viernes, 28 de febrero de 2014

Teoría de GRAFOS: Matematica II Final Blumenfarb. Marzo 2014

Bueno, el disclaimer lo hice en el post anterior. Voy a poner unas preguntas de finales pasados y voy a tratar de resolverlas. No quiere decir que estén bien. Sin embargo es lo más próximo que me puedo acercar a la realidad yo solo.

Pregunta de un final de Marzo 2011:

Definir grafo poligonal. ¿Cuándo es regular? ¿Cuándo es completamente regular? Mencionar todos los grafos poligonales y dibujar dos. ¿Todos los grafos cumplen con la ley de euler o hay excepciones? Vamos a ver.

Para definir grafo poligonal, primero definamos grafo plano.
Un GRAFO PLANO: es plano si, y sólo si es isomorfo a un grafo que puede dibujarse en el plano de forma tal que las aristas sólo se toquen en los vertices.

Los grafos no planos son dos: el K3,3 y el K5.
Cualquier grafo isomorfo de estos, o que tenga un subgrafo que sea alguno de estos dos no es plano.
K3,3
k,5

Entonces, un GRAFO POLIGONAL: es un grafo plano conexo el cual es una reunion de ciclos tal que existe un ciclo minimo y uno maximo. Un grafo poligonal divide el plano en zonas poligonales. El interior de cada ciclo se conoce como cara.
Puede comprobarse que el número de caras más el número de vertices es igual al numero de aristas más dos. Esto se conoce también como la ley de euler. C + V = A + 2

Tododos los poliedros regulares pueden expresarse como grafos poligonales. Estos son: El tetraedro, el cubo (hectaedro),el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro.



Un grafo poligonal es REGULAR cuando el grado de cada vertice es igual.
Un grafo poligonal es COMPLETAMENTE REGULAR si cada cara limita con la misma cantidad de aristas

Pregunta de un Final de Julio 2013:

Defina grafos poligonales, construya un grafo de 4 caras y 6 vertices. ¿Cuales son los poliedros regualers, nomberlos todos y dibuje como mínimo tres y por que polígonos están rigidos.
Como ven muy parecida a la anterior. Nunca está de más repetir para internalizar.

Grafo Polígonal: es un grafo plano conexo en donde la suma de las caras más la suma de los vertices es igual a la suma de las aristas más dos.

Los poliedros regulares son el tetraedro, el cubo, el octaedro, el dodecaedro y el icosaedro. Dibujarlos?
Estan todos en wikipedia miren:
http://es.wikipedia.org/wiki/Poliedro_regular

Aclaración: los que nos mencionaron en clase solo fueron los convexos.

Por qué poligonos están regidos es fácil. Mirenlos. El Cubo, por cuadrados, el tetrahedro por triángulos equilateros..

Pregunta de un final del 2010:

¿Qué es un grafo plano? ¿Cuál es la condición necesaria para que un grafo sea plano? cuál es la formula de euler? que es un grafo dual? ejemplificar todas las definiciones.

Devuelta algunos conceptos se repiten:
Un grafo PLANO es es un grafo conexo en donde las aristas solamente se tocan entre ellas en los vertices. Un grafo es plano sólo si no contiene a ningún subgrafo isomorfo a K3,3 o K5.
La formula de euler establece que si un grafo es plano y conexo se deberia dar que las caras + vertices = aristas + 2.
Un grafo dual de otro grafo G plano, es un grafo que tiene un vertice por cada cara de G y una cara por cada vertice. Se llama dual ya que las propiedades son simetricas. Si H es el grafo dual de G, entonces G es el grafo dual de H.
Para ejemplificar si cursaron y aprobaron matemática deberían saber ja ja ja.

Pregunta de un final de allí por el febrero de 2013:

Definir grafo Plano, dar condición necesaria y suficiente para que sea plano, definir recorrido EULERIANO, explicar los tipos de recorridos eulerianos, (eso no lo entendi, me parece que lo copiaron mal cuando lo subieron). Dar ejemplo de TODO.

Explicamos lo que es un grafo PLANO devuelta? dale,
Un grafo plano es un grafo conexo en donde el unico contacto entre aristas se da en los vertices. Para que un grafo sea plano no puede tener ningún subgrafo que sea K3,3 o K5.

Recorrido Euleriano: Se llama Recorrido euleriano a un recorrido que comienza y termina en un mismo vertice pasando exactamente una vez sola por arista. Para que estto exista el grafo debe ser conexo y el grado de todos los vertices par.

Calculo que la pregunta decia q expliquemos los tipos de recorrido. Por ende pongo el Hamiltoniano.
El hamiltoniano es un recorrido similar. Es un ciclo que comienza y termina en un mismo vertice pasando exactamente una vez por cada vértice. Es mpas dificil de comprobar que los ciclos eulerianos ya que no hay una condición necesaria o suficiente para que se de el recorrido o ciclo hamiltoniano

Pregunta de un final de febrero 2013:

¿Qué es un mosáico? Que polígonos permiten el total recubrimiento del plano? Explicar el problema de coloración.
Buen, la definición de mosaicos, sinceramente, pa que te la piden!
Esto es lo que yo pienso porque lo lei en wikipedia y lo lei en el libro de matematica de Santa María.

Un mosáico es una obra artistica conformada por incrustación de piedras, o de vidrios, generalmente coloridos.

Podría recubrise el plano con los siguientes polígonos regulares:
Triángulo equilatero, cuadrados, y hexagonos.

El problema de coloración nace cuando se intenta resolver la duda de cuantos colores son requeridos para colorear un mapa sin que haya países aledaños de un mismo color. Se requieren cuatro colores para colorear cualquier mapa polígonal.

Si leen este articulo de la wikipedia http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_los_cuatro_colores
Daranse cuenta que no es aplicable a la vida real ya que hay países que continuan fuera de su territorio principal como el caso de EEUU - ALASKA. Por ende se necesitan más colores.


En fin, mis fuentes son el libro de Matemática para diseño y arquitectura de Santa María y Nicolini, Wikipedia obviamente y mi propia deducción. He sacado cosas de algunas páginas que encontre buscando en google



martes, 25 de febrero de 2014

GEOMETRIA: Preparando el final Blumenfarb: Matemática 2. Finales resueltos.

Bueno, vamos a tratar de hacer las preguntas de los finales y posiblemente resolverlas.
Esto es lo que yo pienso que tengo q responder. Si tenes alguna aclaración o pensas que algo está mal te invito a que me lo digas y te lo agradezco!
Este final es ampliamente teórico. La teoría de la matematica de los temas que dieron sobre el año. Si prestas mucha atención en clase y tomaste nota de hasta la cosa más insignificante en ese momento (como la aplicación de las cosas al diseño) fuiste inteligente. Yo no, y estoy aprendiendo como puedo.

Vamos a empezar con el punto uno, que siempre es de geometría:

Pregunta de un final 2012:
-Definir superficie reglada, dar ejemplos númericos y mencionar aplicación al diseño.

Se llama superficies regladas a las engendradas por rectas paralelas a una dirección dada variable, que se desplazan por una curva llamada directriz. Hay distintos tipos de superficies regladas. Las superfices cílindricas son generadas por rectas paralelas a si misma apoyadas en una curva, directriz, las rectas que generan las superfices se llaman generatrices.
Es una superficie cilindrica si las generatrices son perpendiculares al plano que contiene la directriz.
Una ecuación que contenga dos variables si representa una curva en el plano de dichas variables, será la ecuación de una superficie cílindrica recta, cuyas generatrices son paralelas al eje de la variable faltante o ausente.
Además estan las superficies cónicas, las cuales son generadas cuando la generatriz se desplaza por la curva directriz pero atraviesa un vertice no perteneciente al plano de la curva.

Pregunta de un final 2009, 2010:
-Hipérbola, con sus definiciones (integración con el plano, sistema de puntos) Ejemplo gráficado, ecuación, usos en arquitectura.
La hipérbola es el lugar geométrico de los puntos en donde la diferencia de sus distancias a dos puntos fijos, los focos, es siempre constante. Si se corta con un plano a una superficie cónica en ángulo paralelo al eje se obtiene una hipérbola.
Gráficos y propiedades y ecuación en este video explican muy bien:

Pregunta de un final 2009, 2010, 2012:
-Definir superficies cónicas, cuándo se obtiene un cono circular recto, y curvas que salen de este. 
Una superficie cónica es una superficie reglada, puede ser de revolución o de no revolución. Se trata de una recta, la generatriz, la cuál se apoya en una curva, la directriz, y pasa por un punto, el vertice el cual está no está en el mismo plano que la directriz.
Una superficie cónica de revolución es engendrada cuando la generatriz rota alrededor de una recta fija, el eje. La generatriz corta al eje en un punto, el vertice.
Es un cono circular recto si la directriz es una circunferencia.
Las curvas que salen de un cono circular recto son: Al cortar el cono en un ángulo paralelo al eje se obtiene una hipérbola, en un ángulo paralelo a la generatriz, una parabola. Si corta en ángulo diferente a la generatriz se da un elipse, y si se corta en el plano con ángulo igual a 0° se da una circunferencia
Ecuación del cono:
{\frac  {x^{2}}{a^{2}}}+{\frac  {y^{2}}{b^{2}}}-{\frac  {z^{2}}{c^{2}}}=0\,

Pregunta final 2009, 2010, 2011, 2012, 2013:
-Definir la elipse como conjunto de puntos y interseccion entre superficies. ¿Cuál es su ecuación en un sistema cartesiano de ejes? ¿Cuáles son las dos relaciones que existen entre sus parámetros? ¿a que se le llama excentricidad y que relacion mide? Dar un ejemplo numerico de lo expuesto anteriormente. Mencionar alguna aplicación de la misma al diseño.

La elipse es el lugar geométrico de todos los puntos de un plano tales que la suma de las distancias a otros dos puntos fijos, los focos, es constante. La elipse se da cuando se intersecta con un plano en ángulo distinta a la generatriz en una superficie cónica de revolución.
Ecuación cartesiana
\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2} = 1

Entre a, b y c existe la relación pitagórica ya que se puede armar un triángulo rectángulo entre ellas.
a es el semi eje mayor, b es el semi eje menor y c la distancia entre el centro y el foco.
Elipse1.0.jpg
La excentricidad caracteriza la forma del elipse. 
Se define \varepsilon=\frac{c}{a}
Cuanto más próximo a cero sea el valor de la excentricidad más redondeada es la elipse.

Pregunta final 2009, 2010:
1) A q se llama superficie cilíndrica? Graficar al menos 2 ejemplos de las mismas y dar sus respectivas ecuaciones referidas a un sistema cartesiano de ejes.
Mencionar algunas aplicaciones concretas de ellas al diseño-

Una superficie cilíndrica es generada por una recta que se desplaza paralelamente a si misma apoyada en una curva directriz. Una ecuación que contenga dos variables, si representa una curva en el plano de dichas variables, será la ecuación de una superficie cilíndrica recta cuyas generatrices son paralelas a la variable faltante.
EJ:
Cilíndro eliptico 
Quadric Elliptic Cylinder.jpg 
{x^2 \over a^2} + {y^2 \over b^2} = 1 \,
Cilíndro parabólico
Quadric Parabolic Cylinder.jpg
 y = x^2 \,

Pregunta final 2009, 2010, 2012:
Esta es bastante dificil de entender.... yo escribo lo que puedo, pero el ejemplo, como sacar focos, directriz etc es complicado ahi va:
Explique cómo se obtiene a partir del concepto de conjunto de puntos en el plano la ecuación de la parábola con vértice en el origen. Mostrar un ejemplo numérico de parábola desplazada y graficarla indicando su vértice, foco y directriz 

Se denomina parábola al lugar geométrico de los puntos de un plano que equidistan de una recta dada, la directriz, y de un punto exterior a ella, el foco.
Les dejo un video que explica como sacar los vertices y focos de una parabola desplazada. El tema es que la ecuación para sacar estos datos estan al cuadrado y hay que saber traducir una ecuación normal completando cuadrados para dejarla de la forma que te deja sacar los datos.



Pregunta final 2010:
-Que es una superficie de revolucion? Definirla. Dar las ecuaciones de 2 de ellas y graficarlas mostrando su orientacion en el espacio y sus intersecciones con los ejes coordinados. Indicar si las mismas pueden ser regladas. Justificar.

Se dice que una superfice es de revolución si está engendrada por la rotación de una curva, la generatriz, alrededor de una recta fija, el eje, contenida en el plano de la curva.
Ejemplo uno: Cono Circular recto:
Ecuación
{\frac  {x^{2}}{a^{2}}}+{\frac  {y^{2}}{b^{2}}}-{\frac  {z^{2}}{c^{2}}}=0\,
Puede ser una superficie reglada, como directriz se utilizaría una circunferencia y las reglas deberian pasar por un vertice. El cono es una cuádrica degenerada.

Ejemplo dos: Paraboloide elíptico
\left({\frac  {x}{a}}\right)^{2}+\left({\frac  {y}{b}}\right)^{2}-z=0
Elíptico de revolución
Si además es a = b, el paraboloide elíptico será un paraboloide de revolución, que es la superficie resultante de girar una parábola en torno a su eje de simetría. Las antenas parabólicas son paraboloides de revolución, y tienen la propiedad de reflejar los rayos paralelos entrantes hacia su foco, punto donde se ubica el receptor.
Esto último lo copie de wikipedia.

No puede ser superficie reglada ya que no podria proyectarse un paraboloide eliptico a traves de una directriz y generatriz.

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EN FIN.... estas son todas las que hice de geometría por ahora, que no es poco. Próximamente grafos. Hay que estudiar mucho, porque creo que hay más preguntas y son todas amplias...
Suerte, yo estoy tratando de rendir ahora en marzo 2014.