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Um pouco de história da Geometria

Antonio Carlos BrolezziIME-USP

www.ime.usp.br/[email protected]

Page 2: Um pouco de história da Geometria Antonio Carlos Brolezzi IME-USP brolezzi brolezzi@usp.br

Grécia

Europa

2014

História dos conceitos geométricos – linha do tempo

China/Japão

Egito

Árabes

Roma

3500 aC 500 1000 1500700 aC 11200 aC

Américas

Mesopotâmia

Índia

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Grécia

Europa

2014

História dos conceitos geométricos – linha do tempo

China/Japão

Egito

Árabes

Roma

3500 aC 500 1000 1500700 aC 11200 aC

Américas

Mesopotâmia

Índia

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Na matemática, os conceitos estão interligados.

Qual é a sua definição de matemática?

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Logo, geometria não é apenas uma área a parte da matemática.

Sem geometria, não há:NúmerosÁlgebraTrigonometriaFunções…

Matemática é ciência dos Matemática é ciência dos padrões.padrões.

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Com qual matemática você prefere trabalhar?

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1. Experimentar2. Conjecturar3. Representar4. Comunicar5. Argumentar

Competências matemáticas no Competências matemáticas no ensino de geometriaensino de geometria

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Matemática como ciência humana: história

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Filósofo grego. Filósofo grego. Discípulo de Sócrates. Discípulo de Sócrates.

Platão era um apelido que, Platão era um apelido que, provavelmente, fazia provavelmente, fazia referência à sua referência à sua caracteristica física, como caracteristica física, como seus ombros largos.seus ombros largos.

Na Academia de Platão, se Na Academia de Platão, se dizia a quem entrava:dizia a quem entrava:““Quem não souber geometria Quem não souber geometria não entre aqui”não entre aqui”

Platão de AtenasPlatão de Atenas (428—347 a.C.)(428—347 a.C.)

Espaço sensível e espaço geométrico: conceitos platônicos

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História das idéias geométricas

Simetrias

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SIMETRIAS

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• Os três conceitos da simetria:• Translação

• Reflexão

• Rotação

Conexões entre geometria, Conexões entre geometria, natureza e artenatureza e arte

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Translação

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Translação:

Atividades de translação envolvem:

• Sequencias geométricas:• Contagem;• Álgebra;• Arte matemática;• Funções e gráficos: coeficiente linear.

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Reflexão

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Reflexão:

Atividades de reflexão envolvem:

• Dobraduras;• Função módulo;• Funções e gráficos: funções inversas.

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Rotação

Centro de rotação

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Rotação:

Atividades de rotação envolvem:

• Ângulos, trigonometria;• Funções e gráficos: coeficientes

angulares.

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Letras com Simetria por Reflexão

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Simetria Rotacional com menos de 360º

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Translação com reflexão

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Técnicas de Translação

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Simetria por Reflexão

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Rotação de 90°

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• Programa Tess• http://www.mat.ufrgs.br/~edumatec/software/

softw.htm

• Programa para desenhar com simetrias

AtividadeAtividade

Conexões entre geometria, Conexões entre geometria, natureza, arte e arquiteturanatureza, arte e arquitetura

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1. Experimentar2. Conjecturar3. Representar4. Comunicar5. Argumentar

Esse programa permite Esse programa permite trabalhar quais competências trabalhar quais competências

matemáticas no ensino de matemáticas no ensino de geometria?geometria?

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Translação Refletida na obra de M. C. Escher

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• Ver outras obras de Escher, o artista das simetrias

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Maurist Cornelis Escher (1898-1972)

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Céu e Água I

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Esboço para Répteis

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Peixe e Barco

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Dia e noite

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Queda de água

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Desenhando mãos

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Faixa de Möebius II

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Ciclo

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O video arte matemática O video arte matemática mostra exemplos dos mostra exemplos dos conceitos da simetria.conceitos da simetria.

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Geometria analítica, cônicas e outras curvas.

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Os gregos antigos estudaram curvas

associadas ao cone fornecem formas

geométricas muito interessantes, e a matemática está

presente na vida e na natureza.

Podemos enxergar as cônicas observando o corte que o plano da

parede faz em um cone de luz emitido por uma

lanterna.

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As cônicas foram primeiro identificadas por Menaecmos em

340 aC e depois estudadas por Apolônio

(262-200 aC).

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As cônicas foram primeiro identificadas por Menaecmos em

340 aC e depois estudadas por Apolônio

(262-200 aC).

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As cônicas foram primeiro identificadas por Menaecmos em

340 aC e depois estudadas por Apolônio

(262-200 aC).

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As cônicas foram primeiro identificadas por Menaecmos em

340 aC e depois estudadas por Apolônio

(262-200 aC).

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As órbitas dos planetas do sistema solar são elipses

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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As cônicas aparecem nas leis de Kepler (1571-1630), que

explicam os movimentos dos

planetas.

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Agora, vamos construir as cônicas usando

modelos obtidos por dobradura.

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Agora, vamos construir as cônicas usando

modelos obtidos por dobradura.

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Agora, vamos construir as cônicas usando

modelos obtidos por dobradura.

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Agora, vamos construir as cônicas usando

modelos obtidos por dobradura.

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Agora, vamos construir as cônicas usando

modelos obtidos por dobradura.

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As cônicas definidas por lugar geométrico

podem ser construídas a partir de suas

propriedades básicas, usando folhas apropriadas.

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Dada uma reta l, chamada diretriz, e um ponto F que não está em l, chamado

foco, uma secção cônica é o lugar geométrico dos

pontos P para os quais a razão

distância de P a Fdistância de P a l

é constante.

Essa constante chama-se excentricidade da

cônica (e).

0<e<1 elipse (“falta”)

e=1 parábola (“comparação”)

e>1 hipérbole (“excesso”)

Temos três casos:

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PO + PF = 2a2a = comprimento do fio

OF = 2c2c = distância focal

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PO + PF = 2a2a = comprimento do fio

a = semi-eixo maiorOF = 2c

2c = distância focal

x2/a2 + y2/b2 = 1equação reduzida da

elípse

b2 - a2 = c2

e = c/a 0 < e < 1

(excentricidade)define o tipo da órbita

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As órbitas dos planetas do sistema solar são elípses

com excentricidade pequena

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As órbitas dos planetas do sistema solar são elipses

com excentricidade pequena

Órbitas dos planetas externos

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As órbitas dos planetas do sistema solar são elipses

com excentricidade pequena

Órbitas dos planetas internos

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Vejamos os valores das excentricidades das órbitas

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IPO - PFI = 2a

OF = 2c

b2 + a2 = c2

e = c/a e > 1

(excentricidade)x2/a2 - y2/b2 = 1

equação reduzida da hipérbole

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É interessante trabalhar as cônicas com programas de geometria dinâmica, como

o gratuito CAR.

Assim, a história da geometria se inicia com a

geometria dinâmica do pensamento grego e

termina com a geometria dinâmica do computador.