Τετάρτη 30 Δεκεμβρίου 2020

Μετρώντας αντίστροφα για το 2021! (Γρίφος)

 

Είθισται κάθε χρόνο να σβήνουμε τα φώτα και να μετράμε αντίστροφα από το 10 κατά την αλλαγή του χρόνου...


2021


Τοποθετήστε ανάμεσα στους αριθμούς όποια σύμβολα πράξεων θέλετε, καθώς και παρενθέσεις, ώστε η τιμή της παράστασης να είναι 2021.


Η απάντηση φυσικά δεν είναι μοναδική... Περιμένω τις απαντήσεις σας πριν κάνουμε την αντίστροφη μέτρηση για το 2021!!! 


Κυριακή 27 Δεκεμβρίου 2020

Πώς να γράψουμε μαθηματικά με LaTeX στην e-class


Η \(\LaTeX\) (προφέρεται "Λατέχ" και όχι "Λάτεξ"!) είναι ένας κώδικας, για την ακρίβεια μια markup γλώσσα, που λειτουργεί όπως μια γλώσσα προγραμματισμού και χρησιμοποιείται ευρέως για τη συγγραφή μαθηματικών κειμένων (από τη συγγραφή μίας-δύο σελίδων για θέματα εξετάσεων, έως εργασιών και διδακτορικών διατριβών). Για να δημιουργήσουμε ένα έγγραφο γράφοντας σε \(\LaTeX\) χρειαζόμαστε ειδικά λογισμικά (compilers) όπως το MikTex. Το περιβάλλον του e-class του Πανελλήνιου Σχολικού Δικτύου έχει ενσωματώσει στον κώδικά του τα περισσότερα πακέτα και τους compilers που χρειάζονται για να γράψει κανείς σε \(\LaTeX\), ιδανικά στο εργαλείο "Ασκήσεις", για ερωτήσεις κλειστού τύπου. 

latex manual for eclass


Οπότε το μόνο που χρειάζεται εμείς να κάνουμε είναι να χρησιμοποιήσουμε τις εντολές της \(\LaTeX\), με τους αντίστοιχους συντακτικούς κανόνες:

  1. Κάθε ειδικός χαρακτήρας ή μαθηματικό σύμβολο ή εντολή εντός μιας πρότασης μπαίνει ανάμεσα στα σύμβολα \ (   και   \ )  
  2. Αν θέλουμε να γράψουμε μια εξίσωση ή παράσταση σε μια ολόκληρη σειρά, δίνοντάς της έμφαση, τη γράφουμε ανάμεσα στα σύμβολα \(\text{\[}\) και \(\text{\]}\)
  3. Κάθε εντολή πρέπει να αρχίζει με το σύμβολο \
  4. Κάθε αρχή πρέπει να έχει και το τέλος της (π.χ. κάθε άγκιστρο που ανοίγει ({) πρέπει και να κλείνει (}), κάθε \begin έχει \end)
  5. Η εισαγωγή περισσότερων κενών στο μαθηματικό κείμενο της \(\LaTeX\) δεν έχει καμία σημασία, καθώς τα απαραίτητα κενά εισάγονται αυτόματα από τη \(\LaTeX\) και τα επιπλέον κενά μπορούν να οριστούν μέσω της ειδικής εντολής \,
  6. Η \(\LaTeX\) αναγνωρίζει ως μεταβλητές μόνο τους αγγλικούς χαρακτήρες. Για να χρησιμοποιήσουμε ελληνικούς χαρακτήρες για μεταβλητές, χρησιμοποιούμε ειδικές εντολές οι οποίες αναφέρονται παρακάτω. Αν θέλουμε να εισαγάγουμε απλό κείμενο εντός μιας μαθηματικής έκφρασης, χρησιμοποιούμε την εντολή \text{το κείμενό μας} 
  7. Για να αλλάξουμε γραμμή εντός των συμβόλων \ (   και   \ ), δε χρησιμοποιούμε το enter, αλλά την εντολή \\

Παράδειγμα:

latex manual for eclass

latex manual for eclass


Διαμόρφωση μαθηματικών εκφράσεων
  • Ο εκθέτης εισάγεται με το σύμβολο ^ (Π.χ. για το \( x^2 \) θα γράψουμε  x^2)
  • Ο δείκτης εισάγεται με το σύμβολο _ (Π.χ. για το \( A_f \) θα γράψουμε  A_f)
  • Για την εισαγωγή κλασμάτων χρησιμοποιούμε την εντολή \frac{αριθμητής}{παρονομαστής}. Για παράδειγμα, για το κλάσμα \( \frac{\pi}{2} \) θα γράψουμε \frac{\pi}{2}
  • Για την εισαγωγή τετραγωνικής ρίζας χρησιμοποιούμε την εντολή \sqrt, ενώ για τη νιοστή ρίζα χρησιμοποιούμε την εντολή \sqrt[n]. Για παράδειγμα, για την \( \sqrt{x+y} \) θα γράψουμε  \sqrt{x+y}. Για την \( \sqrt[3]{2} \) θα γράψουμε \sqrt[3]{2}.

Παράδειγμα:

latex manual for eclass

latex manual for eclass


  • Για οριζόντια άγκιστρα κάτω από μια μαθηματική έκφραση, χρησιμοποιούμε την εντολή \underbrace ακολουθούμενη από {...}. Π.χ. για τη γραφή \(\underbrace{ \alpha \cdot \alpha \cdot \ldots \cdot \alpha}_{\text{ν παράγοντες}} \) γράφουμε τις εντολές: \underbrace{ \alpha \cdot \alpha \cdot \ldots \cdot \alpha}_{\text{ν παράγοντες}}    
  • Για την εισαγωγή διανύσματος με μία μεταβλητή, γράφουμε την εντολή \vec ακολουθούμενη από τη μεταβλητή μέσα σε άγκιστρα. Π.χ. για το διάνυσμα \( \vec{\alpha} \), γράφουμε \vec{\alpha}
  • Για την εισαγωγή διανύσματος με αρχή το Α και πέρας το Β, δηλαδή του \( \overrightarrow{AB} \) χρησιμοποιούμε την εντολή \overrightarrow ακολουθούμενη από {ΑΒ} (με λατινικούς χαρακτήρες).
  • Για το σύμβολο της γωνίας με κορυφή το Α, δηλαδή το \( \hat{A}\), γράφουμε την εντολή \hat{A}
  • Για τις μοίρες, μπορούμε να γράψουμε π.χ. 90^{\circ} 
  • Για να εισαγάγουμε μια ορίζουσα 2x2, χρησιμοποιούμε την εντολή vmatrix, όπως φαίνεται παρακάτω:
latex manual for eclass

latex manual for eclass


  • Για να εισαγάγουμε μια συνάρτηση διπλού ή πολλαπλού τύπου, ή σύστημα εξισώσεων, χρησιμοποιούμε την εντολή cases, όπως φαίνεται στα ακόλουθα παραδείγματα: 
latex manual for eclass

latex manual for eclass

latex manual for eclass

latex manual for eclass


  • Άθροισμα και ολοκλήρωμα ορίζονται με τις εντολές \sum και \int αντίστοιχα. Για το κάτω όριο χρησιμοποιούμε το _ και για το άνω όριο το ^. Π.χ.  \sum_{i=1}^{n}  και  \int_{0}^{1} 

Παράδειγμα:

latex manual for eclass

latex manual for eclass


  • Για τo όριο καθώς το \(x\) τείνει στο \( x_0 \) (ή στο άπειρο κλπ) χρησιμοποιούμε την εντολή \lim_{x \to x_0} (ή \lim_{x \to \infty} αντίστοιχα)
  • Για το λογάριθμο με βάση α, θα χρειαστούμε την εντολή  \log_a\theta 
  • Παρενθέσεις, αγκύλες και άγκιστρα εισάγονται με τα γνωστά σύμβολα του πληκτρολογίου. Αν όμως τα θέλουμε μεγαλύτερα, π.χ. όταν περιέχουν ένα κλάσμα, τότε υπάρχουν οι εντολές  \big( \Big( \bigg( \Bigg( \big) \Big) \bigg) \Bigg), \big[ \Big[ \bigg[ \Bigg[ \big] \Big] \bigg] \Bigg], \big{ \Big{ \bigg{ \Bigg{ \big} \Big} \bigg} \Bigg}


Ομαδοποίηση μαθηματικών συμβόλων
Όταν έχουμε μια μαθηματική έκφραση που επιδρά σε περισσότερες από μία μεταβλητές, π.χ. όταν ο εκθέτης αποτελείται από περισσότερους από έναν χαρακτήρες, ομαδοποιούμε τις μεταβλητές μας με τη χρήση αγκίστρων {...}

Παράδειγμα:

latex manual for eclass

latex manual for eclass


Ειδικά σύμβολα της \(\LaTeX\)
\( \cdot \) \cdot
\( \pm \) \pm
\( \ldots \) \ldots
\( \leq \) \leq
\( \geq \) \geq
\( \neq \) \neq
\( \approx \) \approx
\( \simeq \) \simeq
\( \in \) \in
\( \notin \) \notin
\( \cap \) \cap
\( \cup \) \cup
\( \subseteq \) \subseteq
\( \varnothing \) \varnothing 
\( \Leftrightarrow \) \Leftrightarrow
\( \Rightarrow \) \Rightarrow
\( \Leftarrow \) \Leftarrow
\( \rightarrow \) \rightarrow 
\( \infty \) \infty
\( \circ \) \circ
\( \forall \) \forall
\( \exists \) \exists
\( \perp \) \perp 
\( \parallel \) \parallel
\( \nparallel \) \nparallel
\( \upuparrows \) \upuparrows


Γράμματα στη \(\LaTeX\)
\( \alpha \) \alpha
\( \beta \) \beta
\( \gamma \) \gamma
\( \delta \) delta
\( \epsilon \) \epsilon
\( \varepsilon \) \varepsilon
\( \zeta \) \zeta
\( \eta \) \eta 
\( \theta \) \theta
\( \vartheta \) \vartheta
\( \iota \) \iota
\( \imath \) \imath
\( \kappa \) \kappa
\( \lambda \) \lambda
\( \ell \) \ell
\( \mu \) \mu
\( \nu \) \nu
\( \xi \) \xi
\( \pi \) \pi
\( \rho \) \rho
\( \sigma \) \sigma
\( \tau \) \tau
\( \upsilon \) \upsilon
\( \phi \) \phi 
\( \varphi \) \varphi
\( \chi \) \chi
\( \psi \) \psi
\( \omega \) \omega
\( \Gamma \) \Gamma
\( \Delta \) \Delta
\( \Theta \) \Theta 
\( \Lambda \) \Lambda
\( \Xi \) \Xi
\( \Pi \) \Pi 
\( \Sigma \) \Sigma
\( \Upsilon \) \Upsilon
\( \Phi \) \Phi
\( \Psi \) \Psi
\( \Omega \) \Omega


Σύνολα αριθμών
C \mathbb{C}
N \mathbb{N}
Q \mathbb{Q}
R \mathbb{R}
Z \mathbb{Z}


Bonus:
Για τους συναδέλφους bloggers, μπορείτε να γράφετε κι εσείς με \(\LaTeX\) στο blog σας, αρκεί να ενσωματώσετε στον κώδικα html του blog σας τον απαιτούμενο κώδικα!


Επίλογος
Η \(\LaTeX\) απαιτεί χρόνο και πειραματισμό, αλλά μόλις κανείς εξοικειωθεί, εθίζεται στη χρήση της και τη χρησιμοποιεί και εκεί όπου δεν είναι τόσο απαραίτητη. Έτσι, για παράδειγμα φράσεις όπως "f=g" εμφανίζονται πολύ πιο "όμορφα" και είναι πιο ευανάγνωστες όταν έχουν γραφεί σε \(\LaTeX\),δηλαδή κάπως έτσι: \( f=g \). Δε συμφωνείτε;

Γράψτε μου στα σχόλια τις σκέψεις σας! Αν η σημερινή ανάρτηση σας φάνηκε χρήσιμη, μοιραστείτε την με τους συναδέλφους σας! 

Πέμπτη 24 Δεκεμβρίου 2020

Κυριακή 20 Δεκεμβρίου 2020

Γεωμετρικές... οροφές στη Μέση Ανατολή

 

Την ομορφιά της γεωμετρικής διακόσμησης και εντυπωσιακά σχέδια οροφής σε μουσουλμανικά παλάτια, μαυσωλεία και τζαμιά απαθανατίζει ο Christofer Wilton-Steer και μας ταξιδεύει στη Μέση Ανατολή...


Η πρώτη συλλογή φωτογραφιών, με τίτλο "Ceilings of Uzbekistan" αναδεικνύει με μοναδικό τρόπο την πολύχρωμη γεωμετρία σε ιερά μέρη και παλάτια του Ουζμπεκιστάν.


"Ceilings of Uzbekistan" 1

"Ceilings of Uzbekistan" 2

"Ceilings of Uzbekistan" 3

"Ceilings of Uzbekistan" 4

"Ceilings of Uzbekistan" 5

Δείτε την πλήρη συλλογή φωτογραφιών εδώ.


Η δεύτερη συλλογή του ίδιου φωτογράφου, με τίτλο "Ceilings of Iran", προσφέρει μια virtual ξενάγηση στους ιερούς χώρους του Ιράν.


Ceilings of Iran

Ceilings of Iran

Ceilings of Iran

Ceilings of Iran

Ceilings of Iran

Ceilings of Iran


Δείτε την πλήρη συλλογή φωτογραφιών εδώ.


Η ισλαμική τέχνη αποτελεί κεφάλαιο τεράστιας αξίας για την παγκόσμια πολιτιστική κληρονομιά. Χαρακτηριστικό της είναι τα γεωμετρικά μοτίβα και η φανταστική αναπαράσταση, στυλ γνωστό ως arabesque. Η απόλυτη συμμετρία των έργων, νοητά τα διχοτομεί, ώστε οι πλευρές να καθρεφτίζονται η μία μέσα στην άλλη. Το arabesque στην ισλαμική τέχνη χρησιμοποιείται συχνά για τον συμβολισμό της υπερβατικής, αόρατης και αιώνιας φύσης του Θεού.



Πηγές:

Christofer Wilton-Steer Photography

The Guardian: Iran's Beautiful Palaces and Holy Sites  - in Pictures

Wikipedia: Arabesque

Παρασκευή 18 Δεκεμβρίου 2020

Γρίφος: Το χωράφι με το μεγαλύτερο εμβαδόν


Διαθέτουμε συρματόπλεγμα μήκους 240 μ. και θέλουμε να περιφράξουμε με αυτό ένα χωράφι σε σχήμα ορθογωνίου. Ποιες πρέπει να είναι οι διαστάσεις του χωραφιού, ώστε να περιφράξουμε τη μεγαλύτερη δυνατή έκταση;

Το χωράφι με το μεγαλύτερο εμβαδόν

"Στον κόσμο δεν συμβαίνει τίποτε, του οποίου η σημασία να μη συμπίπτει με εκείνη κάποιου μεγίστου ή ελαχίστου".

Leonard Euler (1707 - 1783) 


Σάββατο 12 Δεκεμβρίου 2020

Trigodance: Ο χορός της... τριγωνομετρίας

Το Movemathics είναι μια νέα, καινοτόμα προσέγγιση της διδασκαλίας των Μαθηματικών. Βασίζεται στην κιναισθητική μάθηση, σύμφωνα με την οποία ο άνθρωπος μαθαίνει και απομνημονεύει τις πληροφορίες μέσα από την κίνηση, τις χειρονομίες και την αφή. 




Συγκεκριμένα, το Movemathics χρησιμοποιεί τον χορό ως κιναισθητική μέθοδο διδασκαλίας της Τριγωνομετρίας του Γυμνασίου και παροτρύνει τους μαθητές να χορέψουν Trigodance: τον τριγωνομετρικό χορό!    




Θα ήθελα πολύ να μάθω τη γνώμη των μαθητών της χώρας μας. Εσείς, ως καθηγητές, θα διδάσκατε αυτόν τον χορό στους μαθητές σας;

Παρασκευή 27 Νοεμβρίου 2020

Μια νέα σταθερά: 2,920050977316...

 

Ο δρ. James Grime μας εξηγεί τη νέα... αγαπημένη του σταθερά, με τη βοήθεια της οποίας παράγονται οι πρώτοι αριθμοί. Η σταθερά αυτή είναι ο άρρητος αριθμός 

2,920050977316...

και ο τύπος που παράγει τους πρώτους αριθμούς δίνεται από την παρακάτω ακολουθία αρρήτων:

Το ακέραιο μέρος κάθε αριθμού αυτής της ακολουθίας δίνει και έναν πρώτο αριθμό!


Δείτε το βίντεο του Numberphile για περισσότερες λεπτομέρειες:



Τρίτη 24 Νοεμβρίου 2020

Γρίφος: Το σιντριβάνι της Επιπεδούπολης

 

Στην πλατεία της Επιπεδούπολης, υπάρχει αυτό το σιντριβάνι, σε σχήμα κυκλικού δακτυλίου, ο οποίος αποτελείται από δύο ομόκεντρους κύκλους. Αν το μήκος του ΑΒ = 12 μ., να βρείτε το εμβαδόν της επιφάνειας του νερού (σημειώνεται στο σχήμα με γαλάζιο).


σχήμα


Σάββατο 31 Οκτωβρίου 2020

Βαμπιρικοί... αριθμοί!


Τι σχέση έχουν τα βαμπίρ με τα μαθηματικά;


Το 1994, ο C. A. Pickover της IBM όρισε τους βαμπιρικούς αριθμούς ως εξής:
Έστω n ένας φυσικός αριθμός με 2κ ψηφία (δηλαδή με άρτιο πλήθος ψηφίων). Ο n λέγεται "βαμπιρικός αριθμός" αν και μόνο αν υπάρχουν δύο φυσικοί αριθμοί a και b, ο καθένας με κ ψηφία, τέτοιοι ώστε:
n = a ⋅ b,
τα τελευταία ψηφία του a και του b να μην είναι και τα δύο 0
και τα ψηφία του n να είναι ακριβώς τα ψηφία των a και b μαζί, με μια οποιαδήποτε μετάθεση (δηλαδή αναδιάταξη).
Οι δύο αριθμοί a και b λέγονται "κυνόδοντες" (!) του n.

Για παράδειγμα:
1260 = 21 ⋅ 60
      ↑            ↑          ↑
βαμπιρικός      κυνόδοντες
 αριθμός                         

Βλέπουμε ότι τα ψηφία των αριθμών 21 και 60, με μια αναδιάταξη δίνουν τα ψηφία του 1260.

Υπάρχουν άπειρα τέτοια παραδείγματα βαμπιρικών αριθμών, όπως:
1395 = 15 ⋅ 93
1435 = 35 ⋅ 41
1530 = 30 ⋅ 51
1827 = 21 ⋅ 87
2187 = 21 ⋅ 87
6880 = 80 ⋅ 86

Οι βαμπιρικοί αριθμοί είναι:
1260, 1395, 1435, 1530, 1827, 2187, 6880, 102510, 104260, 105210, 105264, 105750, 108135, 110758, 115672, 116725, 117067, 118440, 120600, 123354, 124483, 125248, 125433, 125460, 125500, ...
Κάντε κλικ εδώ για να δείτε τη λίστα των 10.000 πρώτων βαμπιρικών αριθμών

Επιπλέον, υπάρχουν βαμπιρικοί αριθμοί με διπλά (ή και πολλαπλά) ζεύγη "κυνόδοντων":
125460 = 204 ⋅ 615
             = 246 ⋅ 510

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι βαμπιρικοί αριθμοί που είναι πρώτοι αριθμοί, με τους "κυνόδοντες" να είναι επίσης πρώτοι αριθμοί:
117067 = 167 ⋅ 701

Οι πρώτοι βαμπιρικοί αριθμοί ορίστηκαν από τον C. Rivera το 2002.

Είναι γνωστό ότι οι αριθμοί που γράφονται ως γινόμενο δύο πρώτων αριθμών εφαρμόζονται κατά κόρον στην Κρυπτογραφία. Αν επιπλέον αυτοί είναι και βαμπιρικοί αριθμοί, τότε ανοίγει ένας νέος τομέας για έρευνα στη Θεωρία Αριθμών!




Πηγές και αναφορές:
C. A. Pickover, "Vampire Numbers." Ch. 30 in Keys to Infinity. New York: Wiley, pp. 227-231, 1995.
Πανεπιστημιακές σημειώσεις "Εφαρμογές της Θεωρίας Αριθμών στην Κρυπτογραφία" καθηγητή Α. Φυραρίδη, 2009.
The On-Line encyclopedia of Integer Sequences

Δευτέρα 14 Σεπτεμβρίου 2020

Καλή σχολική χρονιά!


Το ιστολόγιο "eis to apeiron" εύχεται σε εκπαιδευτικούς, γονείς, μαθητές και φοιτητές...



"Τα Μαθηματικά διαποτίζουν την κοινωνία μας. Οι περισσότεροι από εμάς δεν το προσέχουμε, διότι κατά το πλείστον αυτά λειτουργούν πίσω από το προσκήνιο".
I. Stewart