Πώς μπορούμε να ελέγξουμε αν ένας αριθμός είναι πρώτος;

 

📚Αν θέλεις να θυμηθείς πότε ένας αριθμός λέγεται πρώτος, μπορείς να το διαβάσεις εδώ...

 

Image credit: Michael Jay Berlin via Shutterstock

Πολλές φορές, χρειάζεται να ελέγξουμε αν ένας αριθμός n είναι πρώτος. Μια βασική διαδικασία είναι η δοκιμαστική διαίρεση, δηλαδή να ελέγξουμε αν ο αριθμός n είναι πολλαπλάσιο κάποιου αριθμού από το 2 έως και το \(\sqrt{n}\). Απαραίτητα εδώ είναι τα κριτήρια διαιρετότητας.

 

Παραδείγματα:

✅Θέλουμε να εξετάσουμε αν ο αριθμός 169 είναι πρώτος. Αρκεί να ελέγξουμε αν το 169 είναι πολλαπλάσιο κάποιου αριθμού από το 2 έως και το \(\sqrt{169}=13\).

Το 2 δεν διαιρεί το 169.

Το 3 δεν διαιρεί το 169.

Ομοίως, το 4, το 5, το 6, το 7, το 8, το 9, το 10, το 11 και το 12 δεν διαιρούν το 169.

Το 13 διαιρεί το 169.

Άρα το 169 δεν είναι πρώτος αριθμός.

 

✅Θέλουμε να εξετάσουμε αν ο αριθμός 51 είναι πρώτος. Επειδή 49<51 δηλαδή \(7<\sqrt{51}\),  αρκεί να ελέγξουμε αν το 51 είναι πολλαπλάσιο κάποιου αριθμού από το 2  έως και το 7.

Το 2 δεν διαιρεί το 51.

Το 3 διαιρεί το 51.

Άρα το 51 δεν είναι πρώτος αριθμός.

 

✅Θέλουμε να εξετάσουμε αν ο αριθμός 113 είναι πρώτος. Επειδή 100<113 δηλαδή \(10<\sqrt{113}\),  αρκεί να ελέγξουμε αν το 113 είναι πολλαπλάσιο κάποιου αριθμού από το 2 έως και το 10.

Βρίσκουμε ότι κανένας από τους αριθμούς 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 δεν διαιρεί το 113.

Άρα το 113 είναι πρώτος αριθμός.

 

💡Η μέθοδος της δοκιμαστικής διαίρεσης μπορεί να εφαρμοστεί πιο αποτελεσματικά αν είναι γνωστοί όλοι οι πρώτοι αριθμοί μέχρι και το \(\sqrt{n}\). Για παράδειγμα, για να ελέγξουμε αν ο 113 είναι πρώτος, αρκεί να ελέγξουμε αν διαιρείται μόνο από το 2, το 3, το 5 και το 7.

 

🚩Για πολύ μεγάλους αριθμούς, η μέθοδος αυτή γίνεται πολύ αργή και μη πρακτική, γιατί το πλήθος των πιθανών παραγόντων του n αυξάνεται ραγδαία καθώς αυξάνεται ο n. Για την ακρίβεια, το πλήθος των πρώτων αριθμών μικρότερων του \(\sqrt{n}\) είναι της τάξης \(\frac{\sqrt{n}}{ln(\sqrt{n})}\).  Για τον έλεγχο πολύ μεγάλων αριθμών, έχουν αναπτυχθεί διάφοροι αλγόριθμοι που τρέχουν σε υπολογιστικά συστήματα.

🔍Διάβασε εδώ περισσότερα γύρω από τους πρώτους αριθμούς.

"Μαγικά Μαθηματικά"... Κάρτες για την εκμάθηση των τεσσάρων πράξεων!

🔮Τα μαθηματικά είναι μαγικά, γι' αυτό είναι τόσο διασκεδαστικά! Οι κάρτες με τις τέσσερις βασικές πράξεις (Πρόσθεση-Αφαίρεση-Πολλαπλασιασμός-Διαίρεση) ενθαρρύνουν τους μικρούς μαθητές να παίξουν με τα μαθηματικά. 

🪄Τοποθετούμε την κάρτα στην ειδική εσοχή και εμφανίζεται η λύση της άσκησης... 

🧮Κυκλοφορούν από τις εκδόσεις Τζιαμπίρης-Πυραμίδα και είναι ιδανικές από την Α' Δημοτικού, σύμφωνα πάντα και με τον βαθμό ετοιμότητας του κάθε παιδιού. 

💬Ποια αντίστοιχα μαθηματικά παιχνίδια γνωρίζετε και θα θέλατε να μας προτείνετε; Μπορείτε να το γράψετε στα σχόλια!

"Ο μαθηματικός και ο παραχαράκτης"

 

Λονδίνο, 1700. Πρόκειται για το οικονομικό κέντρο του κόσμου, σε μια εποχή ριζικής και απίστευτα επικερδούς μεταμόρφωσης της Βρετανικής Αυτοκρατορίας. Ωστόσο, κανένας τραπεζίτης ή έμπορος δεν αποδέχεται την ονομαστική αξία του αγγλικού νομίσματος. Η κυβέρνηση -προκειμένου να αντεπεξέλθει στο κόστος των πολέμων- δανείζεται όλο και μεγαλύτερα ποσά, παρά την έκδοση ομολόγων. Το έθνος βρίσκεται στα πρόθυρα της χρεοκοπίας.

Τι συμβαίνει με το νόμισμα της Αγγλίας;

Μια συμμορία από παραχαράκτες, εκμεταλλευόμενη τη διαφορά στην ισοτιμία της εποχής ανάμεσα στο χρυσό και τον αργυρό, λιώνει τα λιγοστά νόμιμα κέρματα και πουλάει το ασήμι στο Παρίσι, στην τιμή του χρυσού. Στη συνέχεια, κόβει πλαστά νομίσματα και τα ρίχνει στην αγορά. Αποτέλεσμα: δεν κυκλοφορεί σχεδόν καμία νόμιμη στερλίνα˙ σχεδόν κανένα ασημένιο κέρμα. Ο Ουίλιαμ Τσάλονερ είναι ο άρχοντας των παραχαρακτών. Είναι σκληρός… Έχει στο ενεργητικό του τουλάχιστον δυο φόνους και δεν φοβάται κανέναν.

Το Στέμμα απευθύνεται στο πιο άξιο τέκνο του: στον Ισαάκ Νεύτωνα, τον πιο έξυπνο άνθρωπο του κόσμου, τον πιο σημαντικό μαθηματικό όλων των εποχών, τον ιδρυτή της σύγχρονης επιστήμης, τον μεγαλύτερο φυσικό φιλόσοφο. Τι σχέση θα μπορούσε να έχει ο Νεύτων με το οργανωμένο έγκλημα, με τον ιδιότυπο κόσμο των καπηλειών, με τον υπόκοσμο και το βρώμικο χρήμα;

Για το Νεύτωνα, το πρόβλημα είναι τόσο απλό όσο και οι απλούστερες εξισώσεις. Σύντομα, ο πιο πειθαρχημένος επιστήμονας της Ευρώπης μεταμορφώνεται στον πιο ευφάνταστο ντετέκτιβ, στον πιο αμείλικτο αξιωματούχο του Βασιλικού Νομισματοκοπείου, στον πιο αποτελεσματικό κυνηγό παραχαρακτών.

Το παιχνίδι της γάτας με το ποντίκι έχει αρχίσει.  

14/3...Ημέρα του π: Λίγη τέχνη, λίγη ιστορία και λίγα μαθηματικά!

 

Η Ημέρα του «π», που γιορτάζεται στις 14/3, είναι ένας ετήσιος εορτασμός της μαθηματικής σταθεράς π. Καθιερώθηκε το 1988 από τον Larry Shaw, υπάλληλο του επιστημονικού μουσείου του Σαν Φρανσίσκο της Καλιφόρνια, του Exploratorium.

 

Ο Jonathan J Fuller δημιουργεί έργα μαθηματικής τέχνης βασιζόμενος στα ψηφία του π. Δείτε εδώ πώς…

Το σύμβολο για τον αριθμό «π» χρησιμοποιείται εδώ και πάνω από 250 χρόνια. Εισήχθη το 1706 από τον Ουαλό μαθηματικό William Jones, φίλο του Sir Isaac Newton, ενώ έγινε δημοφιλές από τον Ελβετό μαθηματικό Leonhard Euler. Επιλέχθηκε το ελληνικό γράμμα «π», που είναι το πρώτο γράμμα της λέξης «περιφέρεια» και «περίμετρος». (Θυμηθείτε ότι το π είναι ο λόγος της περιφέρειας ενός κύκλου προς τη διάμετρό του! Ο λόγος αυτός είναι σταθερός και ανεξάρτητος από το μέγεθος του κύκλου). Πριν από το 1700, οι μαθηματικοί αναφέρονταν στον αριθμό που γνωρίζουμε ως «π» ως «το μέγεθος που όταν η διάμετρος ενός κύκλου πολλαπλασιάζεται με αυτό, δίνει την περιφέρειά του». Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι οι άνθρωποι κουράστηκαν να λένε τόσο πολλά κάθε φορά που ήθελαν να αναφερθούν στο π…

Προσπαθώντας να προσεγγίσουμε το άπειρο…

Ποτέ δεν θα μπορέσουμε να βρούμε όλα τα ψηφία του π, επειδή είναι άρρητος αριθμός, δηλαδή έχει άπειρα δεκαδικά ψηφία τα οποία δεν επαναλαμβάνονται περιοδικά. Ο βαβυλωνιακός πολιτισμός χρησιμοποιούσε το κλάσμα 3⅛, ενώ οι αρχαίοι Κινέζοι χρησιμοποιούσαν τον ακέραιο αριθμό 3. Οι Αρχαίοι Αιγύπτιοι, όπως γνωρίζουμε από τον Πάπυρο του Ριντ (περίπου 1650 π.Χ.), προσέγγιζαν το π ως 3,1605 μέσω του τύπου για το εμβαδόν του κύκλου. Ο Αρχιμήδης (3^ος αιώνας π.Χ.), στο έργο του «Κύκλου Μέτρησις», χρησιμοποιεί την αρκετά καλή προσέγγιση \( \frac{223}{71} < \pi <  \frac{22}{7} \). Ο Πτολεμαίος (2^ος αιώνας μ.Χ.), στο έργο του «Αλμαγέστη», χρησιμοποίησε την προσέγγιση 3,1416.

 

Μέχρι το 1665, ο Ισαάκ Νεύτων υπολόγισε μια ρητή προσέγγιση του π με 16 δεκαδικά ψηφία. Οι υπολογιστές δεν είχαν εφευρεθεί ακόμα, οπότε αυτό ήταν μια πολύ μεγάλη υπόθεση. Στις αρχές της δεκαετίας του 1700 ο Τόμας Λάγκνεϊ υπολόγισε τα πρώτα 127 δεκαδικά ψηφία του π. Το 1767 ο Γιόχαν Χάινριχ Λάμπερτ απέδειξε ότι ο π είναι άρρητος αριθμός. Στο δεύτερο μισό του εικοστού αιώνα, ο αριθμός των γνωστών ψηφίων του π αυξήθηκε από περίπου 2000 σε 500.000 χάρη στον CDC 6600, έναν από τους πρώτους υπολογιστές που κατασκευάστηκαν ποτέ. Το ρεκόρ αυτό καταρρίφθηκε το 2017, όταν ένας Ελβετός επιστήμονας υπολόγισε περισσότερα από 22 τρισεκατομμύρια ψηφία του π. Στη «μάχη» της ακριβέστερης προσέγγισης του π, κατέρριψε το 2019 το ρεκόρ η Emma Haruka Iwao της Google. Χρησιμοποιώντας το Google Cloud, υπολόγισε 31,4 τρισεκατομμύρια ψηφία του π. Το 2021, μια ομάδα μαθηματικών από το Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένης Επιστήμης του Grisnos στην Ελβετία, υπολόγισε περισσότερα από 62 τρισεκατομμύρια ψηφία του π. Σήμερα είναι γνωστά 105 τρισεκατομμύρια ψηφία του π, καθώς το 2024 μια αμερικάνικη εταιρεία υπολογιστών κατέχει το νέο ρεκόρ!

 

Πηγές και παραπομπές:

Imaginary.org|Pi Sacred Geometry

LiveScience|Pi Calculated to 105 Trillion Digits,smashing world record

Piday.org 

Wikipedia|π (μαθηματική σταθερά)

Η εκθετική αύξηση στον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων (+γρίφοι)

📚Στη βιολογία και στη μικροβιολογία, ο όρος αύξηση ή ανάπτυξη αναφέρεται στον πολλαπλασιασμό (αφυλετική αναπαραγωγή) ενός μικροβιακού κυττάρου. Τα βακτήρια αναπαράγονται μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται δυαδική διάσπαση ή διχοτόμηση. Ένα κύτταρο διαιρείται σε δύο κύτταρα και κάθε νέο κύτταρο είναι ίδιο με το αρχικό.

Το 1 βακτήριο, λοιπόν, γίνεται 2.

Μετά από συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (που εξαρτάται από το είδος του μικροοργανισμού και τις περιβαλλοντικές συνθήκες) το κάθε βακτήριο διαιρείται ξανά σε δύο βακτήρια. Έτσι τα 2 βακτήρια γίνονται 4. 

Στη συνέχεια, αφού περάσει το ίδιο χρονικό διάστημα, τα 4 βακτήρια διχοτομούνται κι αυτά και γίνονται 8.

Με νέα διχοτόμηση, τα 8 βακτήρια γίνονται 16.

Τα 16 βακτήρια γίνονται 32.

Τα 32 βακτήρια γίνονται 64 και ούτω καθεξής.

👉Οι αριθμοί των βακτηρίων που είναι σημειωμένοι έντονα είναι οι δυνάμεις του 2.

$1=2^0$

$2=2^1$

$4=2^2$

$8=2^3$

$16=2^4$

$32=2^5$

$64=2^6$

$128=2^7$

$256=2^8$

$512=2^9$

$1.024=2^{10}$

και ούτω καθεξής.

ℹ️Κάθε φορά ο αριθμός στον εκθέτη δείχνει πόσες διχοτομήσεις έχουν γίνει στα βακτήρια. Γι' αυτό και αυτή η διαδικασία ονομάζεται εκθετική συνάρτηση.

❓Με βάση αυτές τις γνώσεις, μπορείτε να λύσετε τους παρακάτω γρίφους-προβλήματα βιολογίας; 

🥇Γρίφος #1

Ένας πληθυσμός μικροοργανισμών (αμοιβάδας) διπλασιάζεται κάθε 24 ώρες. Μέσα σε 8 ημέρες, ο πληθυσμός έχει φτάσει στα 100 εκατομμύρια. Μετά από πόσες ακόμη μέρες θα έχει φτάσει ο πληθυσμός στα 800 εκατομμύρια; (Υποθέτουμε ότι οι συνθήκες είναι ιδανικές). 

Πηγή: Ιστολόγιο Μαθηματικών Γρίφων και Σκακιού Papaveri48

🥈Γρίφος #2

Ένα βακτήριο E.coli διπλασιάζεται κάθε 20 λεπτά. Από 1 μόνο βακτήριο και αν υποθέσουμε ότι οι συνθήκες είναι ιδανικές, πόσα θα είναι τα βακτήρια μετά από 10 ώρες;

🥉Γρίφος #3

Μια βακτηριακή καλλιέργεια που ξεκίνησε από 2 βακτήρια, μέσα σε χρόνο 60 λεπτών οκταπλασίασε τον πληθυσμό της. Κάθε πόσα λεπτά αναπαράγονται τα βακτήρια που την αποτελούν;

Πηγή: Βιολογία Β΄ Γενικού Λυκείου, ΙΤΥΕ Διοφαντος, 2023 (Πρώην βιβλίο Βιολογίας Γενικής Παιδείας Γ΄ Γενικού Λυκείου, ΟΕΔΒ, 2004)

ℹ️Οι βιολόγοι, οι μικροβιολόγοι, οι επιδημιολόγοι και γενικά οι επιστήμονες υγείας χρησιμοποιούν έναν τύπο που υπολογίζει την εκθετική αύξηση των βακτηρίων:

🔬Ευχαριστώ τους βιολόγους του σχολείου μου, που έλεγξαν τις παραπάνω πληροφορίες!

"1.101.101,10..."

Στην ελληνική ταινία του 1958 "Μια ζωή την έχουμε", ο Κλέων (Δημήτρης Χορν), υπάλληλος της Εμποροπιστωτικής Τράπεζας, γίνεται ξαφνικά πάμπλουτος. Η στιγμή όπου ανακαλύπτει ένα ανεξήγητο λογιστικό λάθος που αφήνει περίσσευμα "ένα εκατομμύριο, εκατόν μία χιλιάδες, εκατόν μία και δέκα" δραχμές είναι αξέχαστη...

Γρίφος: Ειλικρινής πλειοψηφία

Εκατό άτομα -χημικοί και αλχημιστές- συμμετείχαν σε ένα επιστημονικό συνέδριο. Τους ετέθη το εξής ερώτημα: Ποια ομάδα είναι πολυπληθέστερη σε αυτή τη συνάντηση (χωρίς να συμπεριλάβετε τον εαυτό σας), οι χημικοί ή οι αλχημιστές; Οι πρώτοι πενήντα απάντησαν ότι περισσότεροι ήταν οι αλχημιστές. Γνωρίζουμε ότι οι αλχημιστές λένε πάντα ψέματα, ενώ οι χημικοί πάντα αλήθεια.

Πόσοι χημικοί συμμετείχαν στο συνέδριο; 

Ο χαρταετός!

 

Γράφει ο Αθ. Δ. Γκίκας, Μαθηματικός

Δημήτρης Μυταράς (1934-2017) - "Χαρταετοί"

 

Κάποιες ατέλειωτες νύχτες φέρνω πίσω από τα πέλαγα του χρόνου τα βιώματά μου τα παλιά και ακούραστα. Τα βιώματά μου είναι η μαγιά για το κείμενο που ακολουθεί. Λες πάντα καλύτερα την ιστορία που έχεις κατακτήσει. Αν δεν έχεις τα βιώματα δεν έχεις τίποτα. Τα αληθινότερα κείμενα είναι εκείνα που έχουν αφετηρία τον εαυτό μας. Θα επιχειρήσω να εξισορροπήσω την αλήθεια με την αναγνωσιμότητα.
Έθιμο της Καθαράς Δευτέρας είναι το πέταγμα του χαρταετού. Η οικογένεια αφού επιβιβαστεί στο αυτοκίνητό της, πάρει και τα απαραίτητα φαγώσιμα, θα σταματήσει στο κοντινό περίπτερο ν’ αγοράσει το χαρταετό, έτσι για να διατηρηθεί το έθιμο. Ποιο χαρταετό θα μου πείτε; Αυτόν με τις φιγούρες από σύγχρονα κόμικς στην επιφάνειά του ή με σήμα κάποιας ποδοσφαιρικής ομάδας. Και αφού πάνε στην εξοχή θ’ αρχίσει η διαδικασία το πετάγματος πλην ματαίως, τις περισσότερες φορές.

Η σκηνή σαν και τούτη:

-  Ο μικρός θα γκρινιάζει γιατί ο δικός του δεν «σηκώθηκε».
- Ο πατέρας μπλεγμένος μες στους σπάγγους και το ξερόχορτο θα ρίχνει τις ευθύνες στη μητέρα γιατί δεν του έκανε καλό «κεφάλι».
-     Όταν ξεμπλέξει με το λιγοστό σπάγγο που θα του έχει απομείνει θα τρέχει σαν τρελλός στα χωράφια για να πάρει λίγο ύψος ο αετός. Ύστερα περήφανος θα εξομολογείται:  Τον «σήκωσα» και φέτος !

Σπύρος Βασιλείου (1903-1985) - "Τα σαρακοστιανά" (1950)

Η ημέρα θα κυλίσει με άριστες επιδόσεις στην κατανάλωση λαγάνας, ταραμοσαλάτας, καλαμαριών καβουριών και άλλων «σαρακοστιανών» και περιχαρείς θα επιστρέψουν στο σπίτι. Περιχαρείς; Όλο και κάποιοι θα νοιώθουν εκείνο το κενό μέσα τους, το ονομαζόμενο «μεθεόρτιο σύνδρομο» από τους ψυχολόγους, που προέρχεται από τις πολλές ελπίδες που είχαν στηρίξει στην Καθαροδευτεριάτικη έξοδο και δεν επαληθεύτηκαν.
Και πώς να μην γίνει έτσι. Πόσο κοπίασαν για τον αετό; Τί ξέρουν για το σκελετό του με τα «ψυχοκάλαμα» ; Πόσο κοπίασαν για τα ζύγια του; Ας είναι καλά οι πήχες από το ξυλουργείο κι η βιοτεχνία που φτιάχνει αετούς χωρίς «ψυχή»; Πώς ν’ ασχοληθείς με το πέταγμα, αφού δεν καταπιάστηκες ποτέ με την κατασκευή του και μέσα από αυτή, διδάσκοντας την στα παιδιά σου, να δίνεις και να παίρνεις και συ χαρά; Χωρίς περιστροφές θα πω ότι τα πράγματα στις ημέρες μου ήταν καλύτερα. Τούτο όχι από συνήθεια που έχουμε οι παλιότεροι να ωραιοποιούμε καταστάσεις που ζήσαμε… και τότε δεν ήταν όλα ωραία. Άλλα πράγματα ήταν χειρότερα από σήμερα.
Όμως επειδή ο λόγος πρέπει να είναι «ορθός αποδεικτικός», όπως στα ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ, θα επιχειρήσω τη σύγκριση κι ας βγάλει ο αναγνώστης τα συμπεράσματά του.

Πρώτα πρώτα για μας το πέταγμα του αετού δεν ήταν σαν το «στιγμιαίο αδίκημα» δηλ. αγοράζω την Κ. Δευτέρα το πρωί, κάνω προσπάθεια για πέταγμα και τελείωσα. Ήταν ολόκληρη ιεροτελεστία που άρχιζε μια δυο εβδομάδες πριν. Όταν είσαι νέος έχεις το χρόνο στο πλευρό σου ανεξάντλητο κα όλα είναι συναρπαστικά.

- Πρώτα τα καλάμια για το σκελετό. Ας ήταν καλά τα μαντριά προβάτων. Και σήμερα αν θέλει κάποιος μπορεί να βρει δίπλα σε  αυλάκια.
- Μετά τη φροντίδα για τις κόλλες, το ζυμάρι που θα τις κολλούσε.
- Ο σπάγγος ο κερωμένος για να κρατάει καλύτερα.
- Κουρέλια ή φύλλα από το κιντρινόχρωμο πρόχειρο σχολικό τετράδιο, για την ουρά. Βλέπεις δεν έφτανε η «δραχμή» ν’ αγοράσεις και δεύτερη κόλλα για τις φούντες της ουράς.

Τα δύσκολα άρχιζαν στην συναρμολόγηση. Πώς θα κατορθώσεις να φτιάξεις το κανονικό εξάγωνο. Το μυστικό πήγαινε από τα μεγαλύτερα παιδιά της παρέας στα μικρότερα έτσι εμπειρικά. Εγώ το διδάχτηκα από τον ξαδελφό μου Κ. Γκίκα γεωπόνο, που με τα μακριά και επιδέξια δάκτυλά του έκανε τους καλύτερους χαρταετούς. Θαύμαζα τους αετούς του. Σήμερα δε θαυμάζουμε αλλά θαμπωνόμαστε από ένα συμβάν επιτυχίας. Παλαιά υπήρχαν πρότυπα σε γειτονιές, στο σχολείο, στα αθλήματα, σε εργασιακούς χώρους, όπου μια δεξιότητα μας κέντριζε σε άμιλλα. Θαυμασμός εσωτερικός . ήταν αναμέτρηση με τους εαυτούς μας. Γιατί ο Κώστας φτιάχνει αετό και να μη μπορώ και γω! Έτσι όχι μόνο μαθαίναμε, αλλά συγχρόνως γινόμασταν καράβι που μετέφερε τη γνώση στο επόμενο λιμάνι της αρχέγονης αλυσίδας ζωής. Αν το φορτίο το παραδώσαμε σωστά, τότε η ζωή μας έχει νόημα.

Στην παρουσίαση της κατασκευής θα ακολουθήσω την αρχή της εποπτικότητας, με σκοπό διδακτικό, αισθητικό και κύρια τεκμηριωτικό. Αφού και τα τρία καλάμια ΑΔ, ΓΖ, ΒΕ κεντραριζόντουσαν στο μέσο Ο με καρφίτσα αρχικά για να μπορεί να περιστρέφονται, με την αρχή του σπάγγου στο σημείο Α μετρούσαμε μέχρι το Ο και δέναμε στο Β. Πάλι από το Β μετρούσαμε μέχρι το Ο και δέναμε στο Γ κ.λ.π. Έτσι το εξάγωνο ήταν έτοιμο. Έπρεπε να γίνω Μαθηματικός για να δώσω τη θεωρητική εξήγηση στην κατασκευή του κανονικού εξαγώνου μ’ αυτόν τον τρόπο που περιέγραψα.

 

 

Σχήμα του Αθ.Δ. Γκίκα με τα μαθηματικά του χαρταετού

 

Η εμπειρική κατασκευή στηρίζεται στην Μαθηματική αλήθεια ότι:
Η πλευρά του κανονικού εξαγώνου ΑΒ = ΑΟ = R = ακτίνα περιγεγραμμένου κύκλου.

Από την κατασκευή του αετού ξεκινούσα στη Β΄ Λυκείου την διδασκαλία του κανονικού εξαγώνου, έτσι όπως απαιτεί η διδακτική των Μαθηματικών από την εμπειρία στο θεωρητικό μοντέλο και αντίστροφα.

 

Στα πρώτα χρόνια υπήρχαν μαθητές, που βοηθούσαν στο πέρασμα από την εμπειρία στη θεωρία. Σιγά σιγά, όλο και λιγόστευαν, αφού κανένας γονιός δεν δίδαξε το παιδί του πώς να φτιάχνει αετό. Αν το είχε κάμει θα του είχε μάθει χωρίς καλά καλά να το καταλαβαίνει ο ίδιος και τις ιδιότητες του κανονικού εξαγώνου – θα φανεί παρακάτω του λόγου το ασφαλές. Ας έλθουμε στα ζύγια που πετάγματος ΚΑ, ΚΒ, ΚΟ και της ουράς ΛΕ, ΛΔ.

Σχεδόν πάντοτε όλα είχαν το ίδιο μήκος με την πλευρά (ακτίνα). Όμως, αν ήθελε κάποιος να παίρνει ύψος ο αετός του, κρατούσε το μεσιανό, το ΚΟ μικρότερο, όχι όσο αυτός ήθελε. Τα Μαθηματικά έχουν και πάλι το λόγο, όσο δηλ. το απόστημα ΟΘ του κανονικού εξαγώνου. Εφαρμόζοντας το Πυθαγόρειο Θεώρημα στο τρίγωνο ΟΓΘ θα βρείτε:

 ${\rm O}\Theta =\frac{R\sqrt{3}}{2}\simeq 0,86R$

 

Και επειδή η πλευρά του κανονικού εξαγώνου είναι όσο και η ακτίνα, το μεσαίο ζύγι είναι τα 0,86 πλευράς. Κατ’ αυτό τον τρόπο, ο αετός υψωνόταν σχεδόν κατακόρυφα, ο σπάγγος του δεν έκανε «κοιλιά», που δεν ήταν τίποτα άλλο από την αλυσοειδή καμπύλη της Θεωρητικής Μηχανικής.

Περιέγραψα την κατασκευή για να είναι η σύγκριση ευχερής. Εμάς μας γέμιζε πριν απ’ όλα η προετοιμασία. Το πέταγμα ήταν η κορύφωση. Νοιώθαμε έρωτα γι’ αυτόν. Τον μαθαίναμε και τον χορταίναμε κατασκευάζοντάς τον. Και όταν τον βλέπαμε να σηκώνεται στα ύψη νοιώθαμε περισσότερο ελεύθεροι. Νικούσαμε την βαρύτητα της Γής που μας κρατά καθηλωμένους χιλιάδες χρόνια πάνω της. Λίκνο του ανθρώπινου γένους και του πολιτισμού του η γη, αλλά και τα δεσμά του. Σαν τον υψώναμε ψηλά και η καλούμπα είχε φτάσει στο τέλος, του στέλναμε και ένα «μήνυμα» του αετού ! Τι ήταν το μήνυμα; Ένα στρογγυλό χαρτί με μια τρύπα στη μέση, συνήθως από το πακέτο τσιγάρων των θεριακλήδων της παρέας, που το περνούσαμε στο σπάγγο και ο αέρας το προχωρούσε μέχρι τον αετό! Έτσι με το πέταγμα το αετού περνούσαμε τις ελεύθερες ώρες σχεδόν όλο το σαρανταήμερο. Όσο κρατούσε το ανοιξιάτικο βοριαδάκι και μας το επέτρεπε. Μετά τον κρεμούσαμε στο υπόγειο, εφόσον δεν είχε καρφωθεί σε κανένα δένδρο. Σύρματα της Δ.Ε.Η. δεν υπήρχαν για εμπόδια και ηλεκτροπληξίες. Έφτιαξα αετούς για τα παιδιά μου, τα ανίψια μου και τον εγγονό μου.
Θα πει κάποιος: Αφού δίδαξες τα παιδιά σου, συ κατασκευάζεις και για το εγγόνι;
-  Ε! λοιπόν, ναι. Τα παιδιά δεν τα είδα αποφασισμένα να γονατίσουν στο πάτωμα και ν’ ανακατευτούν με κόλλες, ψαλίδια και σπάγγους. Τα είδα να κατευθύνονται στο γειτονικό περίπτερο!! Εγώ πάντως κάτι κερδίζω. Γίνομαι πάλι παιδί. Μόνο δυο φορές στη ζωή μας γινόμαστε παιδιά. Όταν είμαστε πραγματικά παιδιά και όντας μεγάλοι, να μπορούμε να κατακτήσουμε πάλι όσα μας έκαναν εντύπωση ως παιδιά. Η παιδική μνήμη είναι παντοδύναμη. Παραμένουμε ζωντανοί χάρη στην αυταξία ορισμένων στιγμών, που επιλέγουμε, δημιουργώντας μια δεύτερη ροή παράλληλη με τις ρυτίδες μας. 

 

Πηγή: Λαμιακός Τύπος

Αλέκος Φασιανός (1935-2022) - "Χαρταετός"

 

🌐Ένα αναλυτικό tutorial για την κατασκευή χαρταετού, καθώς και τη Φυσική που χρησιμεύει για το πέταγμα του χαρταετού, θα βρείτε στο ιστολόγιο Πειράματα Φυσικής με Απλά Υλικά.

 

Πατατο...παράγωγοι!

 

Ευχαριστώ την παλιά μου μαθήτρια και νυν φοιτήτρια, Ε., που μου έστειλε αυτή την εικόνα!

Τριγωνικοί, τετραγωνικοί και εξαγωνικοί αριθμοί!

 

Στην αρχαιότητα, οι Πυθαγόρειοι θεωρούσαν πως τα πάντα στο σύμπαν μπορούσαν να εξηγηθούν με τη βοήθεια των αριθμών. Γι’ αυτό έφτιαχναν διάφορες ακολουθίες αριθμών με βάση γεωμετρικά σχήματα. Οι βασικότεροι είναι οι τριγωνικοί, οι τετραγωνικοί και οι εξαγωνικοί αριθμοί.

  

Τριγωνικός λέγεται κάθε αριθμός, ο οποίος, αν συμβολιστεί με σημεία –τόσα σημεία όσα υποδηλώνει ο αριθμός– σχηματίζεται τρίγωνο. Για να βρούμε τους τριγωνικούς αριθμούς, αρχίζουμε από το 1. Κάθε φορά προσθέτουμε και τον επόμενο φυσικό αριθμό. Δηλαδή:

1

1+2=3

1+2+3=6

1+2+3+4=10

1+2+3+4+5=15

1+2+3+4+5+6=21

…

Το άθροισμα που προκύπτει κάθε φορά (σημειωμένο με έντονο) είναι και ένας τριγωνικός αριθμός.

 

Μπορούμε να αναπαραστήσουμε τους τριγωνικούς αριθμούς με ισόπλευρα τρίγωνα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:

 

Ο n-οστός τριγωνικός αριθμός είναι το άθροισμα των n πρώτων θετικών ακεραίων. Συμβολίζεται με \(T_n\) και ισούται με

\(T_n=1+2+…+n=\frac{n(n+1)}{2}\)

π.χ. \(T_4=\frac{4 \cdot 5)}{2}=10\)

 

Για την ακολουθία των τριγωνικών αριθμών ισχύει και ο αναδρομικός τύπος:

\(T_1=1\)

\(T_n=T_{n-1}+n, n>1\)

Τετραγωνικός αριθμός, ή αλλιώς τέλειο τετράγωνο, λέγεται ένας θετικός ακέραιος αριθμός που είναι το τετράγωνο ενός άλλου ακέραιου αριθμού, δηλαδή ισούται με το γινόμενο του αριθμού εκείνου με τον εαυτό του.

Ένας τετραγωνικός αριθμός $n$ αντιπροσωπεύεται από $n$ σημεία (κουκκίδες), τα οποία σχηματίζουν τετράγωνο, με την κάθε πλευρά του να έχει $\sqrt{n}$ σημεία.

Ο αριθμός $n$ είναι τετραγωνικός, αν και μόνο αν μπορούμε να συνθέσουμε ένα τετράγωνο από $n$ ίσα μεταξύ τους τετράγωνα.

π.χ. 

$n=1=1^2$

$n=4=2^2$

$n=9=3^2$

$n=16=4^2$

$n=25=5^2$

Οι πρώτοι τετραγωνικοί αριθμοί (τέλεια τετράγωνα) είναι:

1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100, ...

 

Για έναν θετικό ακέραιο $n$, ο n-οστός τετραγωνικός αριθμός είναι ο $n^2$.

Κάποιοι τύποι που χρησιμεύουν για τον υπολογισμό ενός τετραγωνικού αριθμού όταν είναι γνωστός ο προηγούμενός του (αναδρομικοί τύποι), είναι:

$n^2=(n-1{)}^2+(n-1)+n=(n-1{)}^2+(2n-1)$

Το άθροισμα δύο διαδοχικών τριγωνικών αριθμών είναι τετραγωνικός αριθμός.

π.χ. $T_3+T_4=6+10=16$, που είναι τετραγωνικός αριθμός.

Εξαγωνικός αριθμός λέγεται ένας πολυγωνικός αριθμός που παριστάνεται με ένα εξάγωνο.

 

Ο n-οστός εξαγωνικός αριθμός \(h_n\) είναι το πλήθος των κουκκίδων που «δημιουργούν» το εξαγωνικό σχήμα του. Στο μοτίβο αυτό, τα εξάγωνα δεν περιέχονται το ένα στο εσωτερικό του άλλου, αλλά έχουν όλα μία κοινή «κορυφή».

 

Οι πρώτοι εξαγωνικοί αριθμοί είναι:

1, 6, 15, 28, 45, 66, 91, 120, 153, 190, 231, 276, 325, …

Ο τύπος που δίνει τον n-οστό εξαγωνικό αριθμό είναι:

\(h_n=2n^2-n=n(2n-1)=\frac{2n(2n-1)}{2} \)

 

Κάθε εξαγωνικός αριθμός είναι και τριγωνικός αριθμός.

Κάθε τριγωνικός αριθμός με περιττό πλήθος «πλευρών» (δηλαδή ο \(T_n\) με n περιττό) είναι εξαγωνικός αριθμός.

Κάθε άρτιος τέλειος αριθμός είναι εξαγωνικός. Καθώς δεν είναι γνωστός κανένας τέλειος αριθμός που να είναι περιττός, όλοι οι γνωστοί τέλειοι αριθμοί είναι εξαγωνικοί.

Για να ελέγξουμε αν ένας θετικός ακέραιος \(x\) είναι εξαγωνικός, μπορούμε να υπολογίσουμε τον αριθμό

\(n=\frac{\sqrt{8x+1}+1}{4}\).

Αν ο \(n\) είναι ακέραιος, τότε ο \(x\) είναι ο n-οστός εξαγωνικός αριθμός. Αλλιώς ο \(x\) δεν είναι εξαγωνικός.

👉Ανακαλύψτε περισσότερα στην "Online Εγκυκλοπαίδεια Ακολουθιών Ακέραιων Αριθμών" (OEIS).