Problemas Teoremas

Abril 2, 2010

Figure-8 Knot Escultura de Carlo H. Séquin

Filed under: Arte,Geometria,Matemática — Américo Tavares @ 11:29 pm
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 Escultura representada no calendário da AMS de 2010 (Março)

(reproduzida com permissão do autor)

Figure-8 Knot , de Carlo H. Séquin 

 Professor of Computer Science, EECS Computer Science Division, University of California

(American Mathematical Society – Mathematical Association of America
Joint Mathematics Meetings, January 5-8, 2009 – Washington, D.C., Exhibition of Mathematical Art. Bronze, 9″ tall, 2007, Second prize)

www.bridgesmathart.org

The Figure-8 Knot (*) is the second simplest knot, which can be drawn in the plane with as few as four crossings. When embedded in 3D space it makes a nice constructivist sculpture.

(*) Link meu 

Sobre o  figure-eight knot:

William P. Thurston, The Geometry and Topology of Three-Manifolds – Chapter Geometry and three-manifolds

Dezembro 29, 2008

Método de Newton de determinação da raiz de uma equação não linear e … BOM 2009

pdf: ver caderno

Se tiver uma equação  não  linear

f(x)=0

e pretender determinar numericamente um zero, pode utilizar o método da secante ou o de Newton que passo a expor. Pelo método de Newton partimos do valor inicial x_{1} e geramos uma sucessão de valores x_{i} (i=1,2,,\ldots ) até  nos aproximarmos da solução  da equação. Paramos quando chegarmos à  aproximação pretendida.

A recta que passa por \left( x_{1},y_{1}=f\left( x_{1}\right) \right)  é  dada pela equação:

y=f^{\prime }(x_{1})(x-x_{1})+f(x_{1})

que intersecta o eixo dos x no ponto de abcissa x_{2}

x_{2}=x_{1}-\dfrac{f\left( x_{1}\right) }{f^{\prime }\left( x_{1}\right) }

Este valor permite gerar, pelo mesmo método, o novo valor

x_{3}=x_{2}-\dfrac{f\left( x_{2}\right) }{f^{\prime }\left( x_{2}\right) }

da abcissa do ponto de cruzamento da tangente a f(x) no ponto (x_{2},y_{2}=f(x_{2}))  e assim sucessivamente:

x_{i+1}=x_{i}-\dfrac{f\left( x_{i}\right) }{f^{\prime }\left( x_{i}\right) }.

Como se vê  este método obriga ao cálculo da derivada da função  f(x).

Exemplo: Aplique o método de Newton na determinação de \sqrt{2}

\sqrt{2}  é  solução de x^{2}-2=0. Temos f(x)=x^{2}-2 e f^{\prime }(x)=2x, pelo que a iteração se faz aplicando sucessivamente

x_{i+1}=x_{i}-\dfrac{x_{i}^{2}-2}{2x_{i}}

Escolhendo x_{1}=1, vem

x_{2}=x_{1}-\dfrac{x_{1}^{2}-2}{2x_{1}}=1-\dfrac{1-2}{2}=\dfrac{3}{2}

x_{3}=x_{2}-\dfrac{x_{2}^{2}-2}{2x_{2}}=\dfrac{3}{2}-\dfrac{\left( \dfrac{3}{2}\right) ^{2}-2}{2\times \dfrac{3}{2}}=\dfrac{17}{12}

x_{4}=x_{3}-\dfrac{x_{3}^{2}-2}{2x_{3}}=\dfrac{17}{12}-\dfrac{\left( \dfrac{17}{12}\right) ^{2}-2}{2\times \dfrac{17}{12}}=\dfrac{577}{408}

x_{5}=x_{4}-\dfrac{x_{4}^{2}-2}{2x_{4}}=\dfrac{577}{408}-\dfrac{\left( \dfrac{577}{408}\right) ^{2}-2}{2\times \dfrac{577}{408}}=\dfrac{665857}{470832}

A sucessão

1,\dfrac{3}{2},\dfrac{577}{408},\dfrac{665857}{470832},\dots\rightarrow \sqrt{2}

A velocidade de convergência é  boa:

\sqrt{2}-1=0,41421

\sqrt{2}-\dfrac{3}{2}=-8,5786\times 10^{-2}

\sqrt{2}-\dfrac{17}{12}=-2,4531\times 10^{-3}

\sqrt{2}-\dfrac{577}{408}=-2,1239\times 10^{-6}

\sqrt{2}-\dfrac{665857}{470832}=-1,5949\times 10^{-12}

[Actualização de 4-4-2009: incluído exemplo]

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Do calendário dos Artistas Pintores com a boca e o pé  (Março de 2009) – “Amigas” de Chris Opperman. Citação de William Blake. 

meninas2009

Aproveito esta oportunidade para desejar um BOM 2009 a todos os visitantes e comentadores deste blogue.

Março 14, 2008

Antichron: a ligação entre a geometria e a escultura

Filed under: Arte,Geometria,Matemática — Américo Tavares @ 12:24 pm
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A escultora Bathsheba Grossman,  com formação matemática, explora as ligações entre a geometria  e a escultura. Eis um exemplo intitulado Antichron  com múltiplas simetrias.

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Muitos outras esculturas poderão ser vistas no site da autora e nesta entrada do obvious.
  

Dezembro 10, 2007

Inverno no Parque

Filed under: Arte — Américo Tavares @ 11:33 am
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digitalizar0005.jpg

 ”Inverno no Parque”

Pintado com a boca por Trevor Wells

O meu calendário (Edição dos Artistas Pintores com a boca e o pé)  do próximo ano reproduz, no mês de Fevereiro, esta pintura acompanhada da seguinte citação de Ella Wheeler Wilcox

“Ri e o mundo ri contigo, chora e chorarás sozinho”.

Dezembro 1, 2007

Sé da Guarda – Azulejo da Lusitânia de Coimbra

Filed under: Arte — Américo Tavares @ 7:38 pm
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Sé da Guarda

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