S³owa w ordynku. S³owa w ataku i w obronie. Pomieszane. Refrakcja s³ów w stali i w wodzie. Odbicia s³owne i zwidy. £ad i g³adko¶æ. Spazmy i erupcje. Koj±cy wp³yw soku z passion fruit. Od rzeczy i do rzeczy. Krótko mówi±c. Ostatnie s³owo. Na pocz±tku by³ skowyt.
Blog > Komentarze do wpisu
Parabola

Parabola jest tak prosta, ¿e nie powinno siê nazywaæ jej krzyw±. Ale podobnie jest z ko³em, a nazywania ko³a prost± nikt nie zniesie, wiêc w imiê równo¶ci praw okr±g i te inne podobne rzeczy bêd± siê nazywa³y krzywymi. Co jest podobnego w okrêgu i paraboli? Ano, je¶li aba¿ur ma u góry wyciêcie, to kieruj±c go ku ¶cianie i przekrzywiaj±c z lekka w tê i wewtê zobaczy siê raz okr±g, raz elipsê, raz parabolê...

Ach, prawie zapomnia³em. Aba¿ur musi mieæ ¿arówkê, ca³e ustrojstwo ma byæ w³±czone i musi byæ ciemno.

Wiêc je¶li lekkie skrzywienie rêki wygina rys cienia aba¿ura na ¶cianie z kó³ka na jajko a potem na  niekoñcz±c± siê podstawkê do jajka, to te formy s± spowinowacone. I wiedzieli o tym ju¿ ....

Tak, tak, znowu oni. I mo¿na wprowadzaæ te krzywe w³a¶nie tak jak staro¿ytni Grecy, ale po co, je¶li pó¼niej nauczono siê robiæ to du¿o pro¶ciej. Wiêc pomy¶la³em: czasu marnowaæ nie bêdê, prosty rysunek krzywej... tak, dobrze mówiê, ale powiem inaczej: ³atwy rysunek tej linii z Sieci po¿yczê i wrócê do nicnierobienia. I chodzê ja, chodzê po sieciowych grafikach, a tu ci±gle parabole we wspó³rzêdnych. Czy oni ocipieli? Ops, spokojnie, tu m³odzie¿ chodzi. Ale nie ma sprawy, m³odzie¿ jest dobrze wychowana i takich s³ów nawet nie zna. Ponadto, nie ma takiego prawa, ¿e nie wolno piæ zupy przez rurkê z talerza s±siada. S± tacy, co sobie lubi± komplikowaæ zupy.

Prawdê mówi±c, jest parê rysunków, które radz± sobie bez wspó³rzêdnych, ale za karê faszeruj± szkic ca³± pozosta³± wiedz± matematyczn± autora. I pomy¶lcie chwilkê: jak d³ugo by¶cie wytrzymali z kuchark±, która by wciska³a pierwsze i drugie danie, deser oraz kawê  i kolacjê do tego samego talerza? Przecie¿ rzygaæ siê chce od takiej oszczêdno¶ci miejsca.

Stop. Koniec mamrotania (nawet po portugalsku) co o tym my¶lê. Wzi±³em papier ¶niadaniowy, d³ugopis, o³ówek, linijkê, skaner, ImageMagick, xv oraz gnuplot i zabra³em siê do roboty. I ju¿ mogê pokazaæ jak to robiæ.

Masz papier ¶niadaniowy? To taka kalka techniczna, ale du¿o tañsza. Przy sk³adaniu go na dwoje wyra¼nie widaæ liniê z³o¿enia, a w³a¶nie to jest potrzebne. Nie chcesz tego zrobiæ, wolisz tylko ogl±dn±æ? Wiesz, w szóstym rozdziale ksi±¿ki Knutha TeX. Przewodnik u¿ytkownika jest strasznie g³upie æwiczenie, a potem autor denerwuje czytelnika:

Statystyki pokazuj±, ¿e zaledwie 7,43 z ka¿dych 10 osób, które czytaj± ten podrêcznik odrabiaj± æwiczenie jak przykazano, ale to w³a¶nie ci ludzie najlepiej siê ucz± TeXa. A mo¿e siê przy³±czysz do nich?

On jest nudny i z³o¶liwy, ale ma racjê. Ogl±daj±c, zobaczysz moj± parabolê. Gdy j± zrobisz, bêdzie twoja.

Kolejno¶æ bêdzie odwrotna do szkolnej. Zrobimy co¶. Spróbujemy zrozumieæ co wysz³o. Opiszemy procedurê tak czytelnie jak siê uda. Wprowadzimy nazwy na nowe twory.

Na kalce rysujê liniê i punkt. Gdyby to by³ prawdziwy punkt, nie dostrzegliby¶my go, wiêc nasz punkt bêdzie gruby. Linia prosta te¿.

gruby punkt i linia

Nak³adam ten punkt na liniê i sp³aszczam kalkê. W ten sposób tworzy siê linia za³amania kalki. Skaner by jej nie zauwa¿y³, dlatego podczerniam j± o³ówkiem. Robiê to wiele razy, uk³adaj±c punkt w ró¿ne miejsca na linii. Im wiêcej, tym lepiej.

sk³adanie papieru

Jeden obszar jest pokrzywdzony liniami za³amania, drugi niepokalanie g³adki. Brzeg oddzielaj±cy oba obszary jest tworem, który chcemy dostaæ. Tak, w³a¶nie to nazwiemy parabol±.

Je¶li po³o¿enie na p³aszczy¼nie i skala nie ma dla nas znaczenia (a skala ujawnia siê tylko raz: w odleg³o¶ci punktu od linii prostej) to jest oczywiste, ¿e na ¶wiecie jest jedna jedyna parabola. Prawie tak samo jak to by³o z okrêgiem. Tam tylko skale mog³y byæ ró¿ne (miara promienia). Tu mo¿na wzi±æ odmienne po³o¿enie wyj¶ciowych elementów, ale je¶li brak na p³aszczy¼nie punktów odniesienia i widzimy to z oddali, nie da siê odró¿niæ dwóch paraboli.

Ka¿da z linii za³amania przy³o¿y³a siê tylko jednym jedynym punktem do robienia brzegu. W jednym punkcie styka siê z brzegiem. Jest styczna do paraboli. Ale to wcale nie jest ¶rodek drogi pomiêdzy pocz±tkowym punktem a miejscem gdzie go na prostej po³o¿yli¶my.

Niemi³y zwrot „pocz±tkowy punkt”. Punkt zas³uguje na imiê w³asne, bêdzie nam porêczniej. Nazwê go M.  Je¶li my¶lisz, ¿e to brzydkie imie, przezwij go na Marcina albo na co chcesz. Punkt Kasia. A skoro punkt dosta³ imiê, linii prostej te¿ siê nale¿y. Bêdzie siê nazywa³a prosta k. G³upi pomys³, ¿eby ma³a litera oznacza³a d³ug± prost± a du¿a – krótki punkt? Bardzo g³upi, ale nie mogê walczyæ z wszystkim naraz. Muszê wybraæ sobie w ka¿dym momencie najistotniejszego przeciwnika. To tradycja, czyli ¶wiêta krowa.

Pytanie: jak znajdê ten punkt obrze¿a dwóch regionów gdzie wybrana styczna go dotyka?

I w tym momencie ujawnia siê sens konstrukcji: region pognieciony jest bli¿ej prostej k, region g³adki jest bli¿szy punku M. Brzeg jest równoodleg³y od k i M.

punkt kontaktu

Czy potrafisz udowodniæ, ¿e do prostej najkrótsz±  drog± dochodzi siê schodz±c prostopadle? Wiem, ¿e to jest oczywiste, ale czy wiesz jak to uzasadniæ? Pytam, bo na 10 studentów 11,06 odpowiada ³api±c twierdzenie Pitagorasa, a to ma tyle sensu, co usuwanie laserem ko¿ucha z mleka. Tu trzeba zauwa¿yæ ¿e 2a < 2b, to siê nazywa nierówno¶ci± trójk±ta (no bo mamy dwa takie same trójk±ty prostok±tne, które sk³adaj± siê w jeden równoramienny).

nierówno¶æ trójk±ta

I ju¿ umiemy zdefiniowaæ nasz± granicê obszarów.

Mam na p³aszczy¼nie liniê prost± i punkt, który nie le¿y na niej. Biorê wszystkie te punkty, które s± w równej odleg³o¶ci od nich. Otrzymany zbiór
nazywam parabol±.

I jeszcze kwestia nazwisk. Imiona ju¿ mamy, M i k. Przyda³yby siê nazwiska. Tradycyjnie nadawana linii nazwa kierownicy wydaje siê sensowna i intuicyjna, a wiêc (z wêgierska, najpierw nazwisko) kierownica k. A punkt to ognisko M. Sk±d to? A pamiêtasz zabawy  z zapa³kami i s³oñcem? Skupione w jednym miejscu promienie zapala³y zapa³kê niegorzej ni¿ potarcie o chropowat± powierzchniê z fosforem. Je¶li przyjmiesz, ¿e wolno rysowaæ spadaj±ce ze s³oñca promienie na zielono, a nie na czerwono, natychmiast dojrzysz, ¿e wszystkie one odbijaj± siê w paraboli ( tak jak w stycznej w odpowiednim punkcie) i id± do ogniska.

promienie i ognisko

PS. (10/II/2008) Równanie jest wyprowadzone tutaj.
pi±tek, 01 lutego 2008, andsol-br
TrackBack
TrackBack URL wpisu:
Komentarze
2008/02/01 08:17:27
Ha, *andsol* osi±ga w tym wpisie mistrzostwo ¶wiata! Co nie znaczy, ¿e w innych wpisach nie osi±ga innych rzeczy ;). Ale tu – mistrzostwo ¶wiata. Mnie ujmuje szczególnie (poza niespieszn± narracj±, subtelnym ³echtaniem Organu Ciekawo¶ci u czytelnika i – ogólnie – nastrojem rado¶ci odkrywczej) tak¿e *andsola* stosunek do jêzyka, który widaæ np. w tym zdaniu:

"Jeden obszar jest pokrzywdzony liniami za³amania, drugi niepokalanie g³adki."

Geometria jako sztuka krzywdzenia obszarów? ;) OK, to cierpienie w dobrej sprawie.

I tak sobie my¶lê, ¿e kto jeszcze nie zag³osowa³ w kolejnym etapie konkursu na blog roku, to powienien! W symbolicznym akcie zado¶æuczynienia. Niekoniecznie w celu wygrywania konkursów. Ale choæby po to, ¿eby pokazaæ temu go¶ciowi od "otwierania uk³adów", ¿e s± tacy, co wol± rado¶æ odkrywania rzeczy prostych a ciekawych od bycia obiektem wkrêtu'n'wcisku na rzecz Kasjopean ;)
-
2008/02/01 11:12:13
Nareszcie rozumiem i dwoma kopytkami pod Nameste sie podpisujê ( i jaka szkoda, ¿e zag³osowaæ nie mogê!).
A do Andsola: czytaj±c takie eleganckie, piêkne wyt³umaczenie, ¿al mi litery cztery za proszeniem ¶ciska, ¿e¶ taki daleki w przestrzeni, bo u TAKIEGO, to bym matematykê studiowaæ zaczê³a. Hough!
-
2008/02/01 13:15:32
He, he, znam siê na tych pu³apkach! ¦ci±gn± andsola do Polski i tam go wcisn± w pensjê dwa razy dwa równe dwa i pó³ (po odci±gniêciu podatków) i nawet na trzeci filar nie wystarczy... To ja ju¿ wolê cierpieæ te brazylijskie deszcze od tygodnia...

A tak na powa¿nie, Kochani, Wy mi du¿o, naprawdê du¿o dajecie i tylko staram siê czym¶ odwzajemniæ.A ¿e nie umiem pozowaæ do Playboya to podnudzam o matematyce...
-
2008/02/01 13:25:29
Ju¿ dawno mówi³am, ¿e Andsola trzeba "Sci±gn±æ" przymusowo do MEN. Mo¿e deportacjê uda³oby siê za³atwiæ?Co¶ chyba na sumieniu ma, wiêc jakie¶ kwity by siê znalaz³y. Ile nasze dzieci by zyska³y....Ja na staro¶c uczê siê matematyki na nowo i coraz wiêcej rozumiem.Zreszt± nie tylko matematyki.Szkoda ¿e mam tylko jeden g³os
-
2008/02/01 13:47:03
I rzek³ Jezus: "Królestwo Bo¿e jest jak y=3x^2-6"
"Co to znaczy?" - szemrali Jego uczniowie - "To chyba jaka¶ parabola?!"

(przepraszam ¿e to parabola ze wspó³rzêdnymi ;-) a artyku³ super!)
-
2008/02/01 13:48:29
@Acel: ju¿ kiedy¶ Ci mówi³em, nie sprawdzi³bym siê jako urzêdnik. Mam alergiê na g³upotê. Sugestiê o naszych dzieciach przemy¶lê, mo¿e jaka¶ ma³a podró¿ w czasie...
-
2008/02/01 13:59:54
@Sz_u: ³ama³em sobie g³owê jak wykorzystaæ dwuznaczno¶æ s³owa w tytule, a Ty to rozwi±za³e¶ takim sztychem. Czy to Twoje? (No, prawie jestem pewien, ¿e tak.) Gdzie¶ ju¿ siê pojawi³o? Przecie¿ szkoda na zagubiony w Sieci komentarz, warto by by³o wyci±gn±æ w pe³nym blasku na jaki¶ Go¶cinny Wystêp...
-
2008/02/01 16:42:51
Nameste, dzi¶ by³e¶ mi Muz±, nie krytykiem. Nawet po¿a³owa³em, ¿e o tym wcze¶niej nie pomy¶la³em, no ale wtedy nie by³by¶ Muz±. Pomy¶lmy jak by to by³o gdyby Babilasy, zamiast Dom nad jeziorem zak³adaæ (nawiasem, co za klasa literacka!) postanowili mieæ dom blisko rzeki, a rzeka prosto by p³ynê³a. I idzie Dorota ko³o domu na spacer a tu kasjopa³ka l±duje. Dok±d uciekaæ? Je¶li jest bli¿ej domu, to tam, bo do ich domu kasjopa³ka nie wejdzie. Jak bli¿ej rzeki, to do wody, bo nie nasz± bêd±c, kasjopa³ka od wody stroni. I od wszystkiego co bio. Ale je¶li Dorota na paraboli stoi i za du¿o my¶leæ bêdzie, to j± kasjopa³ka chwyci i w szósty wymiar uniesie. I ja mam nadziejê, ¿e ca³a prawica si±dzie na tej paraboli.

Wiêc rozumiesz, Nameste, ¿e parabola, Krzywa, do tej batalii nie nadaje siê.
-
2008/02/01 18:58:41
dziêkujê. za papier ¶niadaniowy, za M i k, "za usuwanie laserem ko¿ucha z mleka". Nasrój mi siê zrobi³ taki:
ada2008.wrzuta.pl/audio/jsUWXebjhK/09_-_miroslaw_czyzykiewicz_-_w_stylu_horacego

(crtl+c, crtl+v, klik w guziczek z trojk±tem) - no nie da siê inaczej, albo ja nie umiem :)
-
2008/02/01 19:02:07
o! uda³o siê :)))))))))), u niektórych to nie dzia³a...
-
2008/02/01 19:22:18
@Szukajmysie: firefox nie grymasi³, od razu z³apa³.To z Oper± mia³a¶ k³opot? Ona na ogó³ jest lepsza...

Piêkna rzecz. I tyle talentów u jednej osoby. Czy jak on siedzi w naszej-klasie to go dziewczynki nie ci±gn± za warkocz?
-
Go¶æ: , host-86-63-136-28.pronet.lublin.pl
2008/02/01 20:28:08
Oj, matematyka, szko³a, MEN to tzw. ¶liskie tematy. Nie zazdroszczê urzêdnikom o¶wiatowym tego bólu g³owy, który niew±tpliwie bêd± mieæ po powrocie matematyki na maturê. Co zrobiæ aby zda³o dostatecznie du¿o dzieci? To bêdzie wszystko tylko nie matematyka!
A parabole (albo raczej prawie-parabole) otaczaj± (osaczaj±?) nas na co dzieñ: reflektory, anteny satelitarne, liny no¶ne mostów wisz±cych, tory rzutów (niezbyt szybkich) pi³k± itp.
en.wikipedia.org/wiki/Parabola
Szczególnie polecam na angielskiej stronie wiki kszta³t powierzchni rozgraniczaj±cej dwie ciecze w wiruj±cym naczyniu!
-
2008/02/01 20:29:41
To co powy¿ej z Lublina to moje...
uciek³ gdzie¶ login
-
2008/02/01 20:55:06
@Fredf: tak, gdzie dzia³a si³a grawitacji (czyli wszêdzie), pojawi± siê parabole. Te linie no¶ne nie podszywaj± siê pod parabole? Jak s± same, bez mostu, to chyba wys³annicy od cosinusa hiperbolicznego. A w jednym miejscu to wiki-en nie przemy¶la³a dobrze kolejno¶ci dzia³añ. Jak i¶æ od równania do ogniska to rachunki na zanudzenie doros³ego, jak od ogniska do równania, dziecko wspomagane przez tw.Pitagorasa robi ¶piewaj±co. Mo¿e jutro napiszê te dwie czy trzy linie rachunków, dzi¶ pada³o jeszcze tyle, ¿e ca³y LaTeX poszed³ na Macintoshe.
-
2008/02/01 21:49:34
Jak jednorodna lina (³añcuch) wisi sama to wtedy tworzy oczywi¶cie krzyw± ³añcuchow±, ale jak j± obci±¿yæ ciê¿arem roz³o¿onym równomiernie wzd³u¿ ciêciwy to wtedy jest parabol±.
Czy bêdzie kontynuacja tej "geometrii wykre¶lnej"?, Jakie¶ li¶cie, loki, konchoidy?
-
2008/02/02 01:04:16
niestety, nie moje, gdzie¶ kr±¿y³o w sieci :-)
-
2008/02/02 02:21:42
@Fredf: oczywi¶cie masz racjê kiedy jawi siê która z tych krzywych. Quand à l'avenir, ça viendra... Obiecany jest rachunek zdañ i mini-wstêp do rachunku ró¿n-ca³k, a ¶ci¶lej, rozmowa o stycznych. Czekam ci±gle na wiadomo¶æ kiedy AMM wydrukuje nam (J.Kocik i ja) historiê jak zamordowali¶my algebrê w trygonometrii i zbiorê siê do opisania tu tego. Ale choæ jestem maniakiem krzywych (raczej jako laik ni¿ fachowiec), to domy¶lam siê, ¿e daleka wycieczka w ich ¶wiat dla wielu osób dobrej woli by by³a zbyt okrutnym sprawdzaniem tej dobrej woli.
-
Go¶æ: , ici2.internetdsl.tpnet.pl
2008/02/02 07:12:47




fredf
2008/02/01 21:49:34
Pisze:
"Jak jednorodna lina (³añcuch) wisi sama to wtedy tworzy oczywi¶cie krzyw± ³añcuchow±, ale jak j± obci±¿yæ ciê¿arem roz³o¿onym równomiernie wzd³u¿ ciêciwy to wtedy jest parabol±."
Lepiej by³oby powiedzieæ 'wzd³u¿ rozpiêto¶ci', czyli ciêciwy ³±cz±cej punkty zawieszenia linii- niewa¿kiego wiotkiego sznura. Krzywa ta, jak ka¿da, ma wiele ciêciw, a tylko obci±¿enie wzd³u¿ tej przechodz±cej przez punkty utwierdzenia linii spe³nia ten warunek o którym Pan pisze.

Wiechu