31 diciembre 2021

¡Feliz año!

De verdad que me gustaría saber quién es la persona que se ha dado cuenta de esto. ¡No tienes vida macho, cómprate dos gatos!

¡Feliz año queridos míos! (Os lo tengo que recordar: nos vemos pronto. Tic, tac, tic, tac... Ehhhh, que lo digo con ternura, no con maldad de Grinch: ¡os echo de menos!).

25 diciembre 2021

¡Feliz Navidad!

 ¡FELIZ NAVIDAD Y PRÓSPERO 2022!

Ya sé que todos los años repito esta historia, pero también ponéis el árbol y el Belén, ¿no? Y además, esto va por Valeria:


Haciendo un poco de trampa con el calendario, hoy celebramos el nacimiento del hombre-Dios de la Ciencia, el que nos regaló las maravillosas leyes de la Tierra y el Cielo: el día de Navidad de 1642 según el calendario Juliano (que era el que utilizaban en Inglaterra en aquella época) nació:

Isaac Newton

¿Qué es eso del calendario Juliano? (¿De verdad creíais que os iba a felicitar la Navidad sin aprovechar para colaros una historia?).

Los seres humanos se fijaron en tres fenómenos cíclicos (que se repiten) a la hora de intentar medir el tiempo: la salida y puesta del Sol (día), las fases de la luna, cuyo ciclo dura unos 29 días y medio (que parece una buena definición de mes), y la posición de la Tierra respecto al Sol (unos 365 días, cuyo ciclo es un inmejorable candidato para ser un año). Pero había un problema: los meses lunares y el año solar no cuadran bien. O nos quedamos cortos o nos pasamos:
  • 29'5 x 12 meses = 354 días
  • 29'5 x 13 meses = 383'5 días
Hubo muchos intentos de ajuste ya que era un asunto muy importante: ¿os imagináis que cada año los meses se fuesen moviendo y que, si en 2021 enero fuera invierno, dentro de unos años cayese en pleno verano? Sería un lío (e imaginaros para los agricultores).


La solución fue olvidarse de la luna (por eso los meses no tienen todos el mismo número de días) e intentar ajustarse al Sol. Por entonces se sabía que a la Tierra le cuesta dar una vuelta al Sol unos 365'25 días. La solución parecía fácil: fue el emperador Julio César el que implantó el año de 365 días con uno de 366 cada cuatro. Es lo que se conoce como Calendario Juliano.

Pero lo de 365'25 era sólo una aproximación: en realidad a la Tierra le cuesta dar una vuelta al Sol unos 365'242189 días y claro, el error se fue acumulando, de forma que alguien se puso a hacer cálculos y se dieron cuenta de que cada 1000 años se producía un desfase de casi 8 días. Efectivamente:
  • Cada año se acumulaba un desfase de 365'25 - 365'242189 = 0'007811 días.
  • 0'007811 días x 1000 años = 7'811 días en total.
Para corregir ese error y para evitar que se produjera en el futuro, el papa Gregorio XIII instauró el Calendario Gregoriano que usamos en la actualidad: la regla es que son bisiestos los años cuyas dos últimas cifras son divisibles por 4, exceptuando los múltiplos de 100 (1700, 1800, 1900..., que no serán bisiestos), de los que se exceptúan a su vez aquellos que también sean divisibles por 400 (1600, 2000, 2400..., que sí serán bisiestos).

¿Problema resuelto? No, porque sigue habiendo un desajuste y, para corregirlo, cada 3000 años aproximadamente hay que hacer "normal", de 365 días, a un año al que le toque ser bisiesto.

(P.D.) Con nuestro calendario Gregoriano, Newton nació el 4 de enero de 1643.

24 diciembre 2021

Reto navideño de Federico

Es un problema famoso y la gracia está en que intentéis resolverlo sin buscar la solución en Internet. Para simplificar las cuentas vamos a ponernos en modo físicos y consideramos que Pi vale 3.

Supongamos que Federico (que mide 1 m) tiene un balón de baloncesto (de radio 12 cm; es irrelevante -ahí va a estar la gracia del problema-), lo rodea con una cuerda, luego añade 6 metros a dicha cuerda y coloca el balón en el centro de la circunferencia formada por dicha cuerda.


La pregunta es, ¿puede pasar Federico por el hueco que queda entre la cuerda y el balón? (entendiendo pasar como hacerlo de pie y pisando la pelota). Vamos a ver que sí:


Va el reto: supongamos que tenemos una cuerda que rodea a un planeta (cualquiera; podéis imaginar La Tierra pero no vale utilizar el dato del radio) o a una estrella (cualquiera). Si le añadimos 6 metros a dicha cuerda y colocamos el planeta (o la estrella) y la cuerda como hemos hecho con el balón, ¿cabe Federico por el hueco que queda entre el planeta (o estrella) y la cuerda?

Entre los que me enviéis la respuesta correcta (¡justificada con rigor y elegancia!) por Teams antes de Reyes sortearemos esto (si puedo me paso por la Uni a ver a Eduardo para que lo dedique):

20 diciembre 2021

2º de ESO. Examen del Tema 5. Álgebra

Este examen marca el nivel de álgebra con el que quiero que todos os sintáis cómodos así que ya sabéis, especialmente los que todavía no hayáis alcanzado esa comodidad: trabajad, primero para asimilar definitivamente la idea de que estamos haciendo con polinomios las mismas "cosas" que ya sabíamos hacer con números, y luego para adquirir soltura y dominio en las operaciones.

Tener habilidad con el álgebra es uno de los aspectos que más favorece vuestro futuro progreso en las matemáticas del instituto (y viceversa).


13 diciembre 2021

Ecuaciones y números imaginarios

Me ha gustado mucho este vídeo. Estáis un poco verdes para entenderlo todo pero la historia está muy bien y os podéis ir empapando de cosas interesantes.

07 diciembre 2021

Conjetura de Collatz

Un matemático, Lothar Collatz, en un momento de aburrimiento en 1937 se planteó un “problemita” (se lo conoce como el problema 3n+1):

1) Cójase un número cualquiera. 

2) Si es par divídase entre 2; si es impar multiplíquese por 3 y súmesele 1. 

3) Aplíquese el paso 2) al resultado (y así continuamente).

Ejemplos:

1, 4, 2, 1. (En cuanto llegamos al 1 se repite el ciclo 1, 4, 2, 1 para siempre).

2, 1.

3, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1.

4, 2, 1.

6, 3, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1

11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1

13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1

75128138247, la sucesión tiene 1228 pasos para llegar a 1.

1424652103065, la sucesión tiene 1240 pasos para llegar a 1.

16172831301712733, la sucesión tiene 1300 pasos para llegar a 1.


Conjetura de Collatz: siempre terminaremos en 1, es decir, en el bucle infinito 1, 4, 2, 1.

A día de hoy, utilizando ordenadores, se ha comprobado que la conjetura es cierta para todos los números hasta 268, pero claro, eso no demuestra nada.

Es un problema tan famoso como maldito. Entre los matemáticos profesionales se considera una locura dedicarse a él porque es muy difícil progresar en su resolución y puede poner en peligro la propia carrera del matemático (para una Universidad puede ser difícil justificar estar pagándole a un tipo para que “pierda el tiempo” con esto).

Pues bien, parece que el señor Terence Tao (véase la entrada anterior) se ha vuelto loco. ¡Bendita locura!

Tao consigue avanzar en la Conjetura de Collatz

Aquí va un vídeo:

06 diciembre 2021

Padrinos y madrina de los retos

Como veis hemos bautizado los tres niveles con nombres de matemáticos importantes. Aquí os enlazo unos vídeos en los que nos hablan de ellos:

1º y 2º de ESO: Évariste Galois

3º y 4º de ESO: Carl Friedrich Gauss

1º y 2º de Bachillerato: Sophie Germain

Y ya que estamos os cuento mis "preferidos" (una tontería como otra cualquiera):

¿Quiénes son para mí los más grandes matemáticos de la Historia? Voy a reducirlo mucho (son los que están pero no están muchos de los que son):


Arquímedes (s. III a. de C.): unos de los mayores genios de la Antigüedad. Algunos de sus trabajos anticiparon ideas del cálculo infinitesimal que se desarrollaría dos milenios más tarde. Murió asesinado por un soldado romano en el sitio de Siracusa pese a que había órdenes de capturarlo vivo.

Newton (s. XVII): el Dios absoluto de la Ciencia. Su "Philosophiæ naturalis principia mathematica" es la obra científica más importante de la Historia: establece los cimientos de la Física y revoluciona las Matemáticas con el descubrimiento del Cálculo Infinitesimal (otro gran matemático, Leibniz, lo descubrió de forma independiente en la misma época y la polémica fue de órdago).



Euler (s. XVIII): quedarse ciego no le impidió ser el matemático más prolífico de la historia. Trabajó en multitud de campos siendo pionero en muchos de ellos.

Gauss (s. XIX): conocido como el "Príncipe de las Matemáticas" fue posiblemente el último gran matemático capaz de dominar todos los campos: geometría, álgebra, topología, estadística...

¿Y un "poco" más modernos? ¿En los últimos tiempos? Vamos a dejarlo también en cuatro:


Andrew Wiles: demostró en 1993 el Último Teorema de Fermat, que había resistido más de tres siglos a los mejores matemáticos del mundo.

Terence Tao: un ex-niño prodigio ya en la cuarentena. Especialista en Teoría de números, resuelve como si nada problemas inaccesibles para el resto de los mortales. Si hacéis clic en la imagen podéis visitar su blog (el segundo mejor blog de matemáticas del mundo 😂).


Grigori Perelman: muy famoso, por haber demostrado la Conjetura de Poincaré... y por ser un "bicho raro" que vive apartado y renunció a varios premios (y a sus correspondientes millones de dólares).

Maryam Mirzajani: espero que no necesite presentación en este blog. Primera mujer en ganar la Medalla Fields.


¿Y alguno de nuestra tierra? Desgraciadamente España no ha destacado en la historia de la Humanidad por el talento de sus científicos. Entre las honrosas excepciones se encuentra un paisano nuestro, el logroñés que da nombre a este blog:

Julio Rey Pastor

28 noviembre 2021

2º de ESO. Material del tema 5. El anillo de polinomios

Todo el mundo se me ve esta presentación (al que no lo haga le espera lo de la última diapositiva: literal, no metafórico):

Introducción al álgebra


Empezamos la 2ª evaluación que va a estar dedicada casi en exclusiva a mi rama favorita de las matemáticas, el Álgebra. Nuestro trabajo va a tener doble utilidad:

- desarrollar vuestras habilidades para el pensamiento abstracto. En el primer tema vamos a trabajar con unos objetos, los polinomios, sin preocuparnos de su utilidad. La idea es entender que podemos hacer con ellos cosas similares a las que hacemos con los números (sumarlos, multiplicarlos, elevarlos al cuadrado, simplificar fracciones...);

- ver la potencia de las matemáticas para modelizar y resolver problemas del mundo real. Esto lo haremos en los dos siguientes temas en los que plantearemos y resolveremos ecuaciones y sistemas de ecuaciones.

En este primer tema dedicado al Anillo de polinomios seguiremos el siguiente esquema:

1) Definición.

2) Operaciones con polinomios (suma y multiplicación).

3) Identidades notables.

4) Fracciones algebraicas (simplificación).

Y trabajaremos con el siguiente material:

Hoja de ejercicios

Ejemplo de examen I

Solución al examen I

Ejemplo de examen II

Solución al examen II

2º de ESO. Fórmula de las ecuaciones de 2º grado

 Aquí os cuento algunas cosas que vais a ver en el futuro:


¿De dónde sale la fórmula?

Esta idea ya la dominaban los matemáticos de hace miles de años. Aquí la tenéis expresada de tres maneras: la demostración algebraica, una bonita demostración gráfica sacada de la Wikipedia y el vídeo en el que os hago los dos ejemplos de arriba sin utilizar directamente la fórmula (deduciéndola):

Demostración algebraica

Imagen original de la Wikipedia



Por cierto, aquí tenéis la fórmula de las ecuaciones de tercer grado:

25 noviembre 2021

2º de ESO. Examen global de la 1ª evaluación

Quiero este mismo fin de semana le deis un buen repaso en casa. Es importante que no os queden dudas:

Examen

Solución


A los que os haya ido bien, a alegrarse y celebrarlo (¡con moderación!); a los que nos os haya ido tan bien como queríais, no pasa nada, esto es muy largo, ¡arriba ese ánimo! Y todos, a seguir trabajando duro.

Buscaremos una fecha antes de vacaciones de Navidad para el examen de recuperación/mejora.

18 noviembre 2021

¡Primer reto del corcho matemático!

Podéis recoger el reto en los dos corchos del instituto:

- Corcho para 3º y 4º de ESO y 1º y 2º de Bachillerato: en el pasillo largo del edificio B, cerca de la sala de profesores.

- Corcho para 1º y 2º de ESO: en el edificio A, en el pasillo tras cruzar la puerta viniendo del edificio B.

O aquí lo tenéis, en vuestro blog favorito:

Os recuerdo las normas:

Normas del concurso

16 noviembre 2021

2º de ESO. Preparando el examen global de la 1ª evaluación

Os propongo el siguiente plan (y ya sabéis que mis deseos son órdenes para vosotros):

Aquí va un controlillo para que practiquéis lo que hemos visto en el último tema. Vosotros solos. Con calculadora (pero explicándolo todo en el papel; la calculadora es para hacer la cuenta final). Lo hacéis como si fuese un examen de clase. 50 minutos (os debería sobrar tiempo). Después cogéis un boli rojo, miráis la solución y lo corregís a bien o mal (os ponéis la nota arriba) y, para los que os hayan salido mal, intentáis detectar el fallo. El lunes me lo traéis (lo recogeré y me preguntáis las dudas).

Control

Solución

En cuanto a la pinta que tendrá el examen global de la semana que viene, será parecida a los que puse el año pasado. ¡Ojo!: hay dos erratas en el vídeo de 2ºA: en el ejercicio 5a) he escrito 350 (y naturalmente es 360), y en el ejercicio 7, al principio (no es relevante), he dicho que es más error la centésima que la décima (obviamente es al revés). Además este año he cambiado la manera de calcular el error relativo (dividiendo por el valor real en vez de por el aproximado como hacía en el pasado).

Examen 2ASolución
Examen 2CSolución

Aquí tenéis un par más de exámenes antiguos (con la solución escrita) aunque hay algunos problemas que este año (todavía) no hemos visto:

Global 1ª EVSolución
Global 1ª EVSolución

15 noviembre 2021

El corcho matemático

Will Hunting es el chico de la limpieza en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts), una de las universidades más importantes del mundo y una referencia en matemáticas y ciencia en general. Un profesor reta a los alumnos de matemáticas proponiéndoles problemas difíciles en una pizarra. Este es el punto de partida de la película “El indomable Will Hunting”. (¿Habéis visto qué maravilla de pizarras cuádruples tienen en las clases?).


José Ramón y Charo, mis compañeros de departamento, han tenido la idea de retaros. Aquí van las bases:


¡ANIMAOS!

Como postre dejadme que os cuente una historia real (Fuente: blog El Aleph de El País). Copio y pego:

La segunda historia de hoy tiene como protagonista al matemático George Dantzig. Se cuenta que cierto día Dantzig llegó tarde a clase, y al sentarse vio que su profesor, Jerzy Neyman, había escrito en la pizarra dos problemas relacionados con estadística. Dantzig pensó que se trataba de trabajo para casa, y como buen estudiante los copió para ponerse con ellos más tarde. Según palabras del propio Dantzig, estos problemas le parecieron "algo más complicados de lo habitual", pero la cuestión es que consiguió dar con la solución de ambos. Después de resolverlos, entregó su trabajo al profesor y ahí quedo la cosa.

Lo que no sabía Dantzig era que había encontrado demostraciones para dos teoremas de estadística que carecían de demostración hasta la fecha. Un año después, cuando Dantzig estaba pensando tema para su tesis, Neyman le dijo que metiera las dos demostraciones en una carpeta y se las aceptaría como tesis.

11 noviembre 2021

2º de ESO. Examen del Tema 3. Potencias y raíces.

IMPORTANTE: los exámenes son una herramienta de estudio. Los preparas, los haces y luego te vas a casa, repasas los errores y las dudas y vuelves a intentar lo que no te ha salido. Aquí lo tenéis:


08 noviembre 2021

2º de ESO. Material del tema 4. Proporcionalidad y aplicaciones.

En este tema vamos a repasar una idea vista en 1º y la vamos a desarrollar un poquito más. Es MUY IMPORTANTE que os esforcéis por entender las cosas y no os centréis en aprender recetas para resolver los problemas.

Seguiremos el siguiente índice:

1) Proporcionalidad simple.

2) Proporcionalidad compuesta.

3) Incrementos y disminuciones.

4) Matemática financiera.

5) Repartos.

Y nuestro objetivo es desenvolvernos con problemas como los de la siguiente:

Hoja de problemas

Soluciones

04 noviembre 2021

2º de ESO. Controlillo de operaciones

Modo de empleo.

Vosotros solos. Sin calculadora. Lo hacéis como si fuese un examen de clase. 50 minutos (os debería sobrar tiempo). Después cogéis un boli rojo, miráis la solución y lo corregís a bien o mal (os ponéis la nota arriba) y, para los que os hayan salido mal, intentáis detectar el fallo.

Control

Solución

El lunes me lo traéis (lo recogeré y me preguntáis las dudas). Y ya sabéis, cuando uno va a un aeropuerto es conveniente llevar el pasaporte.

03 noviembre 2021

Los números imaginarios

Como os he contado hoy en clase en clase, no existen las raíces cuadradas (ni de cualquier orden par) de números negativos. Por ejemplo, si intentásemos calcular cuánto vale


nos pondríamos a buscar un número que elevado al cuadrado dé -1. Pero no existe tal número porque cuando elevamos cualquier cantidad al cuadrado, siempre obtenemos un resultado positivo, no es posible que nos salga un número negativo. Por ejemplo:


En definitiva (lo voy a escribir, que sé que os mola el símbolo de "no existe"):


Esto lo conocían los matemáticos desde la antigüedad, y así se tiraron unos cuantos siglos, hasta que hubo algunos que se plantearon, "¿por qué no nos inventamos más números?". Dicho y hecho, se inventaron un nuevo número al que llamaron i, que sería la raíz cuadrada de -1, es decir:


A este nuevo número le aparecieron de golpe muchos "familiares", todo un nuevo conjunto de números, que llamaron los números imaginarios. Aquí tenéis algunos:


Nota. En realidad hay dos raíces cuadradas (esto se ve en bachillerato):


Os cuento alguna cosilla:

- el nombre lo dice todo. Al principio los matemáticos trabajaron a regañadientes con estos nuevos números y los despreciaban porque decían que "en realidad no existían".

- fue Gauss (sí, el de 1+2+3+...+998+999+1000) el que dijo, "señores, estos son números como los demás y merecen todo nuestro respeto, ¡se acabó el racismo numérico!". Al ser Gauss una eminencia por aquel entonces, los demás le hicieron caso.

- como muchas veces ha pasado en nuestra ciencia favorita, al principio estos nuevos números fueron un gran avance en matemáticas (dieron lugar al Teorema Fundamental del Álgebra), pero no servían absolutamente para nada en el mundo real.

- esto no duró mucho: enseguida se descubrieron aplicaciones y se resolvieron importantes problemas de física e ingeniería gracias a los números imaginarios.

- los matemáticos no pararon aquí. Una vez que vieron que se podían inventar nuevos números, lo han venido haciendo cada vez que con los que tienen no les llega para resolver algún problema.

- en cuanto a vosotros, tenéis una cita con los números imaginarios en 1º de bachillerato de Ciencias. ¡No intentéis escapar!

A los números imaginarios también se les dice números complejos

28 octubre 2021

2º de ESO. Examen del Tema 2. Números reales.

IMPORTANTE: los exámenes son una herramienta de estudio. Los preparas, los haces y luego te vas a casa, repasas los errores y las dudas y vuelves a intentar lo que no te ha salido. Aquí lo tenéis:


24 octubre 2021

2º de ESO. Material del Tema 3. Potencias y raíces

Empezaremos repasando cosas de 1º pero van a llegar novedades sencillas aunque un poco liosas para vosotros (¡concentración!). Seguiremos este esquema:

1) Definición y propiedades de las potencias.

2) Potencias de números negativos.

3) Exponentes negativos.

4) Notación científica.

5) Raíces.

6) Operaciones combinadas.

7) Problemas.

Y usaremos el siguiente material:

Hoja de ejercicios

Hoja de ejercicios complementaria

Ejemplo del controlillo de operaciones

Solución al controlillo de operaciones

Ejemplo de examen

Sumar infinitos números

Esta semana voy a ver estas cosas con los de bachillerato. Es una parte muy bonita e interesante de las matemáticas a los que todos le podemos pegar un vistazo.

Todos sabéis sumar números enteros (2+3=5), decimales (2'23+3'9=6'13), y hasta fracciones:


¡Uy, perdón, vuestro profesor es un cutre! (Lo elegante es usar el mínimo común múltiplo).


¿Creéis que ya sabéis sumarlo todo? Queridos míos, si algo bueno tienen las matemáticas es que NUNCA JAMÁS, NADIE lo sabrá TODO.

Os voy a hacer una pregunta, ¿podemos sumar infinitos números? No, por favor, no me pongáis esa cara:

¿Cuántos números dices que hay que sumar?


Es posible que ahora estéis pensando, "¿sumar infinitos números? ¿eso dará infinito, no?". Veamos un ejemplo:


Pues hombre, aunque nos siga pareciendo un poco raro eso de sumar infinitos números, algo dentro de nuestra cabecita nos dice que si nos ponemos a sumar unos "y no paramos nunca", la suma total es infinito. Vale, correcto. Otro ejemplo:


Vamos a pasarlo a decimales para situarnos:


Hummmmm, ¿qué está pasando aquí? La idea es que tenemos una "pelea" entre dos conceptos infinitos: el que la cantidad de números que queremos sumar es infinita, y que cada vez vamos a ir sumando números que se van haciendo "infinitamente más pequeños". En estas situaciones, dependiendo de "cuál de los dos infinitos gane la pelea", puede ocurrir que la suma dé infinito... ¡o dé un número!

¿No me creéis? Coged un folio. (¡Hacedlo de verdad!). Partidlo por la mitad. Dejad una mitad (1/2 de folio) a la derecha y quedaos con la otra mitad. Partid esa mitad por la mitad. Dejad uno de los trozos (1/4 de folio) a la derecha y quedaos con el otro. Partid el trozo con el que os habéis quedado por la mitad. Dejad uno de los trozos (1/8 de folio) a la derecha y quedaos con el otro. Partid el trozo con el que os habéis quedado por la mitad. Dejad uno de los trozos (1/16 de folio) a la derecha y quedaos con el otro. Partid el trozo con el que os habéis quedado por la mitad. Dejad uno de los trozos (1/32 de folio) a la derecha y quedaos con el otro. (...)

Si no parásemos "nunca", ¿qué acabaríamos teniendo en el montoncito de la derecha? ¡Un folio completo! (hecho infinitos trocitos eso sí). Es decir:


Dicen que una imagen vale más que mil palabras:

Imagen: http://en.citizendium.org/wiki/File:Geometric_series.png

Os toca:

1) Coge una calculadora.

2) Haz la siguiente suma de 15 números.
3) Multiplica el resultado por 6.

4) Y por último, haz la raíz cuadrada del resultado del paso anterior. ¿Resultado?

En el futuro os comentaré qué sale si hacéis lo anterior sin parar en el 15, siguiendo hasta el infinito... ¿alguna idea? ¿algún numerillo famoso de las matemáticas?

Hasta el infinito...y más allá.

20 octubre 2021

Fractales

Hagamos historia: a principios del siglo XX los matemáticos empezaron a estudiar un nuevo conjunto de objetos, los fractales. Simplificando mucho se trata de objetos cuya estructura se repite a distintas escalas. Se entiende bien con un ejemplo. Copio en la entrada de la Wikipedia del Copo de nieve de Koch.

Se toma un segmento, se divide en tres partes iguales, se remplaza la parte central por dos partes de igual longitud haciendo un ángulo de 60 grados. Luego, con los cuatro segmentos, se procede de la misma manera, lo que da lugar a 16 segmentos más pequeños en la segunda iteración. Y así sucesivamente.

Y esto seguiría hasta el infinito... ¡y más allá!

Un poquito más complicados son los Conjuntos de Julia.

¡Qué bonitas son las Julias! 😍😍

Y un poquito más complicado es el Conjunto de Mandelbrot. ¿Os apetece verlo de cerca? (¡Más de dos horas de vídeo!).

Conjunto de Mandelbrot



Reto. ¿Cuánto mide el Copo de nieve de Koch en la 3ª iteración? Se supone que el primer segmento mide 1. ¿Cuánto mide el Copo de nieve de Koch en la 4ª iteración? ¿Y en la 5ª? ¿Os atrevéis con la n-ésima iteración?

07 octubre 2021

Escuela de ajedrez

Rafa, uno de mis compañeros del Departamento de matemáticas, es un magnífico jugador y profesor de ajedrez. Gracias a él en el Sagasta tenemos un club del que os animo a formar parte.

También es directivo de la Federación Riojana de Ajedrez. Aquí os enlazo la información de su Escuela de Ajedrez.

Escuela de ajedrez

Y os dejo una foto de un grande del ajedrez (*). El otro, el que está sentado, es Anatoly Kárpov, uno de los mejores jugadores de la historia.

(*) Aparte de por la altura, lo de grande se refiere a sus fantasías y ensoñaciones (la verdad es que soy muy malo).

06 octubre 2021

Seminario de problemas de la UR

Si alguno estáis interesado decídmelo en clase (el plazo para apuntarse termina el próximo 15 de octubre). ¡¡Animaos!!

La Universidad de La Rioja organiza un año más su Seminario de Problemas de Matemáticas para alumnos se Secundaria y Bachillerato.

Las sesiones comenzarán el 20 de octubre y serán todos los miércoles lectivos en horario de 17:00 a 18.30, en el aula 036 del Edificio CCT (C/ Madre de Dios 53). Habrá dos niveles de problemas, en semanas alternas, de manera que el primer nivel estará más enfocado a los estudiantes de ESO, mientras que el segundo lo estará más a los alumnos de bachillerato.

La información de los talleres se irá actualizando en la web:

Web del Seminario de Problemas de la UR

en la que además os animan a seguir el Curso 0 de olimpiadas. Son pequeños vídeos con algunas técnicas para resolver problemas. Para acceder al curso 0 de olimpiadas sigue los pasos de este pequeño tutorial:

05 octubre 2021

Cuatro momentos de shock para la Humanidad

Hay varios momentos en la Historia de la Humanidad en los que la ciencia ha llegado a descubrimientos que han supuesto una verdadera revolución en el saber acumulado hasta entonces. Os voy a hablar de cuatro de ellos:

1) Los números irracionales: os lo he contado en la anterior entrada. Los griegos del siglo V antes de Cristo pensaban que todos los números eran fracciones (que podían expresarse como "trocitos" del 1). Aquí os intento explicar el descubrimiento de la irracionalidad de raíz de 2 (no es complicado pero sí muy lioso para vosotros que todavía no estáis acostumbrados a razonamientos abstractos; os invito que cojáis lápiz y papel, os concentréis e intentéis entenderlo y reproducirlo).

2) Las matemáticas no son infalibles: uno de los mejores matemáticos del siglo XX, Kurt Gödel (todo un personaje; os recomiendo que leáis su biografía en la Wikipedia) demostró que hay resultados en matemáticas que no son ni ciertos ni falsos (ojo, no estoy diciendo que no se sepa si son ciertos o falsos -de esos hay muchos-, digo que no son ni lo uno ni lo otro). Esto fue una cura de humildad para la reina de las ciencias, que siempre había "presumido" de ser un edificio de una completa lógica (y lo lógico es que algo sea cierto o falso).

3) La dilatación del tiempo: Einstein descubrió en sus dos teorías de la Relatividad que el tiempo transcurre a distinta "velocidad" para personas si estos se mueven entre sí o si están situados (o no) cerca de objetos con mucha masa. La película Interstellar juega con esa idea: un padre hace un viaje espacial en el que pasa un ratito en un planeta cercano a un agujero negro con mucha masa.

Cuando "poco tiempo después" (para él), vuelve del viaje, se produce el emotivo reencuentro:

Pero no hace falta ir a las cercanías de un agujero negro: nuestros dispositivos GPS funcionan porque tienen en cuenta este hecho.

4) Los electrones son unos cachondos: uno de mis vídeos favoritos.

¿Qué cara se os ha quedado?

04 octubre 2021

Los números irracionales

 

Vamos a viajar al siglo V a.C., a la antigua Grecia. En ella existía un grupo de matemáticos/filósofos (entonces venían a ser lo mismo) que eran conocidos como los pitagóricos (no hace falta explicar de quién eran seguidores). Su principal creencia era que todo el Universo podía ser explicado con números y que todos los números podían formarse dividiendo el 1 en partes iguales (ellos decían que todos los números eran conmensurables porque podían compararse con el 1).

Traducido a nuestras matemáticas actuales equivale a pensar que cualquier número se puede poner en forma de fracción. En algunos casos eso es cierto:


Pero, ¿es cierto para cualquier número? ¿cualquier número decimal puede ponerse en forma de fracción?

Los griegos pensaban que sí, hasta que uno de ellos, Hipaso de Metaponto, aplicó el Teorema de Pitágoras a un triángulo como el de la derecha y se preguntó, ¿cuál será la fracción que vale raíz cuadrada de 2?

Como Hipaso manejaba perfectamente el Teorema Fundamental de la Aritmética (¡sí, el de los números primos haciendo de ladrillos!), no le costó mucho deducir, para su sorpresa, que no había ninguna fracción cuyo valor fuese raíz de 2. No es difícil. Mañana os cuelgo un vídeo con la demostración.

Este descubrimiento provocó un verdadero sunami en la escuela pitagórica. Cuenta la leyenda que sus compañeros lo arrojaron al mar por revelar fuera de la secta esta catástrofe, aunque en realidad parece ser que lo que hicieron fue organizar un simulacro de funeral, con tumba incluida, que simbolizaba que para ellos Hipaso pasaba a estar muerto.

En la actualidad sabemos que sólo los números decimales exactos (que tienen un número finito de cifras decimales) y los números decimales periódicos (aquellos en los que hay un bloque que se repite continuamente) se pueden escribir en forma de fracción (los llamamos números racionales). Los que tienen infinitas cifras decimales sin periodo son los números irracionales (¡el nombre lo dice todo!) y raíz de 2 tiene el honor de haber sido el primero que descubrimos gracias a Hipaso.

Vamos a responder a algunas preguntas que pueden venirnos a la cabeza:

¿Cuántas cifras decimales tiene raíz de 2? Infinitas porque es irracional. Además no hay ningún bloque que se repita periódicamente.

¿Cómo podemos conocer sus cifras decimales? En este caso sólo hay una manera, calculándolas. Es una tarea muy pesada que se hace con ordenadores. En el futuro os explicaré algunas técnicas. Aquí va un enlace a una página web en la que podéis ver el primer millón de cifras de raíz de 2 (para la calculadora: 1'414213562...)


¿Sirve para algo calcular tantas cifras decimales? Para nada. En cualquier situación real  en la que se necesite hacer cálculos con raíz de 2 (construir una casa, lanzar un satélite, fabricar un coche...), con conocer unas pocas cifras decimales sobra.

¿Por qué se calculan entonces tantas cifras decimales? Es una especie de competición "deportiva" entre matemáticos e informáticos para demostrar la potencia de sus técnicas y sus superordenadores.

Vamos, que hay por ahí matemáticos perdiendo el tiempo. No del todo. Las técnicas que se desarrollan para calcular los decimales pueden tener aplicaciones prácticas en otros campos.

Una última pregunta: entonces, ¿los números irracionales son aquellos de los que no sabemos cómo van sus cifras decimales? No. Son aquellos que tienen infinitas y no hay bloques (periodos) que se repiten, pero sí que pueden seguir patrones. Por ejemplo, son números irracionales:

0'12345678910111213141516... ¿cómo sigue?

0'010010001000010000010000001... ¿cómo sigue?

Otra, otra: ¿cuántos números racionales hay? ¿e irracionales? Hay infinitos de los dos tipos... pero como he contado en las entradas dedicadas al infinito hay más irracionales.

¡La última de verdad! Y aparte de los racionales y los irracionales, ¿hay más números?

Haylos (¿a que quedaría bonito como póster en vuestra habitación?):