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domingo, 27 de septiembre de 2015

Fractales

El término fractal fue propuesto por el matemático Benoit Mandelbrot en 1975, existen muchísimos fractales, ya que estos son muy fáciles de construir. Los ejemplos más populares son  el conjunto de “Mandelbrot” o el triángulo “Sierpinski”, este último se realiza de una forma muy sencilla: dibujamos un triángulo grande, colocamos otros tres triángulos en su interior a partir de sus esquinas, repetimos el último paso.
Un problema traía de cabeza a los técnicos de comunicaciones de la compañía y era el ruido en las líneas telefónicas que usaban para transmitir información en su red de ordenadores. Ese ruido era insalvable, podían atenuarlo amplificando la señal pero siempre aparecían las interferencias y con ellas los errores continuos. Era como la radiación de fondo del Universo, siempre está presente, no desaparece.
Este hecho llegó a oídos de Mandelbrot, y ni corto ni perezoso ideó un método que describía la distribución errónea del flujo de información, el cual predecía las observaciones pero que era incapaz de pronosticar el promedio de errores por unidad de tiempo.

Un fractal es un  objeto cuya estructura se repite a diferentes escalas. Es decir, por mucho que nos acerquemos o alejemos del objeto, observaremos la misma estructura. Realmente somos incapaces de afirmar a que distancia está el objeto de nosotros, ya que siempre lo de la misma forma.
Otro sencillo ejemplo lo constituye la alfombra de Sierpinski:


El termino fractal es reciente, aunque los objetos hoy denominados fractales eran conocidos desde el siglo XX. La manera más sencilla de determinar lo que llamaos dimensión fractal fueron  establecidas a principios del siglo XX en la teoría de la medida.
Al ver un fractal te puedes dar cuenta que la forma más sencilla de hacer uno es escoger una figura y reproducirla en versiones más pequeñas. Sin embargo, se pueden conseguir objetos muchos más complejos.

El conjunto de Mandelbrot fue propuesto en los años setenta, pero no fue hasta una década más tarde cuando pudo representarse gráficamente con un ordenador. Este conjunto se define a partir de un número “c” cualquiera, que define la siguiente sucesión:
Para diferentes valores de “c”, obtenemos diferentes sucesiones. Si la sucesión es acotada, “c” pertenece al conjunto de Mandelbrot, y si no, queda excluido. Por ejemplo, para c=1 se obtiene: 0, 1, 2, 5, 26, 677, etc.(0, 1=02+1, 2=12+1, 5=22+1, etc.) Para c=-0.5 obtenemos 0, -0.5, -0.25, -0.4375, -0.30859375, -0.404769897, etc. De esta forma, c=-0.5 pertenece al conjunto y c=1 no.
Si además consideramos números complejos, obtenemos la siguiente figura:

Un objeto geométrico cuenta con las siguientes características:
Es demasiado irregular para ser descrito en términos geométricos tradicionales.
Su forma es hecha de copias más pequeñas de la misma figura.
Según B. Mandelbrot, un objeto es auto-similar o auto-semejante si sus partes tienen la misma forma o estructura que el todo, aunque pueden presentarse a diferente escala y pueden estar ligeramente deformadas.
Los fractales tienen tres tipos de auto-similitud:
Auto-similitud exacta: Este es el tipo más restrictivo de auto-similitud: exige que el fractal parezca idéntico a diferentes escalas.
Cuasiauto-similitud: exige que el fractal parezca aproximadamente idéntico a diferentes escalas. Los fractales de este tipo contienen copias menores y distorsionadas de sí mismos.
Auto-similitud estadística: Es el tipo más débil de auto-similitud: se exige que el fractal tenga medidas numéricas o estadísticas que se preserven con el cambio de escala.

A lo largo de la historia y en la actualidad los fractales han sido muy importantes ya que el campo de acción de los fractales no ha parado de ampliarse desde las investigaciones de Mandelbrot, tanto que el estudio de estos no dejara de desarrollarse.



Propiedades de los números imaginarios:

Propiedades de los números imaginarios:
La suma de los números imaginarios es cerrada, lo cual significa que si se suman dos números imaginarios, el resultado también será un número imaginario.
Propiedad conmutativa, el orden de los sumandos no altera la adición.
También una propiedad distributiva, donde la suma de dos números multiplicada por un tercer número es igual a la suma del producto de cada sumando multiplicado por el tercer número.
Durante la sustracción, por cada número imaginario, existe un número negativo cuya adición dará como resultado cero.
Existe un número neutro que al ser sumado a cualquier número, el resultado será el mismo número.
Multiplicación:
El producto, al igual que la suma, también es cerrado, lo cual significa que al multiplicar números complejos entre sí, el resultado también es un número imaginario puro.
En este caso hay una propiedad conmutativa, que dice que si se altera el orden de los números complejos e imaginarios, no se altera el resultado.
Y por cada número imaginario también existe un inverso multiplicativo cuyo resultado del producto de ambos, es igual a 1.
De la misma manera para la raíz cuadrada de cualquier número real negativo el resultado siempre será un número imaginario.



Propiedades de los números reales y números racionales.

Propiedades de los números reales:
Propiedad Conmutativa de la Suma: Establece que el orden en el que dos números reales se suman no afecta a su sumatoria
Propiedad Conmutativa de la Multiplicación: De acuerdo con esta, cuando dos números reales se multiplican en diferentes órdenes, el resultado es siempre el mismo.
Propiedad Asociativa de la Suma: Esta propiedad dice que la suma de tres números reales dados, manteniendo su orden, agrupa dos de ellos, y luego se añade el tercer número a la sumatoria del grupo.
Propiedad Asociativa de la Multiplicación: El producto de dos números reales se puede calcular de dos formas: De la primera forma, preservando el orden y multiplicando el número del producto del primer y segundo número al tercer número.

Propiedades de los números racionales:
Propiedad interna.- según la cual al sumar dos números racionales, el resultado siempre será otro número racional, aunque este resultado puede ser reducido a su mínima expresión si el caso lo necesitara.
Propiedad asociativa.- se dice que si se agrupa los diferentes sumandos racionales, el resultado no cambia y seguirá siendo un número racional

Propiedad conmutativa.- donde en la operación, si el orden de los sumando varía, el resultado no cambia

Propiedades números irracionales:

Números irracionales:

Estos números fueron descubiertos en la escuela que tenía el matemático griego Pitágoras que vivió entre los años 569 y 470 a.C. Les llamaron irracionales porque iba contra sus ideas que se basaban en que todo es susceptible de expresarse en números. Pero la verdad es que estos números irracionales son tan racionales como los llamados propiamente racionales aunque son diferentes, pues los números irracionales son inconmensurables (no medible) y no pueden expresarse en la forma racional: A/B
Su definición generalizada es: Números irracionales son números que poseen infinitas cifras decimales no periódicos, que por lo tanto no pueden ser expresados como fracciones.
Propiedad conmutativa: en la suma y la multiplicación se cumple la propiedad conmutativa según la cual el orden de los factores no altera el resultado
Propiedad asociativa: donde la distribución y agrupación de los números da como resultado el mismo número, de manera independiente a su agrupación
Elemento opuesto: existe un inverso aditivo, para la suma de números irracionales, es decir que para cada número tiene su negativo que lo anula.

Propiedad cerrada: es decir que el resultado de la suma, resta, multiplicación, división o potenciacia de un número irracional, siempre será un número irracional.

Propiedades números enteros y números racionales

Números enteros:
Orden numérico. Es el que da la idea de que un número es mayor o menor que otro número, o que hay diferencia real entre dos números.
Número mayor: Que supera en cantidad a otro.
Número menor: Que es inferior en cantidad a otro.
El número siguiente a otro, es el número considerado más una unidad , por ejemplo 6 = 5 + 1.

Los números Racionales:
Propiedad interna.- según la cual al sumar dos números racionales, el resultado siempre será otro número racional, aunque este resultado puede ser reducido a su mínima expresión si el caso lo necesitara
Propiedad asociativa.- se dice que si se agrupa los diferentes sumandos racionales, el resultado no cambia y seguirá siendo un número racional.
Propiedad conmutativa.- donde en la operación, si el orden de los sumando varía, el resultado no cambia
Elemento neutro.- el elemento neutro, es una cifra nula la cual si es sumada a cualquier número racional, la respuesta será el mismo número racional.

Inverso aditivo o elemento opuesto.- es la propiedad de números racionales según la cual, existe un elemento negativo que anula la existencia del otro. Es decir que al sumarlos, se obtiene como resultado el cero.

Diferencia de propiedades de los números naturales y los enteros

Definición de número naturales y números enteros y sus propiedades:
Los Números naturales: Son aquellos que sirven para representar cantidades enteras, o bien para contar, utilizamos los números naturales. Son un conjunto de números positivos, los cuales abarcan desde el número cero hasta un número infinito positivo.
¿Cómo identificar los números naturales?
Es muy sencillo saber la diferencia entre un número natural y algún otro número. Cuenta con las siguientes características:
a)    Operación interna: La suma de dos números naturales es siempre otro número natura
b)    Existencia del elemento neutro: Un número natural tal que al ser sumado o multiplicado a otro número natural da ese mismo número.
Los Números enteros: Un entero es cualquier número exacto con el cual se puede contar o hacer cualquier operación. Son un conjunto de números naturales los cuales abarcan desde números negativos, el cero y los números positivos.
Propiedades:
Número mayor: Que supera en cantidad a otro.
Número menor: Que es inferior en cantidad a otro.
El número siguiente a otro, es el número considerado más una unidad

Diferencia entre los números naturales y números enteros:

Un entero abarca tanto números positivos, como números negativos, mientras que los naturales solo abarcan números positivos.

Propiedades de los números naturales

Los números naturales están contenidos en un conjunto de forma ordenada, con lo cual, estos números tienen una relación en cuanto al valor de cada cifra se refiere, de tal forma que, siendo a el número primero más pequeño y b, otro de mayor valor se cumple que: a≤b. Esta relación se cumple solamente si existe otro número natural c tal que: a+c=b.
El conjunto de los números naturales tiene un elemento mínimo, de lo cual se deduce que no es un conjunto vacío, y por tanto, está totalmente ordenado, puesto que siempre existe un número natural que cumple la relación de a≤b.

a) Para cualquier elemento a de un conjunto A existe otro elemento b en A tal que a<b
b) Cualquier subconjunto no vacío de A posee un elemento mínimo.
Encontramos otras propiedades referidas a la adición y multiplicación:
a)    Operación interna: La suma de dos números naturales es siempre otro número natura
b)    Existencia del elemento neutro: Un número natural tal que al ser sumado o multiplicado a otro número natural da ese mismo número.
c)    Propiedad conmutativa: El orden de los sumandos no altera el resultado.
              a + b= b+ a

              a x b=b x a

Origen de los números.

Para comenzar definiré que es un sistema de numeración, un sistema de numeración son las formas que han tenido las diferentes culturas de expresar y referirse a los números.
El origen de los números se a hace más de 400,000 años, con el uso de los dedos para así poder contar en los pueblos primitivos. Todo surge por la necesidad del hombre por tener una cantidad ya fueran sus piezas de caza, aunque mucho se ha dudado de que la información acerca de cómo el hombre creo su sistema de numeración  con la que se cuenta sea fiable, se dice que esto fue porque el hombre empezó a valerse de un sistema de numeración realmente fue por situaciones de la vida cotidiana lo cual lo llevo a tener la necesidad de querer expresar numéricamente una magnitud.
En su etapa de sedentarismo tuvo la necesidad de contar con un sistema de conteo, ya fuera para contar con cuantas cabezas de ganado contaban, al igual que saber el número de armas que tenían, o para cuantificar la extensión de los terrenos sembrados o conquistados.
De igual manera cuando el hombre se inició en la agricultura tuvo la necesidad de crear un sistema con el cual medir el tiempo en las épocas de siembra y cosecha, finalmente en su etapa de comerciante, necesito crear un sistema para fijar el valor de su moneda, volumen y el valor de sus productos para así poderlos intercambiar con sus pueblos vecinos.
Al tener el hombre la necesidad de cuantificar matemáticamente un sistema de medida, se le presento la nueva necesidad de cuantificar las medidas en su base de contar, esta operación la llevaron a cabo, lo cual lo hicieron utilizando un sistema de rayas rasgadas en las paredes o pintadas en una hoja seca llamada papiro.
A lo largo del tiempo diferentes culturas como ya se había mencionado crearon su propia forma y/o sistema de numeración, al igual que los diferentes sistemas de numeración que han existido son:
Los primeros en utilizar un sistema de numeración  fueron los sumerios que habitaron Mesopotamia hacia el año 3000 a.C.
Números egipcios: solían representarse escribiendo ciertos símbolos con un valor establecido tantas veces que fuera necesario para representar el número que se quiera escribir.
Numeración romana: En Europa se usó y se siguen usando para algunas cosas aun en la actualidad lo que conocemos como números romanos. En este sistema de numeración los números se escriben con letras mayúsculas que tienen un valor fijo en el que se suma o se resta el valor del número en función del lugar que ocupe. Sin embargo este sistema de numeración no resultó tan práctico pues a la hora de querer multiplicar o dividir se presentaban muchos problemas y dificultades.
Al pasar del tiempo, los sistemas de numeración fueron evolucionando y aparecieron nuevos que se les llaman sistemas posicionales, que son los que están formados por símbolos determinados con un valor que cambia en función de la posición que ocupen en la representación del número.
Numeración indo arábiga: este es el sistema de numeración que utilizamos nosotros, es un sistema posicional, que apareció en el siglo 400 d.C. en la india. Los españoles entraron en contacto con la cultura de la india y trajeron  el sistema de numeración a España, desde donde se entendió a toda Europa.
También existieron otros sistemas de numeración cuales como: el sistema de numeración maya (el cual fue uno de los sistemas más importantes, además de ser el primero en incluir el cero), sistema de numeración decimal, sistema de numeración sexagesimal y el sistema de numeración binario

Actividad # 2














Ejercicio 1






jueves, 24 de septiembre de 2015

Origen de los números


Para comenzar definiré que es un sistema de numeración, un sistema de numeración son las formas que han tenido las diferentes culturas de expresar y referirse a los números.
El origen de los números se a hace más de 400,000 años, con el uso de los dedos para así poder contar en los pueblos primitivos. Todo surge por la necesidad del hombre por tener una cantidad ya fueran sus piezas de caza, aunque mucho se ha dudado de que la información acerca de cómo el hombre creo su sistema de numeración  con la que se cuenta sea fiable, se dice que esto fue porque el hombre empezó a valerse de un sistema de numeración realmente fue por situaciones de la vida cotidiana lo cual lo llevo a tener la necesidad de querer expresar numéricamente una magnitud.





En su etapa de sedentarismo tuvo la necesidad de contar con un sistema de conteo, ya fuera para contar con cuantas cabezas de ganado contaban, al igual que saber el número de armas que tenían, o para cuantificar la extensión de los terrenos sembrados o conquistados.
De igual manera cuando el hombre se inició en la agricultura tuvo la necesidad de crear un sistema con el cual medir el tiempo en las épocas de siembra y cosecha, finalmente en su etapa de comerciante, necesito crear un sistema para fijar el valor de su moneda, volumen y el valor de sus productos para así poderlos intercambiar con sus pueblos vecinos.
Al tener el hombre la necesidad de cuantificar matemáticamente un sistema de medida, se le presento la nueva necesidad de cuantificar las medidas en su base de contar, esta operación la llevaron a cabo, lo cual lo hicieron utilizando un sistema de rayas rasgadas en las paredes o pintadas en una hoja seca llamada papiro.
A lo largo del tiempo diferentes culturas como ya se había mencionado crearon su propia forma y/o sistema de numeración, al igual que los diferentes sistemas de numeración que han existido son:
Los primeros en utilizar un sistema de numeración  fueron los sumerios que habitaron Mesopotamia hacia el año 3000 a.C.
Números egipcios: solían representarse escribiendo ciertos símbolos con un valor establecido tantas veces que fuera necesario para representar el número que se quiera escribir.
Numeración romana: En Europa se usó y se siguen usando para algunas cosas aun en la actualidad lo que conocemos como números romanos. En este sistema de numeración los números se escriben con letras mayúsculas que tienen un valor fijo en el que se suma o se resta el valor del número en función del lugar que ocupe. Sin embargo este sistema de numeración no resultó tan práctico pues a la hora de querer multiplicar o dividir se presentaban muchos problemas y dificultades.
Al pasar del tiempo, los sistemas de numeración fueron evolucionando y aparecieron nuevos que se les llaman sistemas posicionales, que son los que están formados por símbolos determinados con un valor que cambia en función de la posición que ocupen en la representación del número.
Numeración indo arábiga: este es el sistema de numeración que utilizamos nosotros, es un sistema posicional, que apareció en el siglo 400 d.C. en la india. Los españoles entraron en contacto con la cultura de la india y trajeron  el sistema de numeración a España, desde donde se entendió a toda Europa.
También existieron otros sistemas de numeración cuales como: el sistema de numeración maya (el cual fue uno de los sistemas más importantes, además de ser el primero en incluir el cero), sistema de numeración decimal, sistema de numeración sexagesimal y el sistema de numeración binario.




domingo, 20 de septiembre de 2015

¿Porque el alumno universitario no aprende?


Mi opinión acerca de esta pregunta es que muchas de las veces los alumnos no le dan la suficiente importancia a lo que están estudiando en  este caso álgebra pues muchas de las veces solo lo hacen para pasar un examen y así lograr acreditar una materia, para poder aprender es necesario estar practicándolo día con día pues si no es así olvidaras muy pronto lo que has aprendido.
Otro factor muy importante es el gusto que el alumno tiene por la materia pues si no tiene interés por ella no se preocupara por aprenderse las formulas ni practicar los diferentes ejercicios pues sin practica es imposible que logres aprender.
Ahora, también puede ser un problema el hecho de que muchos alumnos sienten vergüenza a la hora de preguntar sobre alguna duda que tenga al profesor, por lo que muchas veces los alumnos realmente no aprendieron de manera correcta lo enseñado, ya que si no se atreven a compartir sus dudas nunca lograran entender el tema y este también puede ser un gran factor por el que los alumnos pueden no aprender.
Un problema muy grave que también existe es el hecho de que muchos no encuentran utilidad al álgebra, pues muchas veces los alumnos preguntan erróneamente ¿Y esto de que me va a servir en la vida?, y caen en el error de no darle importancia y por consecuencia no aprender.
Otro tema es el hecho de que existan grupos muy números por lo que el profesor no puede prestar la necesaria atención a cada alumno y algunas veces no poder resolver dudas que se pueden dar al explicar el tema.

Un factor muy importante es el tiempo que tiene el profesor pues si no cuenta con suficiente tiempo no podrá explicar de manera correcta el tema a explicar.





viernes, 18 de septiembre de 2015

Cuadernillo Ley de Bode


Ley de Bode











Multiplicación geométrica



Multiplicación geométrica

Si creías que la única manera de multiplicar era sabiéndote las tablas, lamento decirte que has desperdiciado tu juventud. Inclusive para manejar un ábaco es necesario recordar las tablas de multiplicar. ¡Ya no más! No sé cómo se llama este método, pero lo he probado y resulta bastante efectivo. Las reglas matemáticas son las mismas, aunque se trata de una forma diferente de operar, más fácil y hasta divertida.


Seré escueto para no confundir: Tomamos los números que deseamos multiplicar. En este caso,utilizaré 23 × 16, porque son los número que más tengo a mano.





Trazamos una línea paralela por cada dígito del primer número (2 y 3), dejando un buen espacio entre las correspondientes a cada dígito.


En este caso, nos quedan dos líneas separadas de otras tres, que corresponden al 23 de la ecuación. Luego, descomponemos del mismo modo el siguiente número (16), pero de forma perpendicular a las líneas previas.


Habremos agregado una línea y seis líneas más, esta vez, desde abajo hacia arriba, pero siempre de izquierda a derecha. (El siguiente gráfico es sólo explicativo y puede saltearse. En él, las intersecciones de sus líneas nos revelan una matriz de puntos que equivalen a las multiplicaciones de cada dígito del primer número por cada uno del segundo.)









Johannes Kepler 


Johannes Kepler fue un astrónomo y filósofo alemán al cual se le adjudican las tres leyes referentes al movimiento de los planetas sobre su órbita alrededor del sol.


En sus tres leyes Kepler fueron enunciadas para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas  ayudaron a que el modelo del sistema solar de Copérnico tuviera una aprobación, Kepler obtuvo la información por herencia de las observaciones de marte llevadas a cabo por Tycho Brahe, y gracias a esta se comprobó que los cuerpos se mueven elípticamente y no que giraban en círculos perfectos como creían los científicos anteriormente. 

domingo, 13 de septiembre de 2015

Leyes Científicas - Ley de Bode


Una ley científica es todo aquello que puede ser verificado, la cual por lo general se expresa matemáticamente, se define también como una regla invariable nacida de la curiosidad y por el deseo del ser humano de conocer y explicar el mundo que lo rodea.
Si bien las leyes científicas al igual que las teorías se basan en una hipótesis previamente formulada, la teoría científica es la explicación de un fenómeno observado, aquello que trata de explicar un hecho o un fenómeno sin estar 100% demostrado que esta es verídica por una u otra complicación ya sea en la formulación de la hipótesis, en el resultado, etcétera: en cambio una ley es una descripción ya que esta ya fue comprobada mediante el método científico que da a conocer que un hecho o fenómeno pueden ser realizado una y otra vez y su resultado será el mismo, sin cambios ni modificaciones; de este modo se puede decir detalladamente lo que ocurrirá y lo que no.
Tanto las leyes como las teorías científicas son apoyadas por una larga investigación. Mientras que una teoría científica puede convertirse en una Ley esto no siempre se consigue ya sea por falta de  información o por fallas en la experimentación o en la hipótesis planteada.
En su mayoría las leyes científicas son universalmente aceptadas en la ciencia y por los involucrados en ella, más sin embargo estas pueden ser desafiadas y cuestionadas para obtener nuevo conocimiento.
La ley de Bode es un claro ejemplo de lo que es una ley científica pues esta simple regla ha jugado un papel muy importante pues esta facilita el medir la distancia de un planeta al sol e incluso para descubrir asteroides y planetas.
Esta ley cuenta con una historia muy interesante pues mucho se ha hablado de quien fue el real descubridor de esta ley no fue inventada por Bode sino por Johann Daniel Titus en 1772, el nombre ley de bode es atribuido ya que esta fue atribuida a Daniel por Johann Elbert Bode, sin embargos algunas personas dicen que el primero en postular esta ley fue Christian Wolff en 1724.
Aunque existen muchas preguntas sobre quien descubrió verdaderamente esta ley, es más aceptado que lo hizo Johann Daniel Titus y es porque a finales del siglo XVIII los científicos que estudiaban los planetas habían adquirido ya mucho conocimiento acerca de los planetas del sistema solar, para esta época solo se conocía los planetas hasta Saturno más sin embargo los astrónomos ya tenían una idea acerca de las distancias a las que estaba cada planeta del sol, muchos astrónomos intentaron encontrar la ley que les permitiera tener con más exactitud estas distancias lo cual también serviría para poder conocer más halla y encontrar nuevos planetas.
Sin embargo no fue hasta que Johann Daniel Titus realizo una fórmula la cual sorprendentemente coincidía con las distancias ya propuestas por los astrónomos.
Daniel Titus al  no divulgar de una buena forma su fórmula fue víctima de plagio por parte de Johann Elbert Bode, pues Titus solo la menciono como un comentario en un libro de astronomía el cual estaba traduciendo y no consiguió mucho éxito, hasta que Johann Bode intento adjudicársela en una introducción a la astronomía que el  había escrito por lo que al ser descubierto fue obligado a reconocer a Titus como el autor de la ley. Mas sin embargo esta ley siguió siendo llamada “La ley de Bode”

Puede ser que esta ley no muestre una verdadera explicación de cómo predice las distancias de cada planeta al sol, es una buena fórmula pues realmente ofrece cantidades muy exactas.