miércoles, 25 de enero de 2012

Propiedades de la integral definida

 Si f(x) y g(x) son dos funciones continuas en el intervalo de integración [a,b] y k una constante cualquiera:
     

a)    Si los límites que integración coinciden, la integral definida vale cero.


b)   El valor de la integral definida cambia de signo si se permutan los límites de integración.


c)  La integral del producto de una constante por una función es igual a la constante por la integral de la función.


d)    La integral definida de una suma de funciones es igual a la suma de integrales (Propiedad de linealidad)·
  

e)     Si c es un punto interior del intervalo [a, b], la integral definida se descompone como una suma de dos integrales extendidas a los intervalos [a, c] y [c, b].



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sábado, 21 de enero de 2012

Cálculo del radio de la tierra

El sabio eratóstenes midió el radio de la Tierra con un procedimiento muy ingenioso que vamos a describir. Sus cálculos sobre la circunferencia terrestre se basaron en la observación que hizo en Cirene, su ciudad natal; a mediodía, en el solsticio de verano, los rayos del sol incidían perpendicularmente sobre la Tierra y, por tanto, no proyectaban ninguna sombra (Cirene estaba situada muy cerca del trópico de Cáncer). En Alejandría se percató de que, en la misma fecha y hora, las sombras tenían un ángulo de aproximadamente 7° con respecto a la vertical. Al conocer la distancia entre Cinere y Alejandría, pudo hallar a través de sus cálculos trigonométricos la distancia al Sol y la circunferencia de la Tierra.


Midió cuidadosamente (¡usando un promedio de varias mediciones!) la distancia entre las ciudades de Cirene y Alejandría. Encontró que la distancia era de 5000 estadios. El ángulo que midió en alejandría fue de 7° y 12 minutos (observe que las mediciones angulares se basan en el sistema de numeracion babilónico de base 60). Luego la medición del ángulo α del dibujo es de 7,2° pero 360 = 50*7,2 , de esa forma, para encontrar el radio de la Tierra  basta multiplicar 50*5000 estadios, luego el radio es de 250000 estadios. No conocemos el equivalente exacto entre metros y estadios, pero los estudiosos estiman que un estadio equivale a 150 metros, luego el radio de la tierra es, según Eratóstenes, R = 37500 km. Este valor difiere en unos 2500 km del valor real.



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jueves, 19 de enero de 2012

El comportamiento de los asesinos en serie sigue un patrón matemático

Dos investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles han desarrollado un modelo matemático a partir del comportamiento de un asesino en serie, el ucraniano Andrei Chikatilo, arrestado el 20 de noviembre de 1990, que se confesó autor de 56 asesinatos en el transcurso de 12 años, y fue ejecutado en 1994. 

Analizando sus crímenes, los matemáticos observaron que seguían un patrón que en matemáticas se conoce como "Escalera del Diablo". Concretamente, detrás de cada crimen cometido por Chikatilo existiría un brote psicótico, que surge a partir de la activación simultánea de varias neuronas en el cerebro. Los autores comparan la activación de las neuronas con el funcionamiento de una pistola: una vez que una neurona se enciende no puede volver a dispararse hasta que se ha recargado, un tiempo conocido como período refractario. “Por eso hay largos intervalos de tiempo entre un asesinato y el siguiente”, aclaran Mikhail Simkin y Vwani Roychowdhury. Por otra parte, cada neurona está conectada a otras miles de neuronas, a las que activa si también están listas para "dispararse". Y es en ese momento cuando el asesino en serie siente la "necesidad" de matar.


El estudio sugiere que un criminal de estas características solo perpetra un asesinato después de que ha transcurrido un cierto período de tiempo desde la excitación neuronal anterior. Además, señala que el asesinato tiene un efecto sedante sobre quien lo comete, haciendo que la actividad neuronal caiga por debajo del umbral de la excitación.



Para llegar a esta conclusión, los matemáticos emplearon un modelo en el que usaron un periodo de 2 milisegundos como escalón temporal básico, el tiempo aproximado entre dos disparos de una neurona real. Y simularon unos 100.000 millones de pasos, equivalente a unos 12 años, que es el periodo en el que Chikatilo estuvo activo. Los resultados son casi idénticos a la distribución de asesinatos reales de Chikatilo, lo que confirma la validez del nuevo modelo.


fuente : http://www.muyinteresante.es/el-comportamiento-de-los-asesinos-en-serie-sigue-un-patron-matematico?utm_source=twitter&utm_medium=socialoomph&utm_campaign=muy-interesante-twitter&utm_content=twitter+user+view

sábado, 14 de enero de 2012

ISAAC BARROW



El teólogo y matemático inglés Isaac Barrow nació en Londres en 1630 y murió allí mismo el 4 de mayo de 1677. Barrow es considerado por muchos como uno de los matemáticos más relevantes de su tiempo (sobre todo en geometría), pero históricamente se le ha dado poco mérito al papel que desempeñó en el desarrollo del cálculo a pesar de que los métodos que empleaba eran muy próximos a los que se usan actualmente en esta rama de las matemáticas. Barrow empezó su formación académica en el colegio Charterhouse de Londres (donde era tan agresivo y combativo que se cuenta que su padre rezaba a Dios para pedirle que si algún día tenía que llevarse a alguno de sus hijos, se llevara a primero a Isaac) y completó su educación en el Trinity College de la Universidad de Cambridge. Fue muy estudioso y sobresalió especialmente en matemáticas. Tras graduarse en 1648 residió unos cuantos años en Cambridge, luego viajó por Francia, Italia e incluso Constantinopla, y tras varias aventuras regresó a Inglaterra en 1659. Fue ordenado al año siguiente, así como nombrado profesor de griego en Cambridge. En 1662 ocupó el cargo de profesor de geometría en el colegio Gresham y un año más tarde fue elegido para ocupar la cátedra Lucasiana en Cambridge. Mientras desempeñaba esta cátedra publicó dos trabajos matemáticos de gran importancia, el primero de ellos en geometría y el segundo en óptica. En 1669 dejó la cátedra en favor de su alumno Isaac Newton, quien fue considerado durante mucho tiempo el único matemático inglés que le ha superado. Durante este tiempo también escribió, entre otras obras, Exposiciones del credo, Decálogo y Sacramentos. El resto de su vida fue muy devota pues se dedicó al estudio de la teología. En 1672 fue director del Trinity College, donde fundó una biblioteca que regentó hasta su muerte, a la temprana edad de 47 años. Además de los trabajos ya mencionados, escribió importantes tratados en matemáticas: Lecciones de matemáticas (que hablan en su mayoría de fundamentos de metafísica para verdades matemáticas), Elementos de Euclides, Datos de Euclides, Lecciones de geometría y Lecciones de óptica. De esta última se dice en el prefacio que el propio Newton las revisó y corrigió personalmente, añadiendo ideas propias. Como hombre, Barrow fue en todos los aspectos digno de sus grandes talentos, aunque tuvo una gran vena excéntrica. Ha sido descrito como «bajo de estatura, flaco y de pálido aspecto», despreocupado en sus vestimentas y empedernido fumador. Fueron notorias su fuerza y valentía, y se cuenta que una vez cuando viajaba hacia el Este logró esquivar el ataque de unos piratas gracias a su destreza. Su predisposición e ingenio le hicieron favorito del rey Carlos II, quien indujo a sus cortesanos a respetarle aunque no le mostraran aprecio.

miércoles, 11 de enero de 2012

Criterios de divisibilidad

Criterio de divisibilidad por 2
Un número es divisible por 2, si termina en cero o cifra par.
24, 230, 1024.
Criterio de divisibilidad por 3
Un número es divisible por 3, si la suma de sus dígitos nos da múltiplo de 3.
564
5 + 6 + 4 = 15, es múltiplo de 3
2040
2 + 0 + 4 + 0 = 6, es múltiplo de 3
Criterio de divisibilidad por 5
Un número es divisible por 5, si termina en cero o cinco.
45, 515, 7520.
Criterio de divisibilidad por 7
Un número es divisible por 7 cuando la diferencia entre el número sin la cifra de las unidades y el doble de la cifra de las unidades es 0 ó múltiplo de 7.
343
34 - 2 · 3 = 28, es múltiplo de 7
105
10 - 5 · 2 = 0, es cero.
2261
226 - 1 · 2 = 224
Volvemos a repetir el proceso con 224.
22 - 4 · 2 = 14, es múltiplo de 7.
Criterio de divisibilidad por 11
Un número es divisible por 11, si la diferencia entre la suma de las cifras que ocupan los lugares pares y la de los impares es 0 ó múltiplo de 11.
121
(1 + 1) - 2 = 0
4224
(4 + 2) - (2 + 4) = 0

Otros criterios de divisibilidad

Criterio de divisibilidad por 4
Un número es divisible por 4, si sus dos últimas cifras son ceros o múltiplo de 4.
36, 400, 1028.
Criterio de divisibilidad por 6
Un número es divisible por 6, si es divisible por  2  y  por  3.
72, 324, 1503
Criterio de divisibilidad por 8
Un número es divisible por 8, si sus tres últimas cifras son ceros o múltiplo de 8.
4000, 1048, 1512.
Criterio de divisibilidad por 9
Un número es divisible por 9, si la suma de sus dígitos nos da múltiplo de 9.
81
8 + 1 = 9
3663
3 + 6 + 6 + 3 = 18, es múltiplo de 9
Criterio de divisibilidad por 10
Un número es divisible por 10, si la cifra de las unidades es  0.
130, 1440, 10 230

martes, 10 de enero de 2012

Biografías de Matemáticos


Esteban Gomezllata, de Donostia, gana la Olimpiada Matemática

Estudia cuarto de la ESO en el colegio donostiarra San Patricio y venció ante treinta estudiantes de Bachillerato.

El estudiante del colegio San Patricio Esteban Gomezllata Marmolejo ha ganado el primer premio de la Olimpiada Matemática celebrada el pasado 16 de diciembre en la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV en Bilbao. Esteban se hizo con la 'medalla de oro' que consiste en un premio en metálico de 380 euros que el estudiante todavía no sabe a qué destinará.
A este mexicano afincado en San Sebastián las matemáticas no se le resisten. Su afición por esta disciplina le llevó a insistir a su profesor para que le ayudara a participar en la 48 edición de la Olimpiada Matemática de la UPV. El pasado 16 de diciembre sus sueños se hicieron realidad y durante siete horas se enfrentó a los ejercicios que le otorgarían la victoria en la competición. Los ejercicios de teoría de números, geometría y combinatoria los resolvió en dos sesiones con un pequeño descanso para comer.
«Iba confiado aunque cuando llegó el momento del examen sí que me puse nervioso, no me esperaba ganar porque los ejercicios me parecieron un poco difíciles», confiesa Esteban con voz tímida. Durante la segunda parte de los ejercicios, el alumno del colegio donostiarra apuró hasta el último minuto pero este último sprint le valió la pena.
No era la primera vez que se enfrentaba a un reto de estas características. Hace tres años, en México, también participó en una competición matemática pero «entonces el examen no fue tan difícil porque allí era sólo para alumnos de primero de ESO y en el examen de Bilbao había también gente de primero de Bachillerato», comenta. Aunque en esta ocasión no era el único que se enfrentaba a alumnos mayores que él ya que había otro alumno de cuarto de la ESO.
Sobresalientes
Esteban se entrenó con ejercicios de olimpiadas de ediciones anteriores para estar preparado para esta competición en Bilbao. Este estudiante no conoce el aprobado, sus notas no bajan del notable y el sobresaliente. Aunque Esteban confiesa que hay una asignatura que todavía se le resiste, el euskera. Pese a que no tiene muchas esperanzas de poder hacerse con el primer puesto en la Olimpiada nacional, Esteban acudirá el próximo 22 Y 23 de marzo a Santander para probar suerte y seguir con su aventura matemática.
Si todo va bien, podría llegar a formar parte del equipo olímpico que participará en la 53 edición de la Olimpiada Matemática Internacional que se celebrará en Mar de Plata, Argentina, en julio.

RUFFINI


Ruffini, Paolo (Valentano, 1765- Módena,1822), físico y matemático italiano.

Fue profesor de matemáticas y, en 1814, rector de la Universidad de Módena. Ruffini fue el primero que realizó un intento, con éxito parcial (probablemente en 1803 o 1805), de demostrar la imposibilidad de resolver mediante procesos elementales de álgebra las ecuaciones generales de un grado superior a cuatro.

Esta formulación, denominada teorema Abel-Ruffini, fue demostrada definitivamente por el matemático noruego Niels Henrik Abel.

NEWTON


Newton, Sir Isaac (Woolsthorpe, 1642-1727), matemático y físico británico, es uno de los más grandes científicos de la historia, con aportaciones en muchos campos del saber. Sus teorías han servido de base a muchos avances científicos. Junto a Leibniz, inventó el cálculo matemático. Además resolvió cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las leyes del movimiento y dedujo a partir de ellas la ley de la gravitación universal.

Tras una infancia dura -huérfano de padre, fue cuidado por su abuela, en 1661 ingresó en la Universidad de Cambridge, donde recibió el título de profesor en 1668. En esta época se dedicó a la investigación de los últimos avances en matemáticas. No tardó en ralizar descubrimientos fundamentales.

Newton obtuvo en el campo de la matemáticas sus mayores logros. Contrastó el método utilizado para trazar líneas tangentes a curvas y el cálculo del área encerrada bajo una curva, y descubrió que los dos procedimientos eran operaciones inversas. Uniéndolos en lo que él llamó el método de las fluxiones, desarrolló lo que se conoce hoy como cálculo, un método nuevo y poderoso que situó a las matemáticas modernas por encima del nivel de la geometría griega.

Aunque fue su inventor, fue Leibniz en 1675 quién introdujo el cálculo matemático en Europa, al que llamó cálculo diferencial y quién recibiera en exclusiva los elogios por el desarrollo de ese método. En 1704 Newton publicó una exposición detallada del método de fluxiones.

La óptica fue otro área por la que Newton demostró interés muy pronto. Al tratar de explicar la forma en que surgen los colores llegó a la idea de que la luz del Sol es una mezcla heterogénea de rayos diferentes y que las reflexiones y refracciones hacen que los colores aparezcan al separar la mezcla en sus componentes. Newton demostró su teoría de los colores haciendo pasar un rayo de luz solar a través de un prisma, el cual dividió el rayo de luz en colores independientes.

Estableció la ciencia moderna de la dinámica formulando las tres leyes del movimiento. Aplicó estas leyes a las leyes de Kepler sobre movimiento orbital y dedujo la ley de la gravitación universal. Probablemente, Newton es conocido sobre todo por su descubrimiento de la gravitación universal, que muestra como a todos los cuerpos en el espacio y en la Tierra les afecta la fuerza llamada gravedad. Publicó su teoría en Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), obra que marcó un punto de inflexión en la historia de la ciencia, y además consiguió que su autor perdiera su temor a la publicación de sus teorías.

A partir de la Gloriosa Revolución de 1688, obtuvo diferentes cargos públicos y una gran creatividad que fue truncada por una severa enfermedad emocional, de la que salió pero que dio paso a problemas y discusiones con muchos de sus colegas de entre los cuales los más violentos fueron con Leibniz sobre la prioridad de la invención del cálculo, contra quien Newton no dudó en poner en funcionamiento todo su poder, e incluso actuar con falta de ética. En la época final de su vida, se sintió atraído por la alquimia, el misticismo y la teología, temas en los que se ha encontrado demasiados puntos de contacto con su pensamiento anterior.

LEIBNIZ


Leibniz, Gottfried Wilhelm (Leizpig, 1646-1716), matemático y estadista alemán, es uno de los mayores intelectuales del siglo XVII.

En 1673 marchó a París. Más tarde visitó Amsterdam y Londres, donde dedicó su tiempo al estudio de las matemáticas, la ciencia y la filosofía. En 1676 fue designado bibliotecario y consejero privado en la corte de Hannover, donde trabajó durante los 40 años siguientes, hasta su muerte.

Su obra aborda no sólo problemas matemáticos y filosofía, sino también teología, derecho, diplomacia, política, historia, filología y física.

La contribución de Leibniz a las matemáticas fue la enumeración de los principios de cálculo infinitesimal (1675), publicado en 1684. Esta explicación se produjo con independencia de los descubrimientos de Newton, cuyo sistema de cálculo fue inventado en 1666 y publicado en 1687. En 1672 inventó una máquina de calcular capaz de multiplicar, dividir y extraer raíces cuadradas. Es considerado un pionero en el desarrollo de la lógica matemática. Para él, el universo se compone de innumerables centros conscientes de fuerza espiritual o energía, conocidos como mónadas.

Cada mónada es un microcosmos individual, que refleja el universo en diversos grados de perfección y evoluciona con independencia del resto de las mónadas. El universo constituido por estas mónadas es el resultado armonioso de un plan divino. Los humanos, con visión limitada, no pueden aceptar males como las enfermedades y la muerte. Este universo "el mejor de los mundos posibles", es satirizado como una utopía por Voltaire en su novela Cándido (1759).

LAPLACE


Laplace, Pierre Simon, marqués de (Normandía, 1749-1827), astrónomo y matemático francés, conocido por haber aplicado con éxito la teoría de la gravitación de Newton para explicar todos los movimientos en el Sistema Solar

En 1767 fue profesor de matemáticas en la Escuela Militar de París y en 1785 fue elegido miembro de la Academia de Ciencias francesa.

Laplace realizó su trabajo más importante al desarrollar el análisis matemático del sistema de astronomía gravitacional elaborado por el matemático, físico y astrónomo inglés sir Isaac Newton. Demostró que los movimientos planetarios son estables y que las perturbaciones producidas por la influencia mutua de los planetas o por cuerpos externos, como los cometas, solamente son temporales. Trató de dar una teoría racional del origen del Sistema Solar en su hipótesis nebular de la evolución estelar.

En Mecánica celeste, 1825, sistematizó toda la obra matemática que se había realizado sobre la gravitación.

FERMAT


Fermat, Pierre de (1601-1665), matemático francés. En su juventud, con su amigo Pascal, realizó investigaciones sobre las propiedades de los números. De estos estudios, Fermat dedujo un método de cálculo de probabilidades.

También estudió la teoría numérica, por cuyas aportaciones fue considerado el padre de la teoría moderna. Anticipó el cálculo diferencial con su método de búsqueda de los máximos y mínimos de las líneas curvas.

DESCARTES


Descartes, René (1596-1650), filósofo y matemático francés, considerado el fundador de la filosofía moderna.

Estudió con los jesuitas. Junto al estudio de los clásicos, recibió enseñanzas de matemáticas y escolasticismo, para orientar la razón humana y comprender la doctrina cristiana, que ejerció gran influencia en su vida. Se graduó en derecho, estuvo alistado en el ejército, pero su interés se centró siempre en los problemas de las matemáticas y la filosofía.

En 1637, en Holanda, escribió su primera obra importante, Ensayos filosóficos, que se compone de cuatro partes: un ensayo sobre geometría, otro sobre óptica, un tercero sobre meteoros y el último, el Discurso del método, que describía sus especulaciones filosóficas. Mas tarde, otros ensayos, Meditaciones metafísicas (1641, 1642) y Los principios de la filosofía, (1644).

Trató de aplicar a la filosofía los procedimientos racionales inductivos de la ciencia, y en concreto de las matemáticas. Se opuso al escolasticismo: basado en la comparación y contraste de las opiniones de autoridades reconocidas y determinó no creer ninguna verdad hasta haber establecido las razones para creerla. El único conocimiento seguro a partir del cual comenzó sus investigaciones lo expresó en la famosa sentencia: Cogito, ergo sum, "Pienso, luego existo". El cartesianismo elaboró explicaciones complejas y erróneas de diversos fenómenos físicos, que cobraron valor al sustituir los vagos conceptos espirituales de los clásicos por un sistema de interpretaciones mecánicas de los fenómenos físicos.

En Astronomía estuvo próximo a Copérnico sobre el universo, pero renunció a ella al ser considerada herética por la Iglesia católica.

Sus estudios de óptica le llevaron al descubrimiento de la ley fundamental de la reflexión: el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Fue el primero que trato la luz como un tipo de fuerza en un medio sólido, lo cual influyó en la teoría ondulatoria de la luz.

En relación a las Matemáticas, su contribución más notable fue la sistematización de la geometría analítica. Intentó clasificar las curvas según el tipo de ecuaciones que las producen, y contribuyó también a la elaboración de la teoría de las ecuaciones. Comenzó a usar las últimas letras del alfabeto para designar las cantidades desconocidas y las primeras letras para las conocidas, inventó el método de los exponentes para indicar las potencias de los números y formuló la conocida como la ley cartesiana de los signos, para descifrar el número de radicales negativos o positivos de una ecuación algebraica.

ZENON DE ELEA


Zenón de Elea (Elea, fl. siglo V a.C.), matemático y filósofo de la escuela eleática, conocido por sus paradojas filosóficas.

Fue el discípulo predilecto de Parménides a quien acompañó a Atenas cuando tenía 40 años. Allí enseñó filosofía, concentrándose en el sistema eleático de metafísica. Se conserva muy poca parte de su obra, pero las obras de Platón y Aristóteles se nutren de referencias a los escritos de Zenón. En el plano filosófico, Zenón aceptaba la creencia de Parménides de que el universo, o el ser, es una sustancia indiferenciada, simple, única, aunque pueda parecer diversificada para los sentidos.

La intención de Zenón fue desacreditar las sensaciones, lo que pretendió hacer a través de una brillante serie de argumentos o paradojas, sobre el espacio y el tiempo que han perdurado hasta nuestros días como mosaicos intelectuales complejos. Una paradoja clásica afirma que un corredor no puede llegar a la meta porque, para lograrlo, debe recorrer una distancia; pero no puede recorrer esa distancia sin primero recorrer la mitad de ella, y así ad infinitum.

Porque existe un número infinito de bisecciones en una distancia espacial, uno no puede recorrer una distancia en tiempo finito, a menos que acorte la distancia o aumente la velocidad. Este argumento, como muchos otros de Zenón, se proponía demostrar la imposibilidad lógica del movimiento. Dado que los sentidos nos llevan a creer en la existencia del movimiento, los sentidos son ilusorios y por lo tanto no existe ningún obstáculo para aceptar las inverosímiles teorías de Parménides de otra forma.

Zenón es reconocido no sólo por sus paradojas, sino por establecer los debates filosóficos que favorecen la discusión razonada. Por todo ello, Aristóteles le consideró el creador del razonamiento dialéctico.

TORRICELLI


Torricelli, Evangelista (Faenza, 1608-1647), matemático y físico italiano, conocido sobre todo por el invento del barómetro.

Es en Roma, donde desde 1641 a 1642 fue ayudante de Galileo. A la muerte de éste (1642), le sucedió como profesor de filosofía y matemáticas en la Academia Florentina. Descubrió y determinó el valor de la presión atmosférica y en 1643 inventó el barómetro.

Fue autor de Trattato del moto (Tratado sobre el movimiento, c. 1640) y Opera geométrica (1644). Una unidad de medida, el torr, utilizada por los físicos que trabajan en condiciones cercanas al vacío para indicar la presión barométrica, se denomina así en su honor.

TALES DE MILETO


Tales de Mileto (Mileto, c. 625-c. 546 a.C.), filósofo griego.

Fue el fundador de la filosofía griega, es uno de los Siete Sabios de Grecia. Llegó a ser famoso por sus conocimientos de astronomía tras predecir el eclipse de sol del 28 de mayo del 585 a.C. También introdujo la geometría en Grecia.

Para él, el principio original de las cosas es el agua, de la que todo procede y a la que todo vuelve otra vez. Antes de Tales, las explicaciones del universo eran mitológicas, y su interés por la sustancia física básica del mundo marca el nacimiento del pensamiento científico. Tales no dejó escritos; el conocimiento que se tiene de él procede de lo que se cuenta en la Metafísica de Aristóteles.