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giovedì 22 gennaio 2015

LA RADICE QUADRATA DI DUE E' UN NUMERO IRRAZIONALE


In matematica, un numero irrazionale è un numero reale che non è un numero razionale, cioè non può essere scritto come una frazione a / b con a e b interi, con b diverso da zero. I numeri irrazionali sono esattamente quei numeri la cui espansione non termina mai e che non hanno un periodo 
La scoperta dei numeri irrazionali viene tradizionalmente attribuita a Pitagora, o più precisamente al pitagorico Ippaso di Metaponto, che produsse una argomentazione (probabilmente con considerazioni geometriche) dell'irrazionalità della radice quadrata di 2. Secondo la tradizione Ippaso scoprì i numeri irrazionali mentre tentava di rappresentare la radice quadrata di 2 come frazione (vedi la dimostrazione sotto). Tuttavia Pitagora credeva nell'assolutezza dei numeri, e non poteva accettare l'esistenza dei numeri irrazionali. Egli non era in grado di confutare la loro esistenza con la logica, ma le sue credenze non potevano tollerarne l'esistenza e, secondo una leggenda, per questo condannò Ippaso a morire annegato.

                       

                   


lunedì 27 gennaio 2014

RADICE QUADRATA DI DUE E' UN NUMERO IRRAZIONALE

Per Pitagora "tutto era numero": il numero era  la chiave per svelare i segreti dell'universo. E per Pitagora i numeri erano tutti esprimibili attraverso semplici e "rassicuranti" rapporti matematici, frazioni di numeri interi.
Ma un giorno questo universo fatto di solide certezze matematiche vacillò fin quasi a crollare, sotto il peso di una nuova, terribile scoperta. Qualcuno (probabilmente Ippaso di Metaponto) si accorse, a partire dalla semplice figura del quadrato, che il lato e la diagonale avevano lunghezze che non erano esprimibili attraverso un rapporto di due numeri interi. Erano dunque incommensurabili.
Fu un vero e proprio terremoto: si aprivano nell'universo dei numeri "buchi neri" impensabili: i numeri irrazionali, la cui espansione in qualunque base (decimale, binaria, ecc.) non termina mai e non forma una sequenza periodica.
Come prima conseguenza della scoperta, i Pitagorici furono costretti ad ammettere che il punto non ha dimensioni, contrariamente a quanto avevano sempre creduto e affermato: essi infatti ritenevano che i punti avessero una dimensione, fossero molto piccoli e tutti uguali, ma non nulli. Ora invece risultava evidente che un segmento e in generale una figura geometrica sono costituiti da infiniti punti di dimensione nulla. Infatti, nel caso in cui un segmento fosse costituito da un numero finito di punti, ne risulterebbe, ad esempio, che il lato del quadrato conterrebbe un numero intero di punti, e corrisponderebbe quindi ad x volte la dimensione di un punto. La diagonale, a sua volta, sarebbe y volte la dimensione del punto.
Pitagora censurò immediatamente la scoperta e l'incauto scopritore fu messo a tacere. I Pitagorici continuarono a sviluppare e diffondere le loro teorie cercando di tenere nascosta questa verità, nella speranza che prima o poi si potesse trovare una soluzione.
Ma qualcuno parlò.
Il “traditore” fu Ippaso di Metaponto, proprio colui che, forse, questa incommensurabilità l'aveva scoperta.
La reazione dei pitagorici fu durissima: Ippaso fu bandito e gli fu costruito, quantunque ancora in vita, un monumento funebre. Morì poco tempo dopo vittima di un naufragio, secondo la leggenda, "per volere di Zeus adirato": sulla sua morte sorse ben presto una diceria che ne fa un vero e proprio "giallo" dell'antichità. Si disse infatti che il suo assassinio fosse stato commissionato da Pitagora.
In questo video è riportata la dimostrazione per assurdo che la radice quadrata di 2 non può essere un numero razionale, forse un po' difficile per un alunno di seconda media, ma non impossibile da capire. 
Vediamo:

                


domenica 15 dicembre 2013

LA RADICE QUADRATA E I NUMERI IRRAZIONALI


Abbiamo visto che :
  •  Addizione e Moltiplicazione di numeri naturali sono due  operazioni che danno sempre come risultato altri numeri naturali.


  • La Sottrazione può dare come risultato anche  numeri negativi: ecco quindi  i numeri interi con segno, che comprendono i numeri naturali. L' operazione di somma, sottrazione o moltiplicazione di numeri interi dà come risultato un altro numero intero.


  • La Divisione dà luogo ai numeri razionali, cioè quei numeri che presentano cifre decimali dopo la virgola in numero finito o infinito ; in quest'ultimo caso i decimali sono sempre periodici. I numeri razionali comprendono  i numeri interi, nel caso in cui il dividendo sia multiplo del divisore. 

Si potrebbe pensare pensare i numeri razionali rappresentino  tutti i numeri possibili e immaginabili... ma non è così!
Infatti....dato un numero qualsiasi, la sua radice quadrata è quel numero che, moltiplicato per se stesso, dà il numero dato (radicando).
Queste operazioni danno come risultati dei numeri razionali? La risposta è no.

Ammettiamo che la radice ennesima di un numero naturale a possa essere espresso da una frazione fra numeri naturali (interi) p e q, e che questa frazione sia ridotta ai minimi termini (p e q non hanno fattori in comune). Elevando alla potenza n, sparisce il segno di radice, mentre a destra abbiamo p e q elevati all'ennesima potenza: visto che p e q non avevano fattori in comune, dopo quest'operazione continuano a non averne. Rigirando l'equazione si ottiene (a destra) che p alla n deve essere multiplo di q alla n; ma dato che p e q sono primi fra loro, l'espressione può essere vera solo se q vale 1, nel qual caso la frazione p / q è un numero intero. Conclusione: la radice ennesima di un numero qualsiasi può dare come risultato solo un numero intero, oppure un numero irrazionale.



L'esistenza dei numeri irrazionali è nota dalla più remota antichità: già i pitagorici avevano scoperto che la radice quadrata di due (che da un punto di vista geometrico rappresenta il rapporto fra diagonale e lato di un quadrato) non poteva essere espressa sotto forma di frazione. Quindi le radici ampliano ulteriormente il concetto di numero, aggiungendo ai naturali, interi (con segno) e razionali, anche i numeri irrazionali.