lunedì 21 ottobre 2013

Suddivisione di cerchio e rettangolo in parti uguali


Vediamo come è possibile usare le liste per fare delle suddivisioni di un cerchio in settori circolari uguali o di una barra o rettangolo in parti uguali.

Suddivisione del cerchio

Costruiamo una circonferenza di centro O e raggio r e definiamo uno slider nella variabile n che possa assumere solo valori interi.
Prendiamo poi un punto P (rosso) sulla circonferenza in posizione qualsiasi, gli altri punti della suddivisione partono da questo e sono costruiti mediante la sua rotazione attorno ad O
Procedendo in questo modo costruiamo una circonferenza che possiamo spostare agganciando il suo centro e cambiare l'orientamento delle suddivisioni agganciando il punto rosso e trascinandolo lungo la circonferenza stessa.



Viene definito un angolo: alfa = 360°/n che determina l'ampiezza dei settori circolari.
I punti che suddividono la circonferenza sono tracciati a partire da P eseguendo n rotazioni.
La lista è costruita con il seguente comando
Lp = Successione[Ruota[P, k alfa, O], k, 1, n]

L'ultimo punto della lista si sovrappone a P ma servirà poi per tracciare i raggi, infatti il punto P non può essere usato perchè non è un punto della lista.

Lista che traccia i raggi che delimitano i settori circolari.
Ls =Successione[Segmento[O, Elemento[Lp, h]], h, 1, n]


Un procedimento analogo può essere usato per tracciare un poligono regolare inscritto in una circonferenza, Se questa viene nascosta poi si vede solo il poligono.

La lista è costruita allo stesso modo, in questo caso però conviene tracciare un punto in più, questo si sovrappone con il primo punto della suddivisione.
Lp = Successione[Ruota[P, k alfa, O], k, 1, n + 1]
I lati sono ottenuti unendo l'elemento k della lista con l'elemento k+1 (un vertice con il vertice successivo) ed è questo il morivo per cui occorre tracciare un punto in più altrimenti il punto n non avrebbe un successivo per cui l'ultimo lato non verrebbe tracciato.



Lista che traccia i lati
Ls = Successione[Segmento[Elemento[Lp, h], Elemento[Lp, h + 1]], h, 1, n]


Suddivisione del rettangolo

Per prima cosa definiamo tre grandezze:
b – base del rettangolo, h – altezza, n – numero delle suddivisioni
che possono essere tutte controllate da slider con n numero naturale

Per fare questa costruzione partiamo da un segmento OA costruito con lo strumento:
segmento – lunghezza fissa (prendendo O come origine, lunghezza b)
Il rettangolo quindi può essere spostato agganciando O e ruotato agganciando A

Mandiamo da O la perpendicolare al segmento e tracciamo da O la circonferenza di raggio h in modo che la sua intersezione con la perpendicolare determini B con OB altezza del rettangolo.
Mandiamo da B la parallela ad OH e da A la parallela ad OB sia C l'intersezione di queste rette. In tal modo otteniamo il rettangolo OACB.


Utilizzando il metodo già visto nel post precedente si tracciano le suddivisioni dei lati:
Suddivisione di OA:
p1 = Successione[O + k (A - O) / n, k, 1, n – 1]

Suddivisione del segmento BC
p2 = Successione[B + k (C - B) / n, k, 1, n – 1]

Con il tracciamento delle linee verticalis = Successione[Segmento[Elemento[p1, k], Elemento[p2, k]], k, 1, n – 1]
otteniamo la costruzione rappresentata in figura.

Questi procedimenti sono stati usati per costruire gli strumenti definiti dall'utente per rappresentare frazioni reperibili al seguente indirizzo:


sabato 19 ottobre 2013

Suddivisione di un segmento in parti uguali



La divisione di un segmento in parti uguali è un problema classico risolvibile con riga e compasso.
Molto conosciuta la soluzione grafica che utilizza il teorema di Talete.
Dovendo dividere il segmento AB in 5 parti, basta tracciare una semiretta con origine in A e riportare su questa 5 segmenti uguali di lunghezza qualsiasi.
Si unisce l'ultimo punto con B e si tracciano le parallele a questa retta dagli altri punti.


Otteniamo un fascio di rette che suddividono il segmento AB in 5 parti uguali
La costruzione può essere fatta per un numero qualsiasi di suddivisioni.

GeoGebra, che tratta gli oggetti geometrici anche da un punto di vista algebrico, ci consente di sfruttare questa proprietà e ci permette di risolvere questo problema in modo brillante.

Se si considerano due punti A e B in una qualsiasi posizione del piano la differenza B-A viene vista come se fosse un vettore AB (di origine A e direzione AB) applicato nell'origine.


Il vettore non viene rappresentato ma viene definito un punto C tale che il segmento CO (con O origine degli assi) è uguale e parallelo ad AB. Il fatto che CO non venga rappresentato come vedremo ci farà comodo, infatti se serve lo possiamo rappresentare noi.

Questo vettore però lo possiamo usare, infatti se digitiamo nella linea di inserimento:
D = (B-A) / 3
otteniamo un punto D posto ad una distanza di 1/3.

Notiamo che (B-A) come tutti i vettori ha una direzione ben precisa, infatti se scriviamo
D = (A-B) / 3
il punto D ha la stessa distanza da O ma è posto dalla parte opposta di O rispetto a C.

Se poi trasliamo il vettore DO portandolo ad avere la sua origine in A
E = A + (B-A) / 3
il punto E si va a posizionare sul segmento AB ad una distanza che è 1/3 della misura di AB.  Il fatto che tutti questi vettori non siano rappresentati permette una rappresentazione più chiara.

Se scriviamo:
F = A + 2 (B-A) / 3
definiamo un punto F che si trova ad una distanza da A doppia di EA e con questo abbiamo ottenuto due punti che dividono il segmento in tre parti uguali.

Se vogliamo dividere il segmento AB in cinque punti uguali possiamo dare in sequenza i comandi che seguono:
C = A + (B-A) /5       D = A + 2 (B-A) /5
E = A + 3 (B-A) /5    F = A + 4 (B-A) /5


Oppure dare un comando collettivo definendo una lista:
Successione[A + k (B - A) / 5, k, 1, 4]
Non occorre tracciare gli assi, i punti vengono rappresentati in funzione della posizione di A e di B.

Per chi volesse fare un passo successivo è possibile definire uno strumento che faccia lo stesso lavoro per un numero qualsiasi di suddivisioni.
Un esempio di questo tipo si può trovare all'indirizzo:

giovedì 17 ottobre 2013


Come Partire


GeoGebra è un programma utile per una moderna didattica della matematica, nato come prodotto di Geometria Dinamica. Si tratta di un ambiante integrato in cui gli oggetti sono visti nel loro duplice aspetto geometrico e algebrico (da cui il nome), si è poi evoluto nel tempo tanto da diventare un prodotto che può essere usato nei diversi ordini di studi, dalla scuola di base all'università.
Si tratta di un programma distribuito a titolo gratuito per un uso non commerciale e liberamente scaricabile da Internet.
Trovare il programma e scaricarlo è quindi il primo passo da fare, si tratta di una operazione che dura pochi minuti, poi si può iniziare a lavorare.

Il sito ufficiale di GeoGebra è: www.geogebra.org
Facendo riferimento a questo indirizzo si ottengono tutte le informazioni sul programma.
Si tratta di un programma liberamente scaricabile ed usabile per scopi non commerciali.
Selezionando la voce Download vengono mostrate tutte le possibilità disponibili per provare ad usare o installare il programma

Versione Web Application

http://www.geogebra.org/cms/it/download/
Si tratta di una versione molto comoda per chi volesse provare il programma senza installarlo.
Viene caricata una pagina Web che mostra le classiche finestre GeoGebra, si può iniziare ad usarlo senza che venga lasciata traccia alcuna sul computer, funzione se si è collegati ad Internet.

Versione Portable

http://www.geogebra.org/cms/it/portable
Funziona su qualsiasi computer e non necessita di installazione: basta scaricare il pacchetto relativo al proprio sistema operativo ed estrarlo in una chiavetta USB.


Versione installabile per i diversi sistemi operativi


Si tratta del metodo classico, consigliato per chi volesse lavorare regolarmente con il programma.
Nel caso di Windows viene scaricato un *.exe di installazione che richiede la presenza di Java installato sul computer


Versione per Tablet
 
Per chi volesse usare GeoGebra con un tablet basta collegarsi con questo al sito e scaricare la versione adatta al sistema operativo.