modelação matemática
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*
* João Ricardo Risueño Barroco Cruz , Março de 2004
... I am not prepared to alter or delete anything, and regarding this paper, I say with all modesty, that this is my last word so long as no definite and irrefutable objection against my reasoning is raised. David Hilbert
http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Hilbert.html
2
3
1. A electrólise matemática do século 19
A sucessão )2cos()2sin(2 nnnU n
ππ= a que correspondem, os seus termos, às
áreas de polígonos regulares inscritos no círculo trigonométrico, tem gráfico na linha que se aproxima de π .
A sucessão )2sin(n
nV n
π= a que correspondem, os seus termos, os
perímetros dos polígonos regulares inscritos no círculo trigonométrico, tem gráfico na linha que se aproxima de π2 A partir desta passagem, no limite, das linhas quebradas dos polígonos para linhas curvas, quer em área quer em medidas de comprimento, dá-se aquilo que aconteceu com a invenção da electricidade e a reacção química à electricidade (por exemplo a divisão da água em oxigénio e hidrogénio).
4
(ver obra completa de Euler em http://gallica.bnf.fr )
2. A sucessão da quadratura e a série numérica a ela associada Podemos inscrever polígonos regulares num círculo trigonométrico, pentágono, hexágono, etc. A área desses polígonos, tendo em conta que os polígonos se dividem em triângulos iguais e que esses triângulos têm área = base * altura / 2, conforme o número de lados, a partir do pentágono, é dada pela sucessão convergente:
π π⎯→⎯nnn
n )2cos()2sin(2
π
cálculos efectuados na calculadora ti-82, que apenas soma 99 termos de cada vez, - não tem memória para mais (a memória não chega a 40kb), - para a função sum seq
6148502.295)2cos()n
2sin(2n103
5n=∑
= nππ 82.98600858 99 =÷
3481746.304)2cos()n
2sin(2n200
104n=∑
= nππ 73.13761004 97 =÷
6000481.304 )2cos()n
2sin(2n297
201n=∑
= nππ 13.14020668 97 =÷
2304.666155 )2cos()n
2sin(2n394
298n=∑
= nππ 83.14088819 97 =÷
6931254.304)2cos()n
2sin(2n491
395n=∑
= nππ 13.14116624 97 =÷
1304.706760 )2cos()n
2sin(2n588
492n
=∑= n
ππ 53.14130680 97 =÷
7146069.304)2cos()n
2sin(2n685
589n=∑
= nππ
3.1413877 97 =÷
5
5686287.613)2nsin(103
=∑ πn5n=
66,19766291 99 =÷
8400892.621)n
2nsin(202
104n
=∑=
π
66.19766291 99 =÷
5621.968311 )n
2nsin(301
203n
=∑=
π
76.28250819 99 =÷
2622.001451 )n
2nsin(400
302n
=∑=
π
16.28284294 99 =÷
6622.014886 )n
2nsin(499
401n
=∑=
π
26.28297865 99 =÷
9622.021654 )n
2nsin(598
500n=∑
=
π
96.28304701 99 =÷
2622.025541 )
n2nsin(
697
599n
=∑=
π
96.28304701 99 =÷
nota: 141592654.3=π
3. conclusão
02n - )2sin(
0)2cos()n
2sin(2n
n5
n
5n
⎯→⎯
⎯→⎯−
∑
∑
=
=
ππ
πππ
n
n
n
nn
nn
4. Razão entre soma de áreas e soma de perímetros
R= 21
2=
ππnn
6
5. Razão entre áreas e perímetros
2)cos(
)sin(2
)cos()sin(n
n
nnu
nu
nuu
VnUn
=×
×=
Critério “Risueño” de convergência de séries numéricas
1. se ∑ é convergente, então u n 0→
nnu
Dem: em qualquer manual de análise matemática
2. se 21
2)cos(u , pn : p n ==>∃∀ Rn , então ∑
nnu é convergente
Dem: se as áreas inscritas no círculo trigonométrico coincidem exactamente, na razão R, com os perímetros inscritos no círculo trigonométrico, então a soma dessas áreas coincide exactamente, na razão R, com a soma dos perímetros, a partir de certa ordem
Nota de autor:
se para as séries numéricas ∑n
nu temos 21
20cos
2)cos(un == =0.5
para as séries exponenciais nu
n n
)u1(1∑ + temos
2(e) cos
2
)u1cos(1 nu
n =+
= -
0.4558669574
7
Ensaio de uma teoria da representação gráfica [na calculadora] para polinómios em 2ℜ
Consideremos o espaço vectorial sobre ℜ , com base= { )}1,0(e (1,0);e 21 ==
rr Definição 1 vector ℜ∈+= βα, (0,1) β(1,0) αer Definição 2 monómios x ={ x, x)(x,ex ℜ∈=
r } , x 2 = { ℜ∈= x, ) x(x, e 2x2
v }
Definição 3 polinómio = { x x 2 + x, )x x,(x e e 2
xx2 ℜ∈+=+rr }
Definição 4 zeros = 0 = { x x 2 + x, 0 )x x,(x e e 2
xx2 ℜ∈=+=+rr }
Definição 5 álgebra adição (x,a) + (x, b) = (x, a+b) ; zero (x, 0) ; o simétrico de (x, a) é (x, -a) ; multiplicação (x, a) x (x,b) = (x, a x b) ; unidade (x, 1) ; o inverso de (x, a) é
(x,a1 ); coeficiente αa) (x, a) (x, α =
9
proposição 1 =0 { x x 2 + ⇔ (-1,1)}(0,0),{} x, x)- (x,) x(x, e e 2x-x2 =ℜ∈∩=+
rr
dem :
0 e e xx2 ⇔=+rr
e - e xx 2
rr=
x-x e x)- (x, e- vr== = (x, -x)
(x,-x) (x, x ) = {(0,0), (-1,1)} ∩ 2
para x=0 x= -1, =0 ∨ x x 2 +
c.q.d proposição 2 : A intersecção de com o eixo dos yy é (x, ) x x 2 + x+2x ),0( y∩ =(0,0) dem: se x=0 então = 0 x+2x
(0,0) (0, y) = (0,0) ∩
c.q.d proposição 3 A solução da equação 2 xx2 =+ é {(-2,2);(1,2)} dem: (x, ) ∩ (x, ) = {(-2,2);(1,2)} xx 2 + 2
10
para x=-2 ∨ x=1 , 2 xx2 =+
c.q.d proposição 4
A inversa de (x, ) é (x, xx 2 +2
4x11 +±− )
dem:
2411
21x(-y)4-11-
x 0 x xy 22 yxyxx
+±−=⇔
×±=⇔=−+⇔+=
c.q.d proposição 5 (x, x-1).(x, x-2) tem por zeros (1,0) e (2,0) dem (x, ) =0 23xx 2 +−
(x, x ) (x, 3x-2) = {(1,1),(2,2)} 2 ∩
para x=1 x=2 , =0 ∨ 23xx 2 +−
c.q.d proposição 6 (x, (x-1)(x-2)) (x, (x-1)(x-2)(x-3)) = {(1,0),(2,0),(4,6)} ∩
11
dem: (x, (x-1)(x-2))=(x,(x-1)(x-2)(x-3)) (x-1)(x-2)=(x-1)(x-2)(x-3) (x-1)(x-2) (1-(x-3))=0 ⇔
(x-1)(x-2)(-x+4)=0 ⇔ x=1∨ x=2 x=4 ∨
c.q.d proposição 7 (x,(x-1)(x-2)) ∪ (x,(x-1)(x-2)(x-3)) = 0 ⇔ x=1 x=2 ∨ x=3 ∨
dem: (1,0), (2,0) ∈ (x, (x-1)(x-2)) (x, (x-1)(x-2)(x-3)) ∩
(3,0) ∈ (x,(x-1)(x-2)(x-3)) c.q.d
12
13
Sucessões caóticas Consideremos a sucessão caótica (X, I, N) = (X^I, I^X, step) , definida pela recorrência enunciada pelo programa em linguagem basic do computador pessoal Casio FX-880P
10 X=RAN# : I=RAN# : N=1 20 PRINT “ X= ” ; X ; ” I= ” ; I ; ” N= ” ; N 30 X= X^I : I=I^X : N=N+1 40 IF X<= 1 GOTO 20 50 STOP Fazendo o RUN do programa obtém-se : (0.6438919498 ; 0.3825452174 ; 1) termo aleatório . . . . . . (1 ; 0.4948386371 ; 33) termo constante (a partir deste passo da iteração) A sucessão, assim definida, é constante, a partir de um certo passo da iteração. É também a definição de convergência de uma sucessão caótica.
A série associada a esta sucessão caótica é, naturalmente, divergente
14
O programa em linguagem basic desta série: 10 X=RAN# : I=RAN# : S=0 : T=0 : N=1 20 S=S+X : T=T+I 30 X=X^I : I=I^X 40 PRINT “ SX= ” ; S; ” SI= ” ; T ; ” N= ” ; N : N=N+1 50 IF X<=1 GOTO 20 60 STOP Outro exemplo de sucessão caótica:
(X, I, N) = ((X^I)/(X^2+4) ; ((I^X)/(I^2+4) ; step )
no item 30 do programa modifica-se para : 30 X=(X^I)/(X^2+4) : I=(I^X)/(I^2+4) : N=N+1
O RUN deste programa : (0.5869898628 ; 0.5273183724 ; 1 ) termo aleatório . . . . . . . . (0.1818609252 ; 0.1818609252 ; 23) termo constante, a partir deste passo
a sucessão caótica, assim definida, é constante a partir de um certo tempo (step= tempo = ordem)
15
Outro exemplo de sucessão caótica:
(X, I, N) = (SIN(X*I)-I ; SIN(X+I)-X ; step )
no item 30 do programa modifica-se para : 30 X= SIN(X*I)-I : I= SIN(X+I)-X : N=N+1
O RUN deste programa : (0.0167373058 ; 0.296862842 ; 1 ) termo aleatório . . . . . . . . (-13.41640786 ; 13.41640786 ; 231) termo constante, a partir deste passo
ordem desta sucessão : a sucessão demora 231 unidades de tempo a permanecer constante
16
Aplicações das Sucessões Caóticas ( Método Risueño ) Consideremos um “movimento uniformemente acelerado” com a tradicional formulação “quadrática” e( t ) = at + vt + e , em que “ 2 a” é o valor uniforme da aceleração. 2
0
Se introduzirmos perturbação na “aceleração”, deixando esta de ser “uniforme”, obteremos valores “cinemáticos” mais próximos da realidade. Consideremos e( t ) = t + 4t + 4 , e façamos perturbar a aceleração do movimento de forma caótica.
2
Temos então a formulação recorrente X=Ln((I+4)×X+4) = Ln ( I×X+4×X+4), em que I×X t , ou seja, introduz-se o factor I como perturbador da aceleração “uniforme” .
≈ 2
11 X=RAN# : I=RAN# : N=1 21 PRINT “ X= ” ; X ; ” I= ” ; I ; ” N= ” ; N 31 X= Ln ( (I+4) ×X+4 ) : I=Ln ( (X+4) × I+4 ) : N=N+1 40 IF X<= 10 GOTO 20 51 STOP
(0.1003403329 ; 0.1545663954 ; 1 ) termo aleatório . . . . . . . . . . (3.35669398 ; 3.35669398 ; 23 ) termo constante, a partir da ordem 23 X= 3.35669398 , se fizermos X=Ln [e( t )] , temos e( t ) = e = 28.69417039
35669398.3
Resolve-se a equação t + 4t + 4 = 28.69417039 e temos as soluções t = -
7.35669 e t =3.35669 , sendo que
21
2 224
235669.335669.7
2tt 21 −=
−=
+−=
+
Mínimo Relativo de e( t )
17
Outro exemplo: Consideremos e( t ) = t + 2t + 1 , e façamos perturbar a aceleração do movimento de forma caótica.
2
Temos então a formulação recorrente X=Ln((I+2)×X+1) = Ln ( I×X+2×X+1), em que I×X t , ou seja, introduz-se o factor I como perturbador da aceleração “uniforme” .
≈ 2
12 X=RAN# : I=RAN# : N=1 22 PRINT “ X= ” ; X ; ” I= ” ; I ; ” N= ” ; N 32 X= Ln ( (I+2) ×X+1 ) : I=Ln ( (X+2) × I+1 ) : N=N+1 40 IF X<= 10 GOTO 20 52 STOP
(0.4933197868 ; 0.896659942 ; 1 ) termo aleatório . . . . . . . . . . (2.512862417 ; 2.512862417 ; 36 ) termo constante, a partir da ordem 36 X= 2.512862417 , se fizermos X=Ln [e( t )] , temos e( t ) = e = 12.34020236
512862417.2
18
Resolve-se a equação t + 2t + 1 =12.34020236 e temos as soluções t = -
7.35669 e t =3.35669 , sendo que
21
2 122
251286.251286.4
2tt 21 −=
−=
+−=
+
Mínimo Relativo de e( t )
A função é limitada porque o tempo [do caos] é finito
19
20
Funções circulares bi-tonais Definição 1:
( )[ ] ( )[ ] ( )[ ] ( )[ ]
( )[ ] ( )[ ] ( )[ ] ( )[ ]
( )[ ]∑
∑∑∑∑
∑∑∑∑
∗+
+∗
−∗
+∗
−∗
+
+∗
−∗
+∗
−∗
=
1
1
x
1
3
1
x
3
5
1
x
5
7
1
x
7
9
1
x
9
11
1
x
11
13
1
x
13
15
1
x
15
17
1
x
17
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x (x) sin2tone
com erro por defeito de ( )[ ]∑ ∗
− 19
1
x
19
x!1-
x , no intervalo [ ]ππ 2 ,2−
o gráfico na calculadora TI92plus, com as definições de janela:
21
a tabela no intervalo [ ]0 ,2π−
22
23
24
Definição 2:
( )[ ] ( )[ ] ( )[ ] ( )[ ]
( )[ ] ( )[ ] ( )[ ] ( )[ ]
( )[ ]1x -
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x
x!1-
x- (x) cos2tone
2x
2
4
1
x
4
6
1
x
6
8
1
x
8
10
1
x
10
12
1
x
12
14
1
x
14
16
1
x
16
18
1
x
18
+
−∗
+∗
−∗
+∗
−
−∗
+∗
−∗
+∗
=
∑∑∑∑
∑∑∑∑
x!1-1
∗∑
com erro por defeito de ( )[ ]∑ ∗
20
1
x
20
x!1-
x , no intervalo [ ]ππ ,−
o gráfico na calculadora TI92plus, com as definições de janela:
25
a tabela no intervalo [ ]0 ,π−
26
27
Nota de autor: A definição de funções circulares a partir da extensão polinomial não é muito diferente da definição de funções circulares de forma geométrica.
28
29
:programa: area título, - o polígono regular, inscrito na circunferência, de raio 1, tem o nº de lados (N) que queiramos :Disp "JRRBC 08.08.03" nome do autor :Disp "N>=5" diz que o N, pedido ao utilizador, tem que ser >=5 :Degree cálculos em graus :Prompt N pede ao utilizador o N :Disp "ANGLE=",360/N escreve o valor da fracção de ângulo, 360/N :cos (360/N)sin (360/N)/2*N->I atribui a I o valor cos(360/N)sin(360/N)/2 *N :Disp I escreve o valor da área I do polígono :Stop finaliza o programa calculadora texas instruments 82
30
exemplo de cálculos:
N=5 N=6 N=7
N=8
N=9 N=10
N=11
N=12 N=13
N=14
N=5674
N=10000
31
32
Fractal “Risueño” título : Disp “jrrbc 18.08.03” nome do autor : 1/3 X:2/3 Y atribui os valores 1/3 a X e 2/3 a Y : ClrDraw limpa o ecrã : AxesOff:Func apaga os eixos coordenados e acciona as funções reais de variável real : -10 Xmin:10 Xmax:1 Xscl X está em [-10,10] com passo 1 : -10 Ymin:10 Ymax:1 Yscl Y está em [-10,10] com passo 1 : Prompt A,B pede ao utilizador um valor para A e outro para B : For (I,1,500,1) inicia a rotina com I de 1 a 500 e com passo 1 : rand X:rand Y faz um valor aleatório para X e outro para Y : If X<A: If X>B condiciona X<A e X>B : -50XY X atribui o valor –50XY a X : 50XY Y atribui o valor 50XY a Y : Pt-On(X,Y) marca o ponto (-50XY, 50XY) : End finaliza a rotina For : If X>=A :If Y=<B condiciona X>=A e Y=<B : For (J,1,500,1) inicia a rotina com J de 1 a 500 e com passo1 : rand X:rand Y faz um valor aleatório para X e outro para Y : 50XY X atribui o valor 50XY a X : -50XY Y atribui o valor –50XY a Y : Pt-On(X,Y) marca o ponto (50XY, -50XY) :End finaliza a rotina For
33
GALERIA DE ARTE DESTE FRACTAL (a calculadora é a ti-82)
A=0.1;B=0.8
A=sqr2; B=sqr3 A=10; B= -1
A=-2/3 ; B=10
A=0; B=0 A= -1/2 ; B=1/2
A= -20 ; B= 20
A= -1000 ; B=1000 A=0; B= -100000
A= -1000000; B=0.0000001
A=sqr780; B= -sqr87 A=-sqr3 ; B=sqr5
34
35
Programa em assembly ( o prompt N,I,M faz interactividade com o utilizador, ao pedir valores para N, o extremo inferior I e extremo superior M ) para
cálculo de ∫M
I
dx sin x
:Disp "JRRBC 29.09.03" :ClrDraw :Prompt N,I,M :1/(10)^N->E :0->S :I->X :Lbl R :E×sin (X)->A :S+A->S :Disp "X=",X,"S=",S :X+E->X :If X=<M:Goto R :Stop
36
os runs, na calculadora ti-82, que mostra o evoluir dos cálculos
∫2
0
dx sin
π
x ∫2
3
dx sin
π
π
x
N=1 X= 2π S= 0,9783630329 N=1 X=
23π S= -0,9783630329
N=2 X= 2π S= 0,9941953482 N=2 X=
23π S= -0,9941953482
N=3 X= 2π S= 0,9997035899 N=3 X=
23π S= -0,9997035899
Para N=4 a máquina fica uma meia hora a fazer cálculos e lá se vão as pilhas em pouco tempo, embora na máquina fotográfica digital as pilhas tenham que ser recarregadas de 10 em 10 fotos Mas é um bom algoritmo ( algoritmo “Risueño” para cálculo de integrais) de cálculo integral para um Windows utilitário, fazendo também o prompt para a função f(x) a integrar
37
38
Regra de Cramer
Consideremos o sistema ⎩⎨⎧ −=−
=+14y5x
32y x -
Vamos resolvê-lo com a máquina TI92 plus, utilizando matrizes
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡=⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡×⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−31-
yx
2145
[ [5,-4] [-1,2] ] x [ [x] [y] ] = [ [-1] [3] ]
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡×⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡=⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡31-
21-4-5
yx
1-
[ [x] [y] ] = [ [5,-4] [-1,2] ] ^ (-1) x [ [-1] [3] ]
39
poderíamos perguntar logo de início se o sistema tinha solução, já vimos que a
solução é ⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢
⎣
⎡
=
=
37y35x
para isso veríamos se o determinante da matriz é diferente de zero.
Se fosse igual a zero o sistema seria impossível ou de solução indeterminada.
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−2145
det ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−2145
det [ [5,-4][-1,2] ] = 6
40
Vamos resolver o sistema pela regra de Cramer, uma vez que o
det =6 ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−2145
0 ≠
pela regra de Cramer temos a solução
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
=
=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
=
621-4-5
det
31-1-5
det y
62145
det
234-1-
detx
det [ [5,-1] [-1,3] ] =14 e det [ [-1,-4] [3,2] ] =10
41
portanto temos
⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
==
===⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡
=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
=
=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−
−
=⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
=35
610
37
614
621-4-5
det
1431-1-5
det y
62145
det
10234-1-
det x
42
43
1. Para construir algebricamente os números inteiros podemos utilizar as equações
x01x += ;
x01
01x+
+= ,
x01
01
01x
++
+= ; ... soluções 0 , 1 (note-se que 0x1=0)
x21x += ;
x21
21x+
+= ,
x21
21
21x
++
+= ; ... soluções - 1 , 2 (note-se que 1x2=2)
x61x += ;
x61
61x+
+= ,
x61
61
61x
++
+= ; ... soluções - 2 , 3 (note-se que 2x3=6)
x121x += ;
x121
121x+
+= ,
x121
121
121x
++
+= ; ... soluções - 3 , 4 (note-se que 3x4=12)
x201x += ;
x201
201x+
+= ,
x201
201
201x
++
+= ; ...soluções - 4 , 5 (note-se que 4x5=20)
x301x += ;
x301
301x+
+= ,
x301+
301
301x+
+= ; ... soluções - 5 , 6 (note-se que 5x6=30)
x421x += ;
x421
421x+
+= ,
x421
421
421x
++
+= ; ...soluções - 6 , 7 (note-se que 6x7=42)
x561x += ;
x561
561x+
+= ,
x561
561
561x
++
+= ; ... soluções - 7 , 8 (note-se que 7x8=56)
44
x721x += ;
x721
721x+
+= ,
x721
721
721x
++
+= ; ...soluções - 8 , 9 (note-se que 8x9=72)
x901x += ;
x901
901x+
+= ,
x901
901
901x
++
+= ; ... soluções - 9 , 10 (note-se que 9x10=90)
x1101x += ;
x1101
1101x+
+= ,
x1101
1101
1101x
++
+= ;...soluções - 10,11(note-se que 10x11=110)
x1321x += ;
x1321
1321x+
+= ,
x1321
1321
1321x
++
+= ;...soluções - 11,12 (note-se que 11x12=132)
x1561x += ;
x1561
1561x+
+= ,
x1561
1561
1561x
++
+= ;...soluções - 12 ,13(note-se que 12x13=156)
x1821x += ;
x1821
1821x+
+= ,
x1821
1821
1821x
++
+= ; ...soluções - 13,14(note-se que 13x14=182)
resumo x=1+ [ n(n-1)]/x soluções x= n , x =1-n para n=1, 2, 3, ..... nota importante: por este critério de morfologia algébrica dos números temos:
x11x += ;
x11
11x+
+= ,
x11+
11
11x+
+= ; ... soluções 2
51±
45
o que põe a questão: O quociente da divisão de um número irracional por um número inteiro será mesmo um número irracional? Ou não estaremos numa situação de
indeterminação equivalente à que acontece quando temos 00 ?
2. Para construir o irracional 2 vou recorrer à iteração da equação
1x1 1 x+
+= (note-se que 1+1=2)
Com o programa em linguagem basic
10 x = 1 20 x= 1+ 1/(x+1) 30 PRINT x 40 x=1+ 1/(x+1) 50 IF x<= 2 GOTO 20 60 STOP Obtém-se o run do programa 1.5 1.416666667 1.414285714 1.414215686 1.414213625 1.414213564 1.414213562 e a repetição de 1.414213562 2≈
46
Para construir o irracional vou recorrer à iteração da equação 3
1x1 1
1 1 x
++
+= (note-se que 1+1+1=3)
Com o programa em linguagem basic
10 x = 1 20 x= 1+ 1/(1+1/(x+1)) 30 PRINT x 40 x=1+ 1/(1+1/(x+1)) 50 IF x<= 2 GOTO 20 60 STOP Obtém-se o run do programa
1.666666667 1.731707317 1.732049037 1.732050798 1.732050808 e a repetição de 1.732050808 3≈
temos as equações Risueño:
1x11 xequação da solução é 2+
+= (note-se 1+1=2)
1x21 xequação da solução é 3+
+= (note-se 2+1=3)
1x
31 xequação da solução é 4+
+= (note-se 3+1=4)
47
1x41 xequação da solução é 5+
+= (note-se 4+1=5)
1x51 xequação da solução é 6+
+= (note-se 5+1=6)
1x31
31 xequação da e 1x
61 xequação da solução é 7
++
+=+
+=
(é uma fracção contínua de 2ª ordem e temos 3+3+1=7)
1x51
51 xequação da e 1x
101 xequação da solução é 11
++
+=+
+=
(é uma fracção contínua de 2ª ordem e temos 5+5+1=11)
1x
2.51 xequação da solução é 5.3+
+= (2.5+1=3.5)
1x2.51
5.21 xequação da solução é 6
++
+= (2.5+2.5+1=6)
resumo: x=1+1/(x+1) soluções +sqr2 , -sqr2 x=1+2/(x+1) soluções +sqr3 , -sqr3 x=1+3/(x+1) soluções +sqr4 , -sqr4 x=1+4/(x+1) soluções +sqr5 , -sqr5 ......................... x=1+n/(x+1) soluções +sqr(n+1) , -sqr(n+1) ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: x=1+1/(1+1/(x+1)) soluções +sqr3 , -sqr3 x=1+2/(1+2/(x+1)) soluções +sqr5 , -sqr5 .................................. x=1+r/(1+r/(x+1)) soluções +sqr(2r+1) , -sqr(2r+1)
48
49
Gödel é mais conhecido pela sua demonstração dos teoremas da incompletude. Em 1931 publicou estes resultados em über formal unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme. Demonstrou resultados fundamentais acerca dos sistemas axiomáticos, mostrando que em qualquer sistema axiomático da matemática há proposições que não podem ser aprovadas ou desaprovadas. Em particular a consistência dos axiomas não pode ser demonstrada. Isto termina com um século de tentativas para estabelecer axiomas que fundamentassem a matemática. A maior tentativa de axiomatizar a matemática foi feita por Bertrand Russel Principia Mathematica (1910-13). Outra tentativa foi o formalismo de David Hilbert que recebeu um golpe fatal com os resultados de Kurt Godel. O teorema da incompletude não destrói totalmente o formalismo matemático, mas demonstra que qualquer sistema de axiomas terá que ser mais flexível do que a idéia de formalismo de Hilbert. Os resultados de Godel foram um marco na matemática do século 20, mostrando que a matemática não é um objecto rígido como se acreditava. Nenhum pensamento pode ser programado para responder a todos os problemas matemáticos. Apenas podemos modelar as questões matemáticas.
50
51
52
Referências bibliográficas
http://gallica.bnf.fr
http://mathworld.wolfram.com
http://www.ticalc.org/
http://mathforum.org/
http://turnbull.dcs.st-and.ac.uk./history
53
Biografia do autor Nasceu em Quelimane em 23 de Dezembro de 1959 Frequentou o ensino primário no Colégio Nossa Senhora das Vitórias de Nampula de 1967 (1º ano) a 1970 (4º ano) Frequentou o ensino preparatório na Escola Preparatória de Nampula em 1971 (5º ano) e 1972 (6º ano) Frequentou o Liceu Almirante Gago Coutinho de Nampula em 1973 (7º ano) Frequentou o Liceu Nacional de Torres Vedras em 1974 (8º ano) Frequentou o Liceu 5 de Outubro de Lourenço Marques em 1975 (9º ano) Frequentou o Liceu Nacional de Torres Vedras de 1976 a 1979 (10º, 11º, 12º) Frequentou o Curso de Matemática da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa de 1980 a 1983. Fez o Estágio Pedagógico na Escola Secundária de Pedro Nunes em Lisboa no ano de 1984 Leccionou como professor do quadro na Escola Secundária Madeira Torres de Torres Vedras entre 1985 e 1989 Leccionou como professor do quadro na Escola Secundária Henriques Nogueira de Torres Vedras entre 1990 e 1998 Frequentou o Mestrado de Matemática da Universidade Lusíada de Lisboa em 1998 Leccionou como professor do quadro, na Escola Secundária Poeta António Aleixo de Portimão no ano de 1999 Leccionou como professor destacado na Escola Secundária de Camões em Lisboa no ano de 2000 Leccionou como professor destacado na Escola Secundária de Pedro Nunes no ano de 2001 É professor do quadro da Escola Secundária Luís de Freitas Branco desde o ano de 2002.
54
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Hipótese de Riemann (tese) por Prof. Joao Ricardo Cruz - sábado, 2 Junho 2007, 21:53
sobre a equivalência entre os zeros não triviais da hipótese de Riemann e os números primos:
________________________
primeiro zero não trivial da HR (0.5; 14.096) -> nº primo 2
14/2 =7
segundo zero não trivial da HR (0.5; 20.494159 ) -> nº primo 3
20/3=6,...
terceiro zero não trivial da HR (0.5; 25.4097) -> nº primo 5
25/5=5
quarto zero não trivial da HR (0.5; 29.555 ) -> nº primo 7
29/7 =4,...
quinto zero não trivial da HR (0.5; 33.2095 ) -> nº primo 11
33/11=3,...
Page 1 of 2Sala de Prof's: Hipótese de Riemann (tese)
03-06-2007http://moodle.madeiratorres.com/mod/forum/discuss.php?d=576
Nome de utilizador: Prof. Joao Ricardo Cruz. (Sair)
Sala de Prof's
sexto zero não trivial da HR (0.5; 36.5133 ) -> nº primo 13
36/13=2,...
sétimo zero não trivial da HR (0.5; 39.5518 ) -> nº primo 17
39/17=2,...
oitavo zero não trivial da HR (0.5; 42.38 ) -> nº primo 19
42/19=2,...
________________________
Conjectura joao_cruz_2007
(Inteiro de / primo de ordem n )= 2
__________________________
desculpem fazer este rascunho aqui mas neste computador de fim de semana só tenho instalado o open office, que não é compatível com o math type (editor de equações)
muito obrigado e bom fim de semana
Responder
Page 2 of 2Sala de Prof's: Hipótese de Riemann (tese)
03-06-2007http://moodle.madeiratorres.com/mod/forum/discuss.php?d=576
A correlação linear r (entre X e Y) está relacionada com o declive da respectiva recta de regressão da seguinte forma: m = r * (desvio padrão de Y / desvio padrão de X) a ordenada na origem b da recta de regressão determina-se: b=(média de Y) - (m*média de X) João Ricardo
relacionar m com r De: João Cruz ([email protected])
Enviada: domingo, 17 de Fevereiro de 2008 11:27:37Para: macs macs ([email protected])
Page 1 of 1Windows Live Hotmail
15-03-2008http://by126w.bay126.mail.live.com/mail/ReadMessageLight.aspx?Aux=4%7c0%7c8...
Da existência algébrica da Sucessão de Fibonnaci As equações: ______________________________________________
nx++=
111x
;
111 1x
x+
+= ; 1
11 2xx
++= ; ... ;
111 3x
x+
+= x nx++=
111
par
limiteSolução: x= 1 para nx= 1 ou x= -1 para n ímpar ______________________________________________
nx++
111
1x += 1
;
111
11
1x
x
++
+= ;
111
11
2x
x
++
+= ; ... ;
111
11
3x++
+x =
nx
x
++
+=
111
11
par
limiteSolução: x= 2 para n x= 2 ou x= -1 para n ímpar _______________________________________________
nx++
+
111
11
n par r
x +=1
1
limiteSolução: x= 3/2 para x= 3/2 ou x= -1 para n ímpa
________________________________________________
nx
x
++
++
+=
111
11
11
11
limiteSolução: x= 5/3 para n par
r x= 5/3 ou x= -1 para n ímpa ________________________________________________
nx
x
++
++
++=
111
11
11
11
11
limiteSolução: x= 8/5 para n par
r x= 8/5 ou x= -1 para n ímpa ________________________________________________
nx
x
++
++
++
+=
111
11
11
11
11
11
limiteSolução:
x= 13/8 para n par r x= 13/8 ou x= -1 para n ímpa
_________________________________________________
nx
x
++
++
++
++=
111
11
11
11
11
11
11
limiteSolução: x= 21/13 para n par
r x= 21/13 ou x= -1 para n ímpa __________________________________________________ A sucessão dos limiteSolução:
... ; 1321 ;
813 ;
58 ;
35 ;
23 ;
12 ;
11
cqd
1
Sobre o cálculo dos percentis O problema:
Numa aula na sala de informática deparou-se-me o dilema: com os mesmos dados os percentis eram diferentes, se fossem calculados no msexcel ou na calculadora
___________________________________ Consideremos os dados: 4 5 6 7 8 9 Queremos calcular o percentil 25, o percentil 50 e o percentil 75 da amostra constituída por estes dados. Recorrendo ao Excel temos: Percentil (A1:A6;0,25)=5,25
2
Percentil (A1:A6;0,50)= 6,5
3
Percentil (A1:A6;0,75)= 7,75
Portanto, no Excel temos os percentis para a nossa pequena amostra Percentil (A1:A6;0,25)=5,25 Percentil (A1:A6;0,50)= 6,5 Percentil (A1:A6;0,75)= 7,75
4
Vamos agora fazer o cálculo dos percentis 25, 50 e 75 numa calculadora gráfica, por exemplo recorrendo ao emulador da casio fx-9860G SD
Temos então para os mesmos dados :
Note-se que os resultados são diferentes mas estão ambos correctos. O percentil contém uma percentagem de dados mas podem ser valores diferentes para o mesmo percentil desde que contenham para o percentil 25, por exemplo, 25% dos dados. Tanto 5 como 5,25 estão localizados contendo 25% dos dados desta amostra que é 4 5 6 7 8 9 Conclusão A explicação para esta diferença de valores tem a ver com o facto de o percentil no Excel ser calculado com base na amplitude da amostra e na calculadora esse cálculo é feito com base na dimensão da amostra.
No excel na calculadora Percentil (A1:A6;0,25)=5,25 Percentil (A1:A6;0,50)= 6,5 Percentil (A1:A6;0,75)= 7,75
Percentil 25=Q1=5 Percentil 50=Med=6.5 Percentil 75=Q3=8
5
Anexo: Enunciado para os dois algoritmos: O que se baseia na amplitude da amostra: 1º ordenam-se os dados 2º faz-se a amplitude da amostra 9-4=5 3º faz-se amplitude da amostra * k/100 sendo k o percentil que queremos se for o Q1 é o 1º quartil ou percentil 25 ou seja 5*25/100=1.25 4º adiciona-se ao 1º dado ou seja Q1=Percentil 25 = 4+1,25=5,25 O que se baseia na dimensão da amostra: 1º ordenam-se os dados 2º tem-se a dimensão da amostra N neste exemplo N=6 3º faz-se N*k/100 neste exemplo sendo k=25 temos 6*25/100=1,5 4º arredonda-se para o inteiro seguinte ou seja o Percentil 25=Q1= 2º termo = 5 5º se N*k/100 der nº inteiro faz-se a média entre o dado desta ordem e o da ordem seguinte. Nota final: Ou seja, o percentil não é uma percentagem. De qualquer maneira é melhor em aula o cálculo do percentil com o algoritmo da dimensão (por exemplo) do que com o formulário nº par ou ímpar de dados com que desde sempre se ensinou o cálculo dos quartis nos manuais escolares de estatística em Portugal.
____________________________________ João Ricardo Risueño Barroco Cruz (sócio nº 1572) www.prof2000.pt/users/jrrbc