transformación isométrica de una figura en el plano es, la transformación que no altera la forma ni el tamaño, en un cambio de posición (orientación o sentido),  implicando que la figura inicial y la final son semejantes, y geométricamente congruentes.

Estas transformaciones isométricas tienen estrecha relación con las expresiones artísticas, sustentada en la construcción geométrica.

Antes de mostrar los conceptos de las diferentes  transformaciones isométricas, es importante mencionar; da click en cada transformación y observa el applet creado en Geogebra, que cumple con los conceptos descritos abajo.


1.    Transformaciones isométrica por Traslación. Es un cambio de posición de una figura en el plano, determinada por un vector.

En general, se llama traslación de un vector (v) a la isometría que a cada punto m del plano le corresponde un punto m’ del mismo plano, tal que mm’ = v.

Las traslaciones isométricas están marcadas por tres elementos:
·         La dirección, horizontal, vertical u oblicua.
·         El sentido, derecha, izquierda, arriba o abajo.
·         La magnitud del desplazamiento de la figura en una unidad de medida.

2.    Transformaciónisométrica por rotación. En geometría, es un movimiento de cambio en la orientación de un cuerpo, de tal manera que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo, con las siguientes características.
·         Un punto denominado centro de rotación.
·         Un ángulo.
·         Un sentido de rotación.

Esta transformación por rotación puede ser positiva (en sentido contrario a las manecillas del reloj) o negativa (sentido de las manecillas del reloj).

3. Transformación isométrica por Simetría (central o axial). Es la correspondencia exacta (reflejo) en la disposición regular de las partes o puntos de un cuerpo con relación a un punto (centro), recta (eje de simetría) o un plano. 

Simetría Central. Transformación en la que a cada punto se le asocia otro punto, que debe cumplir las siguientes condiciones:
·         El punto y su imagen deben de estar a al misma distancia de un punto llamado centro.
·         El punto, la imagen y el centro pertenecen a la misma recta. 



Simetría axial. Transformación respecto de un eje de simetría, en el cual, a cada punto de la figura se le asocia un punto denominado imagen, y debe de cumplir:
·         La distancia del punto y su imagen con respecto del eje de simetría, es la misma.
·         El segmento que une al punto y su imagen, es perpendicular al eje de simetría.
En la simetría axial se conservan las distancias pero no los ángulos.


Aunque no es considerada dentro de las transformaciones isométricas por sus características es importantes escribir sobre:

La homotecia, es una transformación que conserva la forma (sus ángulos se conservan) como la orientación (sus lados proporcionales son paralelos) de la figura, más no necesariamente su tamaño.  

Formalmente, se define una homotecia de centro O y razón k a la transformación que hace corresponder a un punto A otro A’, alineado con A y O, tal que: OA’ = k*OA.  






Referencias.

Alvy (2006). Mini-biografía de M.C. Escher.
Recuperado el 09 de octubre de   2012,  de              

Facultad de Ciencias Físico  y Matemáticas, Universidad de Concepción (s/f), Guía de trabajo (Geometría I).

Recuperado el 09 de octubre de 2012 de, http://www.cfm.cl/~rjimenez/p/h1.pdf

Profesor en línea (s/f). Isometría y transformaciones Isométrica.  

Teselaciones de Escher.
Recuperado el 09 de octubre de 2012,  de    http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material105/Escher/escher_2.htm


Wikimedia Commons (2012). Teselado.
Recuperado el 09 de octubre de 2012,  de http://es.wikipedia.org/wiki/Teselado



Youtube (2007). M.C. Escher-El arte de lo imposible (www.revistadearte.com)[video]. Madrid, España: Revista de Arte Logopress 



viernes, 5 de octubre de 2012

Bitácora 8




Bitácora 8

Dodecaedro poliedro (solido limitado por un número limitado de polígonos) de doce caras, cada cara es un pentágono regular, 30 aristas, 20 vértices; según Platón “Dios utiliza el dodecaedro pentagonal, como el límite  del  mundo”.

Este poliedro pude ser apreciado en aleaciones químicas, específicamente en los  cuasicristales. 




Una manera de entender las propiedades de este poliedro es, construyendo uno a partir de un plano y después llevarlo a un sólido, muestro el plano en una foto, 


que se transformara en un sólido Platónico, este último en un vídeo.



Referencia.

Flores, G. (2011).   De los poliedros a los polígonos usando herramientas tecnológicas para potenciar el avance entre niveles de razonamiento geométrico. Bogotá D.C. Departamento Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Departamento de Ciencias Básicas. 





lunes, 1 de octubre de 2012

Razón Dorada









Maestría en Matemáticas para la educación Básica.
Geometría.
Profesor: Doctor Daniel Mocencahua Mora.
Razón dorada 
Por: Carlos Antonio Xochipa Coto.
Otoño 2012.


El número de oro (j), proporción divina, número áureo, razón dorada, etc; encontrada en: la naturaleza, nuestros cuerpos, la arquitectura, la pintura.

Construimos el compás dorado, en la clase del sábado 22 de septiembre, una herramienta para demostrar, las proporciones áureas de algunos objetos, plantas, incluso partes de nuestro cuerpo. 

Las muñecas Barby y simpáticos juguetes para niños, no cuentan con proporciones áureas; algunos teléfonos celulares, las tarjetas de crédito, si la poseen. Ejemplo

Las tarjeta de encendido del carro y la modelo de la revista, tienen proporción áurea. 




Para la construcción del compás dorado, usamos un diseño en geogebra, para dividir un segmento de recta en razón dorada, definida como "el valor numérico de la proporción que guardan entre sí dos segmentos de recta a y b que cumplen las siguientes relaciones" (Wikipedia Inc., 2012)



(a + b)/a = a/b


Al realizar la operación se obtiene el número áureo que es aproximadamente iguala a
1.  61538461...

La misma dinámica se puede usar para construir el compás dorado, en cualquier material y del tamaño deseado.


Otro, claro ejemplo,  es la concha Nautilus, sus curvas obedecen a una espiral logarítmica (razón dorada)








Me sorprende como los descubrimientos geométricos, están inmersos en cada rincón de la tierra, me surgen preguntas, por ejemplo ¿quién diseño este mundo tan matemáticamente perfecto?

Referencia.
Inc., F. W. (24 de Septiembre de 2012). Wikipedia . Recuperado el 01 de Octubre de 2012, de http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_%C3%A1ureo