geometría-euclidiana
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ANTECEDENTES HISTÓRICOS.
Las matemáticas se
han desarrollado a
través de milenios y
tienen su origen en la
necesidad de los
seres humanos de
especificar
cantidades y medir
figuras. El énfasis
exagerado que
caracteriza a las
matemáticas como un medio para describir los problemas del mundo real
descansa en la interacción entre lo concreto y lo abstracto. En la enseñanza de la
geometría esta discriminación involucra sutilezas como el distinguir entre una
figura concreta y formas abstractas que con frecuencia permanecen ocultas.
Brevemente debo referirme a algunos de los principales desarrollos en la historia
de la geometría e indicar los hitos importantes desde el punto de vista didáctico
para la enseñanza de la geometría. Debo hacer algunas aclaraciones en
geometría, las que en mi opinión siempre tendrán importancia y
consecuentemente son relevantes para el currículo en geometría. Desde hace
algún tiempo se ha establecido una fuerte presión en el sistema educativo, ésta
consiste en la dificultad para introducir nuevos tópicos en el currículo sin quitar
otros. Debo argumentar que hay
muchos tópicos clásicos que tienen un
lugar justificado e importante en el
currículo. Espero, sin embargo,
mostrar también cómo enriquecer el
estudio de los tópicos tradicionales,
señalando algunos aspectos
novedosos. No hay duda de que las
gráficas computarizadas pueden
mejorar la enseñanza y el
entendimiento de la mayoría de los
tópicos geométricos; no se requiere
introducir nuevos tópicos para hacer
uso de estas nuevas herramientas.
. Geometría EuclidianaGeometría se deriva de la palabra griega geometría
(eletqia), que significa medida de la tierra. La palabra fue usada por el historiador
griego Herodoto en el siglo V a.C. en su gran épica sobre las guerras persas en
donde escribe que en el antiguo Egipto fue usada "geometría" para encontrar la
distribución adecuada de la tierra después de los desbordamientos anuales del
Nilo.La geometría como un marco de trabajo para la descripción y medida de las
figuras fue desarrollada empíricamente en muchas culturas hace varios miles de
años. La geometría como una ciencia que compila una colección de proposiciones
abstractas acerca de formas ideales y pruebas de estas proposiciones, fue
fundada alrededor de los 600 años a.C. en la cultura Griega por Thales, quién de
acuerdo a la leyenda propuso varios teoremas en geometría. En el siglo VI a.C., la
famosa escuela de los pitagóricos también debe ser mencionada con relación a
esto. Desde aquel período temprano debemos, sin embargo, señalar en particular
a Eudoxio (alrededor del 391- 338 a.C.), quien es conocido por una teoría de las
proporciones y el llamado método de exhaustión, aportaciones que hicieron
posible determinar áreas y volúmenes rigurosamente. En primer lugar la geometría
clásica Griega ha sobrevivido a través de
los famosos trece libros escritos por
Euclides alrededor de 300 a.C. conocidos
como los Elementos de Euclides. En
estos libros el conocimiento matemático,
en particular el geométrico, es resumido
por los griegos en el tiempo de Euclides y
fue sistematizado de tal manera que su
exposición, desde entonces, puso un
sello a los escritos matemáticos. La
enseñanza de la geometría Euclidiana es
importante desde los primeros grados del
sistema educativo.
Más aún, por supuesto, incluso en los
grados posteriores, el estilo de
enseñanza no debiera estar restringido
al estilo sugerido por Euclides en los
Elementos. En muchos países han
desaparecido del programa las
construcciones con regla y compás, no
obstante ser una manera muy buena de
aprender a analizar una situación como
el primer pasó en un proceso
matemático. Hacer una construcción
elaborada es tanto creativo como
inventivo. Si se quieren producir
pequeños programas en la computadora
para dibujar figuras geométricas se
requiere saber cómo construirlas. De
hecho, lo más importante de estas
construcciones pudiera nuevamente resultar central el uso de la computadora
como una herramienta para la enseñanza de la geometría elemental. Nociones
tales como semejanza, congruencia y simetría son
fundamentales para una gran cantidad de
argumentos y aplicaciones matemáticas y debieran
ser estudiados con cierto detalle. En niveles
avanzados de estudio, tales nociones pertenecen a
la geometría transformacional. Los lados concreto y
abstracto de la geometría no debieran ser
formalizados y teorizados pero debieran ser
experimentados durante la enseñanza y debieran
ser desarrollados gradualmente en los alumnos y
estudiantes. Al final, debiera emerger la diferencia entre una figura concreta y una
forma abstracta. Las pruebas son útiles cuando actúan como explicaciones o
revelan hechos sorprendentes que no pueden ser establecidos sólo por la
"experimentación". En mi opinión uno siempre debiera buscar pruebas que
actuaran como explicaciones, pero me he percatado de que algunas veces esto
puede ser difícil. También me he tomado cabal conciencia de que lo que es un
hecho sorprendente para un niño puedo no serlo para otro. Pero aún así, pienso
que hay algunos hechos que son sorprendentes casi para cualquiera.
MÉTODOS DE ESTUDIO.
La geometría euclidiana (o geometría
parabólica)1 es aquella que estudia las
propiedades del plano y el espacio
tridimensional. En ocasiones los
matemáticos usan el término para
englobar geometrías de dimensiones
superiores con propiedades similares.
Sin embargo, con frecuencia, geometría
euclidiana es sinónimo de geometría
plana y de geometría clásica.
Desde un punto de vista historiográfico,
la geometría euclidiana es aquella geometría que postuló Euclides, en su libro Los
elementos, dejando al margen las aportaciones que se hicieron posteriormente
Euclides planteó cinco postulados en su sistema:
Dados dos puntos se puede trazar una y solo una recta que los une.
Cualquier segmento puede prolongarse de manera continua en cualquier sentido.
Se puede trazar una circunferencia con centro en cualquier punto y de cualquier
radio.
Todos los ángulos rectos son congruentes.
Si una recta, al cortar a otras dos,
forma ángulos internos menores a dos
ángulos rectos, esas dos rectas
prolongadas indefinidamente se cortan
del lado en el que están los ángulos
menores que dos rectos.
Este último postulado, que es conocido
como el postulado de las paralelas, fue
reformulado como:
5. Por un punto exterior a una recta, se
puede trazar una única paralela a la
recta dada.
CONCEPTOS BÁSICOS DE LA GEOMETRÍA
EUCLIDIANA
Cuerpo Físico: Son las cosas que nos rodean y tienen forma, color, peso, pureza,
y ocupan un lugar en el espacio, como por ejemplo: las sillas, autos, edificios, etc.
Cuerpo Geométrico: Son aquellos de los cuales la geometría considera
solamente su forma y dimensiones, por ejemplo: los conos, esferas, prismas, etc.;
Los sólidos tienen tres dimensiones que son: largo, ancho y altura.
Superficie: Son los límites que separan a los cuerpos del espacio que los rodea y
solamente tiene largo y ancho, por ejemplo: la sombra de un árbol, de un poste, la
cara de un cuerpo geométrico, etc.
APLICACIÓN DE LA GEOMETRÍA
EUCLIDIANA.
RECTAS PERPENDICULARES Y PARALELAS
TEOREMA:
Por un punto exterior a una recta se puede trazar una y solamente una recta
perpendicular a la recta dada.
TEOREMA
Por un punto dado de una recta puede pasar una y solamente una recta
perpendicular a la recta dada.
TEOREMA
Un triángulo no puede tener dos ángulos rectos.
PARALELISMO
El paralelismo es una relación de equivalencia, o sea que cumple las propiedades:
1. Propiedad reflexiva: AB || AB
2. Propiedad simétrica: Si AB || CD entonces CD || AB
3. Propiedad transitiva: Si AB || CD y CD || EF, entonces: AB || EF
POSTULADO DE LAS PARALELAS
Se conoce como el quinto postulado de Euclides:
Por un punto exterior a una recta pasa una y solo una recta paralela a la recta
dada.
TEOREMA
Si dos recta cortadas por una transversal forman ángulos alternos internos
congruentes, entonces son paralela
s.
TEOREMA
Si dos rectas son cortadas por una transversal y forman ángulos correspondientes
congruentes, entonces son paralelas.
TEOREMA
Si dos rectas paralelas son cortadas por una transversal, los ángulos consecutivos
interiores son suplementarios.