Słowa w ordynku. Słowa w ataku i w obronie. Pomieszane. Refrakcja słów w stali i w wodzie. Odbicia słowne i zwidy. Ład i gładkość. Spazmy i erupcje. Kojący wpływ soku z passion fruit. Od rzeczy i do rzeczy. Krótko mówiąc. Ostatnie słowo. Na początku był skowyt.
Blog > Komentarze do wpisu
Czemu tak późno?

Oto jedna z najprostszych konstrukcji w duchu greckiej matematyki: do równobocznego trójkąta wpisz okrąg. Więc i jedno z najbardziej klasycznych pytań: jaka jest proporcja między długością wysokości trójkąta i promienia okręgu? Nie jestem historykiem matematyki, nie wiem kto i kiedy pierwszy raz zadał to pytanie, ale z pewnością jest ono jednym z najstarszych w tej dziedzinie rozmyślań – i zasłużenie weszło do zbioru najbardziej znanych problemów elementarnej geometrii, bo to tak ładna odpowiedź: jak trzy do jednego. Dróg do tej odpowiedzi jest wiele, czysto geometryczne, rachunkowe, a jak ktoś ma chyzia z wybieraniem trudnych metod, to nawet i trygonometryczna. I trudno zrozumieć czemu dopiero przed 5 laty, na jakimś matematycznym obozie treningowym w 2004 roku, młódź zauważyła, że tu nic nie ma do liczenia, że wystarczy popatrzyć i zobaczyć:
Math.Mag., vol.79 (2006), p.121
1. Mamy czarny trójkąt równoboczny a w nim seledynowy okrąg. Jest „wpisany”, to znaczy, że okrąg z większym promieniem nie zmieści się w tym trójkącie, on już styka się z trzema bokami trójkąta.

2. Pytamy o stosunek długości ciemnobrązowej wysokości i jasnobrązowego promienia.

3. Oczywiście jasnoniebieski odcinek od oparcia wysokości do wierzchołka mierzy połowę boku trójkąta równobocznego. (Oczywiście? Mam nadzieję, że nie zamierzasz sabotować ciągu uwag i zgodzisz się, że oczywiście).

4. Trójkąt z promienia, jego (jasnozielonego) przedłużenia o tej samej długości i z dwóch ciemnozielonych boków też jest równoboczny, bo ma trzy równe kąty (promień spotyka bok czarnego trójkąta pod kątem prostym, reszty kątów doliczysz się nawet śpiąc).

To chyba nie jest sensowne pytanie: „czemu dopiero teraz, po tylu wiekach, zauważono tę oczywistość?” Zauważono teraz, bo nie zauważono przedtem, najprzypuszczalniej podobne rzeczy dzieją się w setkach innych sytuacji. Ale jakaś wątpliwość drąży człowieka, więc zapytam o to samo, ale troszkę inaczej: czemu nie zauważono tego wcześniej, choć nad okręgiem wpisanym w równoboczny trójkąt pochylali się wszyscy nauczyciele i wszyscy uczniowie matematyki (za wyjątkiem tych z ostatnich lat, bo nastąpił w tej dziedzinie niewiarogodny regres myślowy, związany z progresem komputerowym).

Najprostsza nasuwająca się odpowiedź musi wspomnieć coś o olbrzymiej dozie bierności, z jaką zawsze wiązano nauczanie matematyki. Zapamiętaj, przelicz, i w żadnym wypadku nie odczuj przy tym jakiejś przyjemności, bo matematyka to rzecz poważna, a przyjemność to grzech.

A czemu tego nie znasz, choć to już 5 lat minęło? Cóż, świat „poważnej matematyki” zazwyczaj olewa to, co już jest znane, więc o czym tu gadać. (Całe szczęście, że nie cały ów świat, że bywają tacy matematycy jak John Conway czy Władimir Arnold, którzy nie mają za uwłaczające swej godności zastanawianie się nad dydaktyką, upraszczaniem dowodów, znaczeniem prostych słów. O Arnoldzie zamierzam wkrótce coś tu pisnąć.) A masa szkolnych fachowców nie potrzebuje więcej wiedzieć niż wie, przecież im za to nie płacą. I gdzie mieli by takich nowinek szukać?

No więc ta nowinka pojawiła się w kwietniowym numerze w 2006 w piśmie Mathematics Magazine.

środa, 28 stycznia 2009, andsol-br
TrackBack
TrackBack URL wpisu:
Komentarze
2009/01/28 05:16:18
Piękne. Nic lepszego tego dnia nie widziałem. Mogę iść spać.
-
2009/01/28 10:24:51
Hm.... moze to co powiem bedzie kretynskie ale co mi tam.

Jak popatrzec na jeden i drugi "patyczek" to widac na oko, ze jedna trzecia. Mozna wziac maly patyczek i przylozyc do wiekszego i tez sie zawsze bedzie zgadzac. Ale to nie to samo co udowodnic. A co to znaczy udowodnic w matematyce? Ze skladajac "juz udowodnione" kamyczki do kupki wyjdzie nam ich suma, ze sie tak wyraze.

A ze te kamyczki do tej pory byly rodzaju liczbowego i innych, to sie ludziska biedzili. Gdyby zamiast liczbowych kamyczkow dac dziecku starszemu taki trojkat ale zrobiony ze stalowych rurek, ktore mozna rozbierac i laczyc na powrot, to pewnie by powyzsza konstrukcje zlozylo po jakims czasie. Ale by nie wiedzialo, ze cokolwiek udowodnilo, bo nie wiedzialo, ze polowa boku trojkata i promien okregu to maja sie tak a nie inaczej do reszty i tak dalej.

wiec tu trzeba polaczenia posiadanej juz wiedzy matematycznej z swiezoscia spojrzenia... a ta niestety wlasciwa najczesciej jest ludziom, ktorzy nie maja jeszcze umyslu uksztaltowanego ugruntowana juz wiedza... kwadratura kola, albo trzeba geniusza, ktory potrafi oddzielic wyuczone uwarunkowania od "czystego" umyslu.

To nie przypadek, ze najwieksi wynalazcy i naukowcy ktorzy dokonali przelomu w roznych dziedzinach najczesciej byli samoukami....
-
Gość: bag, 90-156-77-99.magma-net.pl
2009/01/28 18:27:52
Mniam, ale "ja mierzę, Ty mierzysz, on mierzy", coś ma dlugość (albo i nie) i nie potrzebuje o tym wiedzieć.
-
Gość: taria, 37-bem-6.acn.waw.pl
2009/01/29 14:20:37
Nina, duża część szkolnej geometrii opiera się właśnie na tym, żeby coś "było widać", a nie, żeby daną własność wyprowadzić z aksjomatów Euklidesa czy innego systemu "kamyczków". Uważam, że to bardzo dobrze, bo w ten sposób naukę opiera się na tym, jak naprawdę nasz mózg funkcjonuje, kategoryzuje rzeczywistość. Jeśli widzimy kilka podobnych przedmiotów, zwykle bez zastanawiania się umiemy powiedzieć, czy są tej samej wielkości, który jest największy. Na czwartym rysunku andsola każdy widzi, że mały trójkąt jest równoboczny i jak ma się jego bok do wysokości dużego trójkąta. Można to sprawdzić, mierząc i porównując zmierzone wielkości, ale kluczowe jest to, że nasz umysł już"wie". A tego, co "wiemy" w sposób intuicyjny, łatwiej i częściej używamy, niż tego, czego nauczyliśmy się w sposób pamięciowy (znajduje się na liście już udowodnionych lematów). Dlatego ważne jest szukanie nowych, bardziej intuicyjnych dowodów różnych zależności.
-
2009/01/29 17:31:52
@BAG: zabiłeś mi klina, czy Ty to ten BAG o którym myślę (tzn. ten, który cierpiał w życiu z powodu Beatlesów...).

@Kwik: najważniejsze, by cukier krzepił, a matematyka przynosiła miłe sny.

@Nina: kretyńskiego tu niczego nie dojrzałe. A pytanie "co to znaczy «udowodnić»?" wywołuje coraz dłuższe i skomplikowane dyskusje. Może trzeba wziąć pod lupę nie "udowodnienie w matematyce" ale "udowodnienie w pewnych warunkach społecznych i historycznych". I choć "widzenie" jest bardzo mocnym argumentem (I see, je vois, kak vidno), są tu pewne niebezpieczeństwa skali czy wnikliwości... No bo patrzysz, widzisz ślicznego motylka nad pięknym kwiatkiem i sprawa jasna, jest harmonia, Bóg istnieje. Ale ktoś z innej perspektywy widzi ptaszka, który właśnie się przymierza do upolowania motylka. A ktoś z lepszym wzrokiem dostrzega grzybicę, zaświniającą życia motylka. Więc może lepiej nie traktować naszego oglądu jako ostatecznego dowodu, a jako materiał do przemyśleń...

Strasznie dużo tematów zdołałaś w jednym komentarzu poruszyć. Co rozwijają pewne typy "pomocy naukowych"? Czy nauczanie to w gruncie rzeczy "przyuczanie", czyli wmuszanie do standadów? Czemu tak wiele odkryć dokonuje się poza formalnym systemem edukacji? Oj, nie naraz, proszę :)

@taria: no właśnie, nie pamiętam czy rzekomo 70% czy 80% informacji w naszym gatunku dociera do nas poprzez wzrok, ale ta niedokładność nie ma znaczenia, bo niby jak się wycenia ilość informacji, takie "oprocentowanie" to dekoracja. Chyba lepiej powiedzieć: bardzo dużo - i nie będzie sporu, że "dojrzenie" faktów geometrycznych jest tak cenne.

Może dlatego geometria przyzdechła w szkole, bo jedni chcieli uczyć dostrzegania, inni wpychania w formalizmy euklidesowych aksjomatów (bez mruknięcia nawet o ich brakach) a jeszcze inni wychwalali ją jako materiał treningowy do rozwijania "logicznego myślenia" (a Bóg jeden wie co to niby ma znaczyć). A dostrzeganie prawidłowości w schematach rachunkowych to z pewnością późniejszy etap niż bawienie się prawie magicznymi formami tworzonymi z paru patyczków i łuków. Dlatego mile widzę oddalanie się od klasyków z aksjomatyzacjami a patrzenie i dotykanie figur z origami - o ile nie zamieni się to w nowy obowiązkowy schemat.