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Universidade Federal da Bahia INSTITUTO DE HUMANIDADES, ARTES & CIÊNCIAS ‘MILTON SANTOS’ mlfn@ufba.br Marcio Luis Ferreira Nascimento HACA82: Arte & Matematica: Aula 5 – Nascimento da Matemática & Matemáticos – Pitágoras e Euclides Universidade Federal da Bahia Tópicos da Apresentação Apresentação: ‘O que é Matemática’ Cesar Lattes, Pescadores, Caçadores e Matemáticos... Matemática & Matemáticos Campos da Matemática: Álgebra, Geometria... A Matemática enquanto Linguagem da Natureza Sul da Europa, Norte da África e Oriente Médio Breve História da Matemática Primeira Informação Geométrica Relevante Pitágoras Três demonstrações do celebre teorema Euclides Inicio da Abstração: Perspectiva Renascimento, Arte e Matematica Universidade Federal da Bahia Matemática & Matemáticos Universidade Federal da Bahia Geometria Cálculo Grupos Tensores Fractais Euclides Os Elementos Descartes Discurso do Método Galois Teoria dos Grupos Hamilton Quaternions Mandelbrot A Natureza Fractal 300 a.C. ⇒ 1637 d.C.: Registrar a Natureza de Deus 1637 ⇒ 1830: Deus fez a Natureza inteligentemente? 1830 ⇒ 1890: Por que Deus criou a Natureza? 1890 ⇒ 1980: Como relacionar Deus à Natureza? 1980 ⇒ hoje: Podemos criar a Natureza!!! Matemática & Matemáticos Universidade Federal da Bahia Catalogo IBM: Charles Eames 1966 Universidade Federal da Bahia Nascimento da Matemática: Sul da Europa, Norte da África e Oriente Médio Universidade Federal da Bahia Nascimento da Matemática Universidade Federal da Bahia Norte da África e Oriente Médio N as ci m en to d a M at em át ic a Egito: Museu Egípcio (Berlin) Babilônia: Museu Pergamon Rei Amenhotep III (1389-1351 a.C) Universidade Federal da Bahia Portão de Ishtar - Museu Pergamon (Berlim / Alemanha) Concepção do Portão de Ishtar 575 a.C. (Berlim / Alemanha) Cerimônia de casamento egípcio real: 1330 a.C. - Museu Egípcio de Berlim / Alemanha Busto Rainha Neferteti: 1380-1345 a.C. www.ägyptisches-museum-berlin.de/ en.wikipedia.org/wiki/Pergamon_Museum Universidade Federal da Bahia Primeira Informação Geométrica Relevante da Matemática Universidade Federal da Bahia Pitágoras de Samos - 580-500 a.C. (?) Escola de Atenas, pintura de Raffaello Sanzio (1483-1520) Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade1 Universidade Federal da Bahia Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade2 Teorema de Pitágoras c⋅c = a⋅a + b⋅b a b c a b c Pitágoras de Samos (570 ? – 495 ? a.C.) – Busto nos Museus Capitolinos, Roma Universidade Federal da Bahia Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade3 Teorema de Pitágoras Universidade Federal da Bahia Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade4 3⋅3 + 4⋅4 = 5⋅5 3 4 5 Pitágoras de Samos (570 ? – 495 ? a.C.) Universidade Federal da Bahia Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade5 Grego, 500 dC: Euclides, Elementos Hindu, 1260 dC: Al-Tusi, Elementos Babilônio, 1800 aC Universidade Federal da Bahia Escavações em Nippur, circa 1899, principal centro de treinamento escriba do antigo período Babilônio, onde boa parte dos tabletes foram obtidos Descrição da diagonal de um triângulo retângulo de lado 0,5 a partir do uso do Teorema de Pitágoras antes de Pitágoras em notação moderna. Para efeito de cálculo o escriba escreveu o resultado corretamente: 0,5×√2= 0,7071065. Universidade Federal da Bahia Demonstração do Teorema de Pitágoras por Oliver Byrne (1847) Universidade Federal da Bahia Três Demonstrações... Tablete YBC 7289, da coleção babilônica da biblioteca de Yale, EUA (1800 a.C.) 1a prova por rearranjo: 3a prova por rearranjo: área total constante, e a soma das áreas em escuro também a2 b2 c2 = 2a prova por rearranjo: triângulos iguais b a Universidade Federal da Bahia Uma ‘Prova’ da Demonstração c2 b a = S = área do quadrado grande S = (a + b)2 S’ = área do quadrado pequeno S’ = c2 S = S1 + S2 + S3 + S4 + S’ Sendo ainda a área do quadrado grande S igual a soma da área dos quatro triângulos mais o quadrado pequeno, tem-se: S = (ab/2)+ (ab/2)+ (ab/2)+ (ab/2) + c2 = 2ab + c2 = (a + b)2 2ab + c2 = a2 + 2ab + b2 Logo: c2 = a2 + b2 c.q.d. Uma prova (ou demonstração) consistiu num diferencial único da civilização grega em relação às demais (egipicia, babilonica, hindu, chinesa...) Universidade Federal da Bahia Matemática & Engenharia Militar Aplicações do Teorema de Pitágoras feita por Filippo Calandri, De Arithmetica, Florença: Lorenzo Morgiani e Johannes Petri (1491- 92) Universidade Federal da Bahia Exercício para Casa Verifique a demonstração abaixo do Teorema de Pitágoras, proposta pelo matemático Annairizi, por volta do Sec. IX: Universidade Federal da Bahia Super 19 (1989) 73 Super 42 (1991) 27 Universidade Federal da Bahia Plimpton 322 O mais antigo registro de ternas pitagóricas: 1.800 a.C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 co lu na 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 119 3367 4601 12709 65 319 2291 799 481 4961 45 1679 161 1771 56 lado 169 4825 6649 18541 97 481 3541 1249 769 8161 75 2929 289 3229 106 diagonal Escrito em caracteres cuneiformes – confor- me indicado acima, utilizavam a base 60 em vez de dez em dez. Em amarelo, escritos em notação moderna (base 1), e em azul correções à tabela (pois continha erros ...) A tabela fornece então um lado e uma diagonal de um triangulo retângulo: diagonal2 − lado2 = (outro lado)2 Universidade Federal da Bahia Um Triângulo Especial: O Eqüilátero Universidade Federal da Bahia Triângulo Equilátero a a a h hh aa a 2 a 2 ⋅ a 2 a 2 ⋅ hh + = aa a 2 a 2 ⋅ hh + − = aa − a 2 a 2 ⋅ a 2 a 2 ⋅ a 2 a 2 ⋅ hh + − = aa − a 2 a 2 ⋅ a 2 a 2 ⋅ hh = 4 − a 2 a 2 ⋅ a 2 a 2 ⋅ hh = 3 a 2 a 2 ⋅ h h = a 2 rad3 a 2 rad3 Universidade Federal da Bahia Uma Rápida Viagem a Terra de Pitágoras... aeroporto hotel e porto Pitágoras de Samos (570 ? – 495 ? a.C.) – Busto nos Museus Capitolinos, Roma Universidade Federal da Bahia monumento rua Universidade Federal da Bahia O Mais Sábio dos Matemáticos da Antiguidade: Euclides Universidade Federal da Bahia Euclides (≈ 300 a.C.) O primeiro matemático da antiguidade a compilar e organizar informações da natureza, mais especificamente propriedades entre figuras geométricas, foi Euclides, nos seus Elementos Escola de Atenas, Raffaello Sanzio Euclides de Alexandria edição em Latim, 1482 Universidade Federal da Bahia Estatua de Euclides no Museu de Historia Natural da Universidade Oxford Ótica, de Euclides, versão em Latim (1458) Universidade Federal da Bahia Elementos, Livro III – Proposição 35 Se duas linhas cruzam-se dentro de um círculo, o retângulo formado por ambos seguimentos de uma linha é igual ao da outra. a×b = c×d As linhas retas com centro em D variam em comprimento mas o produto dos dois segmentos resultantes promove um retângulo azul de mesma área. a b c d a b c d Universidade Federal da Bahia Referências History of Mathematics – Carl B. Boyer & Uta C. Merzbach Tópicos de História da Matemática para uso em Sala de Aula: Cálculo – Carl B. Boyer A History of Mathematics – Florian Cajori History of Modern Mathematics – David E. Smith A Source Book in Mathematics – David E. Smith History of Mathematics: from Mesopotamy to Modernity – Luke Hodgkin History of Mathematics: An Introduction – David M. Burton Slide Number 1 Tópicos da Apresentação Cesar Lattes Lattes & Índios Brasileiros (Matemáticos) Slide Number 5 Slide Number 6 Slide Number 7 Slide Number 8 Slide Number 9 Slide Number 10 Nascimento da Matemática Slide Number 12 Slide Number 13 Slide Number 14 Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade1 Primeira Informação Matemática Relevante da Antiguidade2 Slide Number 17 Slide Number 18 Slide Number 19 Slide Number 20 Slide Number 21 Três Demonstrações... Uma ‘Prova’ da Demonstração Matemática & Engenharia Militar Exercício para Casa Slide Number 26 Plimpton 322 Slide Number 28 Triângulo Equilátero Uma Rápida Viagem a Terra de Pitágoras... Slide Number 31 Slide Number 32 Euclides ( 300 a.C.) Slide Number 34 Elementos, Livro III – Proposição 35 Slide Number 36 Necessidade da Perspectiva Leon Battista Alberti Piero della Francesca Slide Number 40 Abstração do Espaço Na Arte Dürer Slide Number 43 Brook Taylor Referências