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Teorema de Pitágoras, ¿para qué?

¿Qué sabemos?

En la segunda sección de este proyecto hemos visualizado el vídeo titulado "Un teorema es para siempre", en el que tomamos contacto con el concepto teórico de teorema y, como ejemplo, mencionamos el de Pitágoras, por tratarse de uno de los más conocidos. Ahora bien, el contexto del mismo puede llevarnos a creer que se trata de una herramienta para uso exclusivo de los matemáticos. Pues bien, en el siguiente vídeo podremos apreciar, posiblemente para nuestra sorpresa, cómo el Teorema de Pitágoras es necesario en el quehacer diario de otros profesionales.

¿Preparados?

math2me. Teorema de Pitágoras en la construcción (Licencia estándar de YouTube)

El maestro albañil que aparece en este audiovisual afirma que es imposible construir una vivienda sin saber matemáticas, haciendo referencia constante a la hipotenusa y al ángulo recto.

Actividad: aprendemos con el vídeo

¿Qué somos capaces de recordar tras la visualización de este vídeo?

Para sacar el máximo partido a este material, vamos a colaborar entre todos para revisar y aclarar lo que hemos visto y oído.

Uno de nosotros anotará en la pizarra las aportaciones de cada uno intentando, por ejemplo, dar respuesta a las siguientes cuestiones:

  • ¿Para qué utiliza las matemáticas el constructor?
  • Según este maestro albañil, ¿cuál es la base principal en la construcción?
  • ¿Qué tres números emplea para poner un ejemplo?
  • ¿Qué consigue con esa terna?
  • ¿Para qué es importante el Teorema de Pitágoras?
  • ¿Cuáles son las medidas del llamado "triángulo pitagórico"?
  • ¿Observamos alguna relación con las medidas del ejemplo aportado por el maestro albañil?
  • ¿Qué dice el Teorema de Pitágoras?
  • ¿Seríamos capaces de expresarlo mediante una fórmula matemática?

Finalmente, volveremos a consultar los fragmentos necesarios del vídeo para determinar el porcentaje de respuestas correctas, rectificar los errores posibles o aquello que no hayamos entendido.

Como conclusión, tomaremos nota de las respuestas en nuestros diarios.

    1. f. Geom. Lado opuesto al ángulo recto en un triángulo rectángulo.

    2. f. trío (‖ conjunto de tres personas, animales o cosas).

    Buscamos ternas pitagóricas

    A partir del conocido como triángulo pitagórico, es decir, el que tiene por medidas 3, 4 y 5, podemos encontrar, aplicando los conocimientos sobre semejanza de figuras que hemos descubierto durante el desarrollo de nuestro proyecto de investigación, otras ternas pitagóricas, que son uno de los elementos matemáticos más antiguos en toda la historia de la humanidad, incluso anteriores al propio Pitágoras.

    Dada la importancia de las ternas pitagóricas, los matemáticos, investigando como nosotros, han encontrado las siguientes fórmulas que permiten generar las ternas que sean necesarias, donde la primera expresión algebraica corresponde al cateto menor, la segunda al cateto mayor y la tercera representa la hipotenusa.

    Ternas pitagóricas

    M^{2}-N^{2}, 2\cdot M\cdot N, M^{2}+N^{2}

    Para obtener ternas pitagóricas empleando estas fórmulas nos será de gran utilidad la estrategia de la tabla de valores, que es una disposición como la que podemos apreciar debajo.

    Veamos un ejemplo, ¿preparados?

    En las dos primeras columnas colocamos los valores de M y N enteros que nosotros queramos, con la única condición  de ser M>N. Libremente, hemos elegido M=2 y N=1, valores que sustituimos seguidamente en las tres expresiones algebraicas y realizamos los cálculos respetando la jerarquía de operaciones.

    Primera terna pitagórica

    M^{2}-N^{2}=2^{2}-1^{2}=4-1=3\\2\cdot M\cdot N=2\cdot 2\cdot 1=4\\M^{2}+N^{2}=2^{2}+1^{2}=4+1=5

    ¡A practicar! Tomando como modelo el ejemplo que acabamos de ver, nos corresponde completar la tabla para localizar tres ternas pitagóricas más.

    VALOR DE M>N VALOR DE N CATETO MENOR CATETO MAYOR HIPOTENUSA TERNA
    M N

    Cateto menor

    M^{2}-N^{2}

    Cateto mayor

    2\cdot M\cdot N

    Hipotenusa

    M^{2}+N^{2}

    2 1 3 4 5 3, 4, 5
    3 2
    4 3
    5 3

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    Abordamos nuestra última fase de investigación

    Hemos llegado a los últimos retos que, una vez superados, nos permitirán conseguir la acreditación de matemático o matemática de prestigio para integrarla en nuestro currículum, que es la herramienta fundamental para buscar trabajo y darnos a conocer como profesionales.

    Currículum Vitae
    Nick Youngson. Currículum Vitae (CC BY-SA)

    Pero antes, debemos investigar junto a nuestros compañeros y compañeras de equipo tan bien como hasta el momento. ¿Estamos preparados?

    1. m. Relación de los títulos, honores, cargos, trabajos realizados, datos biográficos, etc., que califican a una persona.

    Actividades a realizar

    4. f. Fil. Prueba de algo, partiendo de verdades universales y evidentes.

    2. m. Lenguaje especial entre personas de un mismo oficio o actividad.

    Es una idea que facilita enormemente la demostración de un teorema o la resolución de un problema, y es fruto del ingenio, creatividad o imaginación de cada persona.

    Completamos y encuadernamos digitalmente nuestro trabajo de investigación

    Hemos llegado al final del segundo capítulo y del proyecto, por lo que corresponde completar la memoria de nuestro trabajo de investigación para, enseguida, proceder a su encuadernación digital y dar difusión en los entornos de la comunidad matemática internacional. Simplemente nos queda incluir los descubrimientos que hemos realizado relativos a ternas pitagóricas, al teorema de Pitágoras y su aplicación en la vida cotidiana.

    Hiperaula
    José Antonio Salgueiro en Flickr. Hiperaula (CC BY)

    Antes de finalizar dejamos las plantillas relativos a las ternas pitagóricas y al teorema de Pitágoras y su aplicación en la vida cotidiana.

    Ternas pitagóricas

    Cada equipo de trabajo deberá cumplimentar el documento de planificación que hemos denominado Plantilla Sección-12 : Ternas pitagóricas (descarga en formato editable / descarga en pdf), personalizando en la zona superior izquierda el nombre del equipo, así como el nombre del centro educativo, URL de su página web y enlace a la misma en la zona inferior del documento.

    En la columna derecha debemos ofrecer las respuestas a las preguntas planteadas a la izquierda, escribiendo las fórmulas usadas, las operaciones realizadas, los argumentos y las conclusiones finales empleando el editor de texto matemático, siguiendo, en todo momento, la notación habitual en la página del proyecto y estando muy atentos a las explicaciones, comentarios y cuestiones.

    Teorema de Pitágoras

    De forma completamente análoga, cada equipo de trabajo deberá cumplimentar el documento de planificación que hemos denominado Plantilla Sección-13 : Teorema de Pitágoras (descarga en formato editable / descarga en pdf), siempre empleando el editor de texto para presentar una memoria de nuestro trabajo de investigación con la calidad requerida.

    Con la dinámica de trabajo colaborativo que ya conocemos, presentamos a continuación las instrucciones y recursos para, ¡por fin!, terminar y encuadernar digitalmente la memoria de nuestro trabajo de investigación.

    ¿Preparados?

    Pasos y recursos para concluir el proyecto

    Siglas del inglés Portable Document Format, «formato de documento portátil»

    Acreditación como matemático o matemática de prestigio

    Entregada la memoria con los resultados y conclusiones de nuestro trabajo de investigación, corresponde al director o directora del proyecto su validación y si, aplicadas las rúbricas de evaluación que conocemos desde el principio, tiene la calidad suficiente realizará la propuesta al Equipo Matemático de Proyecto EDIA (EMPE) para que tenga a bien concedernos el certificado que nos acredita como matemáticos o matemáticas de prestigio e informar al Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) y a la Comunidad Matemática Internacional.

    Equipo Matemático de Proyecto EDIA
    CeDeC. Equipo Matemático de Proyecto EDIA (CC BY-SA)

    Superado este trámite, podemos obtener nuestra acreditación de investigador matemático o investigadora matemática (descarga en formato editable odp / descarga en pdf), que formará parte de nuestro currículum y engrosará nuestra amplia relación de méritos.

    Completamos el diario de aprendizaje: evaluación final

    Después de finalizar nuestro proyecto solo nos queda una tarea más por llevar a cabo: evaluar todo lo que hemos aprendido y cómo hemos aprendido. Es el momento de cerrar nuestros diarios de aprendizaje con la publicación de dos entradas que llevarán los títulos "Teorema de Pitágoras, ¿para qué?" y "Balance final del proyecto", indicando en cada una la correspondiente fecha.

    No olvidaremos realizar la "Crítica 3x1", es decir, señalar tres cosas que nos han gustado en este proyecto y una que cambiaríamos.

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