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Biografía de Euclides de Alejandría Nace: alrededor del 325 a. C. Muere: alrededor del 265 a. C. en Alejandría, Egipto http://ciencia.astroseti.org/matematicas/articulo_3511_biografia_euclides_alejandria.htm Euclides de Alejandría es el matemático más prominente de la antigüedad, famoso por su tratado sobre matemáticas Los elementos. La perdurable naturaleza de los elementos debe hacer de Euclides el profesor de matemáticas líder de la historia. Sin embargo, poco se sabe de su vida excepto que enseñaba en Alejandría, Egipto. Proclo, el último de los grandes filósofos griegos, quien vivió alrededor del 450 d. C. escribió (ver [1] o [5] o muchas otras fuentes) : No mucho más joven que éstos [alumnos de Platón] es Euclides, quien juntó los 'Elementos', ordenando muchos de los teoremas de Eudoxo, perfeccionó muchos de los de Teateto y también demostró irrefutablemente la cosas que habían sido probadas no tan estrictamente por sus predecesores. Este hombre vivió en tiempos del primer Ptolomeo; Arquímedes, quien siguió de cerca al primer Ptolomeo menciona a Euclides y dicen además que Ptolomeo alguna vez le preguntó si había una manera más corta de estudiar geometría que los Elemento, a lo cual respondió que no había un Camino Real hacia la geometría. Él es, por lo tanto, más joven que el círculo de Platón pero mayor que Eratóstenes y Arquímedes, que eran contemporáneos según afirma Eratóstenes por algún lado. En sus metas era un platónico, simpatizante de esta filosofía, de donde hizo el final de los “Elementos” la construcción de las llamadas figuras platónicas. http://www.euclides.org/menu/elements_esp/indiceeuclides.htm http://www.euclides.org PROPOSICIÓN - Enunciado de una hipótesis o suposición, y de una tesis o conclusión, que es consecuencia de la hipótesis. Ejemplo : Proposición 3 de libro III de los Elementos de Euclides : Si en un círculo una recta CD dibujada a través del centro E divide en dos partes iguales a otra recta AB no dibujada a través del centro, la corta formando también ángulos rectos; y si la corta formando ángulos rectos, la divide también en dos partes iguales AF y FB. AXIOMA - Axioma es una proposición evidente en sí misma y por lo tanto, no necesita demostración. Por ejemplos tenemos los axiomas euclidianos: El todo es igual a la suma de las partes. El todo es mayor que cadauna de las partes. Entre dos puntos pasa una única línea recta. TEOREMA - Teorema es una proposición que para ser evidente necesita demostración. Por ejemplo: La suma de los ángulos de un triángulo es igual a dos ángulos rectos. Ejemplo: Si dos rectas paralelas se cortan con una recta secante se cumple la relación de ángulos sigüiente: 1 - Los ángulos alternos/internos son iguales. 2 - Los ángulos alternos/externos son iguales. 3 - Los ángulos correspondientes son iguales. 4 - Los ángulos colaterales internos son suplementarios. 5 - Los ángulos colaterales externos son suplementarios. TEOREMA DUAL - El principio de dualidad afirma que a partir de cualquier teorema o construcción de geometria proyectiva podemos obtener otro, conocido como teorema dual, sólo cabe intercambiar las palabras punto y recta, modificando también las relaciones entre los puntos y las rectas. Entonces, por este principio, Un punto se convierte en una recta. Puntos alineados se convierten en rectas que pasan por un punto. Rectas tangentes se convierten en el punto de tangencia. Un círculo circunscrito se convierte en un círculo inscrito. ...etc, etc. El teorema dual del teorema de Pascal es el teorema de Brianchon. TEOREMA DE FEUERBACH - La circunferencia de Euler o de los 9 puntos, es tangente a las circunferencias inscrita y exinscrita al triángulo. TEOREMA DE GAUSS - Los puntos medios de las diagonales de un cuadrilátero completo están en línea recta. TEOREMA DE EULER - En cualquier poliedro convexo, el número de caras más el número de vértices es igual al de aristas más dos. (caras + vértices = aristas + 2). POSTULADO - Postulado es una proposición que se admite sin demostración, aunque sin la evidencia del axioma. Por ejemplo: Por un punto exterior a una recta sólo se puede dibujar una sola paralela a la recta. LEMA - Lema es un teorema preliminar que sirve de base para demostrar otras proposiciones. COROLARIO - Corolario o consecuencia es un teorema la verdad del cual se deduce simplemente de otro ya demostrado. ESCOLIO - Escolio es una advertencia o nota que se hace a fin de aclarar, ampliar o restringir proposiciones anteriores. PROBLEMA - Problema es una cuestión que se propone con la finalidad y ánimo de aclararla o resolverla utilitzando una metodología determinada. INTRODUCCIÓN "La ciencia es la humildad en la búsqueda de lo verdadero y en cuanto pierda esa humildad ya no es más que una forma de embaucamiento".1 Los Elementos -año 300 aC.-, son un trabajo fascinante de la ciencia al que cabe dedicar atención, estudio y conocimiento por razones varias de naturaleza distinta. Su belleza ,- una razón sin lugar a dudas- colabora en el desarrollo lógico de la geometría y de otras ramas como las Matemáticas y las Ciencias Exactas; otra razón, la eficacia que emana de la obra lo que determina su valor universal que la distingue de otros intentos. Los Elementos se han transmitido a lo largo de 24 siglos a través de mil ediciones y en lenguas como el Griego original, el Árabe, el Latín y lenguas modernas como Inglés, Alemán, Euskera y esta versión en Castellano y Catalán. Todo ello orientado a formar elementos de juicio en el lector. "Los comienzos tuvieron una base intuitiva y empírica. El rigor se convirtió en una necesidad con los griegos, y aunque se lograra poco hasta el siglo XIX- por un momento pareció alcanzado. Pero todos los esfuerzos por perseguir el rigor hasta el final han conducido a un callejón sin salida, donde ya no hay acuerdo sobre qué significa realmente. La matemática sigue viva y con buena salud, pero solo mientras se apoye en una base pragmática." 2 Esta versión de los Elementos nace con dos intenciones; recuperar el interés intrínseco de la obra por su valor universal y divulgar una versión interactiva que combina los trazados de geometría dinámica y una versión contemporánea del texto en diversas lenguas para su comparación. El documento El uso del applet de Java que ilustra ésta versión es de consulta recomendada. Gracias a la autorización expresa de David Joyce a quien este proyecto debe su agradecimiento por la dimensión práctica que aporta a la reflexión y al estudio de la geometría. Es el movimiento de los elementos geométricos lo que genera la percepción de espacio tridimensional en el aparato conceptual de cada uno y que disipa en ese sentido ciertas ambigüedades ineludibles de los trazados estáticos. El texto de esta versión se basa en el texto de Heath 3, una traducción latina del texto que Heiberg y Menge 4 tradujeron del griego y de la que podemos consultar las Definitiones originales en Latín. Confrontada también con la versión adaptada y modernizada de Joyce5 en ciertos pasajes, ésta versión online consta de 132 definiciones, 5 nociones comunes o axiomas, 5 postulados y 465 proposiciones. Leves diferencias presenta la versión castellana de Puertas6, una referencia impecable con una Introducción General y un conjunto de notas de apreciada elocuencia y claridad. Y la monumental y bien conservada versión latina impresa por Ratdol en 1482 sita en el Monasterio de Yuso.7 El Libro XII y el Libro XIII están completos y disponible en Castellano-Catalán, comparables con el texto de Heath. Con multitud de correcciones pendientes esperamos sea el inicio de la nueva fase que inagura el proyecto. NOTAS 1 Escohotado, A., Caos y Orden, 1999. http://www.escohotado.org 2 Kline, 1992. Vol. III , pág. 1559. 3 Heath, Sir Thomas Little (1861-1940). The thirteen books of Euclid's Elements translated from the text of Heiberg with introduction and commentary. Three volumes. University Press, Cambridge, 1908. Consultada y disponible en http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/ptext?lookup=Euc.+1 http://www.perseus.tufts.edu 4 Heiberg, Johan Ludwig (1854-1928) Euclidis opera omnia. 8 vol. & supplement. 1883-1916. Edited by J. L. Heiberg and H. Menge. Consultada y disponible en http://www.perseus.tufts.edu/cgi-bin/ptext?lookup=Euc.+1 http://www.perseus.tufts.edu 5 Joyce, David. Euclid´s Elements. « (...) but it is slightly less literal to make it more readable.» Cfr. http://aleph0.clarku.edu/~djoyce/java/elements/aboutText.html http://aleph0.clarku.edu 6 Puertas Castaños, María Luisa. Elementos de Euclides. Ed. Gredos, 1991. Disponible en http://matematiques.org 7 Elements, Euclides, 300 aC. Euclid´s Elements. Opus Elementorum. Ratdol, 1482. Disponible en http://www.euclides.org/menu/edicions/ratdol/index.asp Libro I Los fundamentos de la Geometría Teoría de los triángulos, paralelas y el área Las 48 proposiciones se pueden dividir en tres bloques. Las primeras 26 tratan de las propiedades de los triángulos. De la 27 a la 32 establecen la teoría de las paralelas y demuestran que la suma de los ángulos de un triángulo suman lo mismo que dos ángulos rectos. De la 33 a la 48 tratan de los paralelogramos, triángulos, cuadrados, del Teorema de Pitágoras y su inverso. Proposición 1. Construir un triángulo equilátero sobre un segmento dado Noción comuna 1. Cosas iguales a una tercera son iguales entre sí. Definición 1. Un punto es lo que no tiene partes. Postulado 1. Por dos puntos diferentes pasa una sola línea recta. Libro II Álgebra geométrica Transformaciones de áreas y álgebra geométrica griega de la Escuela Pitagórica. Se establecen las equivalencias geométricas de diferentes identidades algebraicas y una generalización del Teorema de Pitágoras conocida como la ley del coseno. Parece querer ilustrar este Libro II el uso del desarrollo elemental del método de aplicación de áreas. Libro III Teoría de la circunferencia Este volumen trata de aquellos Teoremas relativos a la circunferencia, las cuerdas, las tangentes y la medición de ángulos. Consta de 11 definiciones y 37 proposiciones, 5 de las cuales son problemas y las otras teoremas. No se puede considerar un volumen excelente por lo que se refiere al carácter sistemático deductivo. Libro IV Figuras inscritas y circunscritas Este volumen contempla las construcciones pitagóricas, con regla y compás de los polígonos regulares de 3, 4, 5, 6 y 15 lados. Consta de 7 definiciones y 16 proposiciones que son todas problemas. Se estudian inscripciones y circunscripciones de figuras rectilíneas y círculos, y se ofrece la construcción de polígonos regulares, como el pentágono y el hexágono con el método de la duplicación de lados. Libro V Teoría de las proporciones abstractas Este volumen contiene una exposición magistral de la teoría de la proporción aplicable a magnitudes conmensurables y inconmensurables. Se resolvió así el problema planteado por el descubrimiento pitagórico de los números irracionales. Libro VI Figuras geométricas semejantes y proporcionales Este volumen contiene la teoría eudoxiana de la proposición a la geometría plana. Se establecen los Teoremas fundamentales de los triángulos semejantes y las construcciones de la tercera, la cuarta y la media proporcional. Se establece una solución geométrica a las ecuaciones cuádricas y la proposición de que la bisectriz interna del ángulo de un triángulo divide el lado opuesto en dos segmentos proporcionales a los otros dos lados. Libro VII Fundamentos de la teoría de los números Junto a los Libros VIII y IX forman un bloque diferente a la estructura que se da de los volúmenes I-VI y acumula las definiciones en este Libro VII. En total comprenden 102 proposiciones y podemos decir que son investigaciones de carácter teórico con la intención, por ejemplo, de determinar la medida común máxima entre sí de dos números no primos. De hecho este volumen es una reconstrucción del legado aritmético de raíces pitagóricas. Libro VIII Continuación de proporciones a la teoría de números Este Libro VIII se ocupa de series de números en proporción continuada y en progresión geométrica, concepto y noción que no queda definida. Libro IX Teoría de los números Este Libro IX es una especie de miscelánia aritmética. Encontramos como primicia la moderna resolución unívoca de un número en sus factores primeros y el Teorema que establece la cantidad infinita de los números primos. Encontramos también teorías de origen pitagórico que hablan de números pares, impares y sus relaciones. Libro X Clasificación de los inconmensurables Este volumen contiene y trata los números irracionales, es decir, de los segmentos que son inconmensurables respecto al segmento rectilíneo dado. Considerado el Libro X como un volumen complejo tanto por problemas de traducción como de interpretación. Consta de 16 definiciones repartidas en 3 grupos y 115 proposiciones. Se cree que gran parte de este volumen corresponde al trabajo de Theaetetus y que Euclides completó, ordenó y acabó. Libro XI Geometría de los sólidos Formando una especie de trilogía, los Libros XI-XII y XIII hablan de la geometría del espacio. Las 28 primeras definiciones en este Libro XI y ningún postulado configuran un total de 75 proposiciones, 63 de las cuales son teoremas y las demás 12 problemas, aunque estén presentadas éstas últimas como proposiciones mixtas. Libro XII Medición de figuras Este Libro XII nutre datos básicos para el desarrollo del Libro XIII con menos cohesión y menor capacidad sistemática. Se emplea el método de exhausción comentada por Arquímedes. Libro XIII Sólidos regulares De estructura interna sublime este excepcional Libro XIII incluye los dilectos 5 sólidos platónicos; a saber, tetraedro, hexaedro, octoedro, dodecaedro e icosaedro. Todos ellos evocando con rigor matemático sin precedentes las leyes del espacio euclideo que exorna el Timeo de Platón. TEOREMA D´EUCLIDES Primer Teorema d´Euclides. El quadrat de la longitut d´un catet és igual al producte de la longitut de la hipotenusa multiplicat per la longitut de la projecció del catet sobre si mateixa. El cuadrado de la longitud de un cateto es igual al producto de la longitud de la hipotenusa por la longitud de la proyección del cateto sobre sí misma. Segon Teorema d´Euclides. El quadrat de l´altura d´un triangle rectangle és igual al producte de la longitut de les projeccions dels catets sobre la hipotenusa del triangle. El cuadrado de la altura de un triángulo rectángulo es igual al producto de la longitud de las proyecciones de los catetos sobre la hipotenusa de dicho triángulo. TEOREMA DE PITÀGORES El teorema de Pitàgores és dels més coneguts i tan bàsic que s´explica a totes les escoles i Instituts. En un triangle rectangle, el quadrat de la hipotenusa és igual a la suma dels quadrats dels catets. Una construcció, que utiliza la disecció, consisteix en trocejar una figura i ensamblar-la d´una altra manera, tal com es mostra en el següent gràfic. La demostració es pot fer a partir de la coneguda figura del molí de vent Sigui ABC el triangle rectangle, recta en A. Dibuixem els quadrats BDEC, BFGA i CKHA. Dibuixem AL paral·lela a BD i unim AD i FC. Com que BAC i BAG són rectes, G, A i C estan aliniats.També ho estan B, A i H. Com que DBC i FBA són ambdos angles rectes, quan afegim a ambdos ABC, DBA i FBC són triangles iguals. El rectangle BDLI és el doble del triangle ABD, perque tenen la mateixa base BD i estan entre les mateixes paral·leles BD i AL. El quadrat BFGA és el doble del triangle FBC perque tenen la mateixa base FB i estan entre les mateixes paral·leles FB i GC. Aleshores el paral·lelogram BDLI és paral·lel al quadrat GB. De manera semblant, unint AE i BK, el trapeci CILE és igual al quadrat CKHA. Per tant el quadrat BDEC és la suma dels quadrats BFGA i CKHA.