تحقیق در مورد افلاطون و هندسه (با فرمت word)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

افلاطون بر سردر آکادمی خود نوشت: «هرکس هندسه نمی داند وارد نشود.»

گذشته از این که هدف افلاطون از این گفته چه بود، یا حتی این ماجرا حقیقت است یا افسانه، این نکته بیانگر این حقیقت است که هندسه در دوران قدیم از اهمیت و اعتبار فوق العاده ای برخوردار بود و بیش از هر دانش دیگری مورد احترام بود، حتی یادگیری هندسه را برای آموختن فلسفه لازم می دانستند. شاید یک دلیل این نکته این مطلب باشد که هندسه بیش از هر دانش شناخته شده آن زمان نظری بود و بنابراین می توانست در زمانی که علوم دیگر به بیراهه می رفتند یا دوران طفولیت را طی می کردند، مستقلاً به راه خود ادامه دهد. از طرف دیگر هندسه کاربردی ترین علم زمان بود. قطعاً هندسه در ایجاد بناهای شکوهمند که میراث بشری محسوب می شود، از جمله اهرام شگفت انگیز مصر نقش بسزایی داشته است.تالس را پیشگام هندسه می شناسند، پس از وی نیز فیثاغورث، افلاطون، اقلیدس نیز هرکدام سهم شایان توجهی در گسترش و توسعه این شاخه از دانش ایفا کردند. تاریخ پربار فرهنگ و تمدن ایرانی نیز پر است از نام و چهره مشاهیر بسیار ارزنده ای که در طول چندین سده مشعل دار تحقیقات علمی جهان بودند. آنان با استفاده از دستاوردهای پیشینیان و تکیه بر سعی و تلاش خود، دانش بشری و علی الخصوص هندسه را به مدارج بسیار بالاتری رهنمون ساختند. چهره هایی از جمله خوارزمی، خیام، خواجه نصیر، ابوالوفای بوزجانی، جمشید کاشانی و بسیاری دیگر از جمله نام آورترین ریاضیدانان ایرانی هستند که در تاریخ ریاضیات جهان از مقام شامخ و جایگاه بسیار والایی برخوردارند. آنان توانستند با تشکیل زیج ها و انجام رصدهای دقیق تقویم جدیدی بر اساس سال خورشیدی ابداع کنند. با پایه گذاری قوانین حرکت، حفر قنات و استفاده از چرخ چاه را برای آبیاری کشترازها ممکن ساختند. با توسعه اخترشناسی به نیاز دریانوردان برای یافتن مسیر صحیح کشتی و نیاز مؤمنان برای یافتن جهت درست قبله پاسخ دادند. بدین ترتیب به همت این بزرگان، جواب پرسش هایی که در دوران شکوفایی دانش یونان حتی مطرح نشده بود، به دست آمد. بعدها نیز دانشمندانی نظیر دکارت، فرما، پاسکال، اویلر و گوس به توسعه همین دستاوردها پرداختند، به طوری که امروزه انواع مختلفی از هندسه برای حل انواع گونان مسئله ایجاد و گسترش یافته است. تا جایی که حتی پذیرش شاخه های جدیدی از هندسه همانند هندسه نا اقلیدسی که توسط لباچوفسکی و سایرین ابداع شده بود، برای بزرگترین ریاضیدانان زمان غیرممکن به نظر می آمد.هرچند که امروز ریاضیات بسیار گسترش یافته است اما باید دانست که هندسه هیچگاه اهمیت خود را از دست نداده است و همپای تحول سایر شاخه های دانش بشری، به تبدیل و تحول و نوزایی مدام دست زده است.بدیهی است هنگامی که به پشت سر خود نگاه کرده و تاریخ پرفراز و نشیب ریاضیات را مشاهده می کنیم، خود رادر مقابل اقیانوسی از دانش بشری می یابیم که گردآوری و تدوین عمده ترین دستاوردهای آن، برترین اراده ها را به هماوردی نابرابر می طلبد.اما محمدهاشم رستمی از دبیران با سابقه آموزش و پرورش موفق به انجام این کار سترگ شده است و طی بیش از چهل سال تحقیق دایره المعارف جامعی از هندسه تهیه کرده است که گفته می شود بالغ بر۲۰ جلد خواهد بود و تاکنون ۱۴ جلد آن به چاپ رسیده است. وی در این کتاب عمده ترین و برجسته ترین مفاهیم، قضیه ها، مسئله ها و تعریف ها را همراه با گوشه هایی از تاریخ هندسه و سرگذشت مشاهیر این شاخه تدوین کرده است، تا علاقه مندان به این شاخه از ریاضی با دسترسی به تمام مطالب مربوط به هر مبحث و حل و بررسی آنها به احاطه کامل بر آن مبحث دست یابند و احیاناً خود قضیه ها و مسئله ها را تعمیم داده و یا قضیه ها جدیدی را کشف کرده و مسئله های نویی را حل کنند.گروه علم ضمن آرزوی موفقیت برای این مؤلف، گفت وگویی را با وی ترتیب داده است که در زیر می آید.• آقای رستمی،  در ابتدا مختصری از خودتان بگویید.در سال ۱۳۱۸ در طبس متولد شدم. دیپلم ریاضی را در سال ۱۳۳۸ از دبیرستان ابومسلم مشهد و لیسانس ریاضی را در سال ۱۳۴۱ از دانشسرای عالی تهران دریافت کردم.• از فعالیت های خود در عرصه آموزش ریاضیات هم صحبت کنید.از سال ۱۳۴۱ به تدریس ریاضیات در دبیرستان ها، دانشسرای مقدماتی، مراکز تربیت معلم و دانشگاه پرداختم. از سال ۱۳۵۰ عضو شورای برنامه ریزی و تألیف کتب درسی (شاخه نظری) وزارت آموزش و پرورش هستم و در برنامه ریزی و تألیف چند کتاب درسی ریاضی در مقطع های دبستان و دبیرستان مشارکت داشتم که این فعالیت تاکنون ادامه دارد.چند سال عضو شورای ریاضی دفتر آموزش ضمن خدمت بوده ام که طرح آموزش مستمر دبیران ریاضی را با همکاری استادان دانشگاه و مراکز تربیت معلم و کارشناسان دفتر برنامه ریزی تهیه کردیم و در چهارمین کنفرانس آموزش ریاضی ایران ارائه دادیم. عضو گروه ریاضی انتشارات مدرسه، عضو هیأت تحریریه مجله ریاضی برهان، عضو انجمن ریاضی و عضو شورای برنامه ریزی دفتر تألیف رشته های فنی و حرفه ای وزارت آموزش و پرورش هستم.

تحقیق در مورد هندسه تحلیلی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

هندسه تحلیلی شامل مباحثی چون بردارها ، معادلات حرکت پرتابه ، معادلات خط ، ضرب عددی و برداری، بردارها. مقاطع مخروطی که در هندسه یونان پا گرفت و امروزه با معادلات درجه دو بعنوان منحنی‌هایی در صفحه مختصات توصیف می‌شوند یونانیان زمان افلاطون این منحنی‌ها را فصل مشترک یک صفحه با یک مخروط می‌گرفتند که نام مقطع مخروطی از آن ناشی شده است. نکته‌ای که حائز اهمیت اشاره به این مسئله است که در مطالعات هندسه تحلیلی مختصات دکارتی از اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد زیرا توسط این مختصات ما می‌توانیم طول و عرض و ارتفاع اجسامی را که می‌بینیم به صفحه منتقل کرده و درباره آنها براحتی به مطالعه پردازیم.

بردارها

برخی از کمیات که اندازه می‌گیریم با اندازه‌شان کاملا مشخص می‌شوند مانند جرم ، طول ، زمان. اما همانطور که می‌دانیم توصیف یک نیرو ، تغییر مکان و سرعت تنها با اندازه مشخص نمی‌شوند بلکه برای درک صحیحی از آنها باید جهت آنها نیز برای ما مشخص باشند کمیاتی که علاوه بر اندازه دارای جهت نیز می‌باشند معمولا با پیکانهایی به نمایش درمی‌آیند که به جهت اثر کمیت اشاره می‌کنند و طول‌هایشان به اندازه اثر آنها برحسب واحد مشخص اشاره می‌کنند. به این کمیات بردار می‌گوییم. یک بردار واقع در صفحه عبارت است از پاره‌خطی جهتدار از آنجا که بردار اساسا از طول و جهت تشکیل می‌شود و بردار را همسنگ و یا حتی یکی می‌نامیم هرگاه طول و جهتشان یکی باشد. بردارهای نوین امروزی ریشه در کواترنیونها دارند. کواترنیونها تعمیمی هستند از جفت به چهارتایی مرتب . جبر کواترنیونها را ویلیام همیلتن ریاضیدان ایرلندی (1805-1865) ابداع کرد. اما مهندسان علی‌الخصوص اولیور هویساید آنالیز برداری را رواج دادند. برخی از فیزیکدانان از جمله شاخص‌ترین آنها جیمز کلارک ماکسول ، از هر دو مضمون کواترنیونها و بردارها بهره بردند. سرانجام مقارن با تحویل قرن ، آنالیز برداری گیبس و هوسیاید غلبه کرد. مهندسان از جمله نخستین معتقدان، فیزیکدانان از نخستین گروندگان و ریاضیدانان آخرین پذیرندگان این باب از ریاضیات بودند.

بردارها درفضا

مهمترین ویژگی بردارها در فضا مانند حالتی که در صفحه داشتند طول و جهت آنهاست. طول برداری مانند با دوبار استفاده از قضیه فیثاغورث بدست می‌آید. و جهت آنها از تقسیم مولفه‌های برداری چون A بر اندازه‌اش بدست می‌آید.

معادلات پارامتری حرکت ایده‌آل پرتابه

برای بدست آوردن معادلات حرکت پرتابه فرض می‌کنیم پرتابه مانند ذره‌ای رفتار می‌کند که در صفحه مختصات قائم حرکت می‌کند و تنها نیروی موثر بر آن در ضمن حرکتش ، نیروی ثابت گرانش است که همواره روبه پایین است. در عمل هیچ یک از این فرضیات برقرار نیست زمین در زیر پرتابه می‌چرخد هوا نیروی اصطکاکی ایجاد می‌کند که به سرعت و ارتفاع پرتابه بستگی دارد. برای توصیف حرکت در یک دستگاه مختصات مشخص فرض می‌کنیم پرتابه در لحظه از مبدا صفحه xy پرتاب می‌شود. همچنین فرض می‌کنیم پرتابه در ربع اول حرکت می‌کند و مقدار سرعت اولیه است و بردار سرعت با محور xهای مثبت زاویه می‌سازد. در هر لحظه t ‌، ، مکان پرتابه با جفت مختصات . مشخص می‌شود. بنابراین پس از ساده‌ کردن یک سری از معادلات به روابط زیر دست می‌یابیم که مکان ذره t ثانیه پس از پرتاب برای ما مشخص می‌سازد:

مسیر ایده‌آل یک سهمی است. اغلب ادعا می‌شود که مسیر حرکت آبی که از یک لوله بیرون می‌جهد یک سهمی است اما اگر به دقت این مسیر بنگریم می‌بینیم که هوا سقوط آب را کند می‌کند و حرکت آن رو به جلو آنقدر کند است که از انتهای سقوطش از شکل سهموی خارج می‌شود. ادعایی که در مورد سهموی بودن حرکت می‌شود فقط در مورد پرتابه‌های ایده‌آل واقعا درست است. این مطلب را می‌توان از روابط که در بالا برای y ,x ذکر شد بدست آورد. بدین ترتنیب که هرگاه مقدار t را از معادله x بدست آوردیم و آن را در معادله y جاگذاری کنیم معادله دکارتی بدست آمده نسبت به x از درجه دوم و نسبت به y از درجه اول است پس نمودارش یک سهمی است.

خط در فضا

فاصله در فضا

گاهی لازم است که فاصله بین دو نقطه مثل در فضا مشخص باشد برای این کار طول را می‌یابیم که در اینصورت داریم:

وسط پاره خط

تحقیق در مورد افلاطون و هندسه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

افلاطون بر سردر آکادمی خود نوشت: «هرکس هندسه نمی داند وارد نشود.»

گذشته از این که هدف افلاطون از این گفته چه بود، یا حتی این ماجرا حقیقت است یا افسانه، این نکته بیانگر این حقیقت است که هندسه در دوران قدیم از اهمیت و اعتبار فوق العاده ای برخوردار بود و بیش از هر دانش دیگری مورد احترام بود، حتی یادگیری هندسه را برای آموختن فلسفه لازم می دانستند. شاید یک دلیل این نکته این مطلب باشد که هندسه بیش از هر دانش شناخته شده آن زمان نظری بود و بنابراین می توانست در زمانی که علوم دیگر به بیراهه می رفتند یا دوران طفولیت را طی می کردند، مستقلاً به راه خود ادامه دهد. از طرف دیگر هندسه کاربردی ترین علم زمان بود. قطعاً هندسه در ایجاد بناهای شکوهمند که میراث بشری محسوب می شود، از جمله اهرام شگفت انگیز مصر نقش بسزایی داشته است.تالس را پیشگام هندسه می شناسند، پس از وی نیز فیثاغورث، افلاطون، اقلیدس نیز هرکدام سهم شایان توجهی در گسترش و توسعه این شاخه از دانش ایفا کردند. تاریخ پربار فرهنگ و تمدن ایرانی نیز پر است از نام و چهره مشاهیر بسیار ارزنده ای که در طول چندین سده مشعل دار تحقیقات علمی جهان بودند. آنان با استفاده از دستاوردهای پیشینیان و تکیه بر سعی و تلاش خود، دانش بشری و علی الخصوص هندسه را به مدارج بسیار بالاتری رهنمون ساختند. چهره هایی از جمله خوارزمی، خیام، خواجه نصیر، ابوالوفای بوزجانی، جمشید کاشانی و بسیاری دیگر از جمله نام آورترین ریاضیدانان ایرانی هستند که در تاریخ ریاضیات جهان از مقام شامخ و جایگاه بسیار والایی برخوردارند. آنان توانستند با تشکیل زیج ها و انجام رصدهای دقیق تقویم جدیدی بر اساس سال خورشیدی ابداع کنند. با پایه گذاری قوانین حرکت، حفر قنات و استفاده از چرخ چاه را برای آبیاری کشترازها ممکن ساختند. با توسعه اخترشناسی به نیاز دریانوردان برای یافتن مسیر صحیح کشتی و نیاز مؤمنان برای یافتن جهت درست قبله پاسخ دادند. بدین ترتیب به همت این بزرگان، جواب پرسش هایی که در دوران شکوفایی دانش یونان حتی مطرح نشده بود، به دست آمد. بعدها نیز دانشمندانی نظیر دکارت، فرما، پاسکال، اویلر و گوس به توسعه همین دستاوردها پرداختند، به طوری که امروزه انواع مختلفی از هندسه برای حل انواع گونان مسئله ایجاد و گسترش یافته است. تا جایی که حتی پذیرش شاخه های جدیدی از هندسه همانند هندسه نا اقلیدسی که توسط لباچوفسکی و سایرین ابداع شده بود، برای بزرگترین ریاضیدانان زمان غیرممکن به نظر می آمد.هرچند که امروز ریاضیات بسیار گسترش یافته است اما باید دانست که هندسه هیچگاه اهمیت خود را از دست نداده است و همپای تحول سایر شاخه های دانش بشری، به تبدیل و تحول و نوزایی مدام دست زده است.بدیهی است هنگامی که به پشت سر خود نگاه کرده و تاریخ پرفراز و نشیب ریاضیات را مشاهده می کنیم، خود رادر مقابل اقیانوسی از دانش بشری می یابیم که گردآوری و تدوین عمده ترین دستاوردهای آن، برترین اراده ها را به هماوردی نابرابر می طلبد.اما محمدهاشم رستمی از دبیران با سابقه آموزش و پرورش موفق به انجام این کار سترگ شده است و طی بیش از چهل سال تحقیق دایره المعارف جامعی از هندسه تهیه کرده است که گفته می شود بالغ بر۲۰ جلد خواهد بود و تاکنون ۱۴ جلد آن به چاپ رسیده است. وی در این کتاب عمده ترین و برجسته ترین مفاهیم، قضیه ها، مسئله ها و تعریف ها را همراه با گوشه هایی از تاریخ هندسه و سرگذشت مشاهیر این شاخه تدوین کرده است، تا علاقه مندان به این شاخه از ریاضی با دسترسی به تمام مطالب مربوط به هر مبحث و حل و بررسی آنها به احاطه کامل بر آن مبحث دست یابند و احیاناً خود قضیه ها و مسئله ها را تعمیم داده و یا قضیه ها جدیدی را کشف کرده و مسئله های نویی را حل کنند.گروه علم ضمن آرزوی موفقیت برای این مؤلف، گفت وگویی را با وی ترتیب داده است که در زیر می آید.• آقای رستمی،  در ابتدا مختصری از خودتان بگویید.در سال ۱۳۱۸ در طبس متولد شدم. دیپلم ریاضی را در سال ۱۳۳۸ از دبیرستان ابومسلم مشهد و لیسانس ریاضی را در سال ۱۳۴۱ از دانشسرای عالی تهران دریافت کردم.• از فعالیت های خود در عرصه آموزش ریاضیات هم صحبت کنید.از سال ۱۳۴۱ به تدریس ریاضیات در دبیرستان ها، دانشسرای مقدماتی، مراکز تربیت معلم و دانشگاه پرداختم. از سال ۱۳۵۰ عضو شورای برنامه ریزی و تألیف کتب درسی (شاخه نظری) وزارت آموزش و پرورش هستم و در برنامه ریزی و تألیف چند کتاب درسی ریاضی در مقطع های دبستان و دبیرستان مشارکت داشتم که این فعالیت تاکنون ادامه دارد.چند سال عضو شورای ریاضی دفتر آموزش ضمن خدمت بوده ام که طرح آموزش مستمر دبیران ریاضی را با همکاری استادان دانشگاه و مراکز تربیت معلم و کارشناسان دفتر برنامه ریزی تهیه کردیم و در چهارمین کنفرانس آموزش ریاضی ایران ارائه دادیم. عضو گروه ریاضی انتشارات مدرسه، عضو هیأت تحریریه مجله ریاضی برهان، عضو انجمن ریاضی و عضو شورای برنامه ریزی دفتر تألیف رشته های فنی و حرفه ای وزارت آموزش و پرورش هستم.

دانلود مقاله درباره هندسه نااقلیدسى و نسبیت عام اینشتین 64ص (علوم انسانی)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 102

هندسه نااقلیدسى و نسبیت عام اینشتین

در قرن نوزدهم دو ریاضیدان بزرگ به نام «لباچفسکى» و «ریمان» دو نظام هندسى را صورت بندى کردند که هندسه را از سیطره اقلیدس خارج مى کرد. صورت بندى «اقلیدس» از هندسه تا قرن نوزدهم پررونق ترین کالاى فکرى بود و پنداشته مى شد که نظام اقلیدس یگانه نظامى است که امکان پذیر است. این نظام بى چون و چرا توصیفى درست از جهان انگاشته مى شد. هندسه اقلیدسى مدلى براى ساختار نظریه هاى علمى بود و نیوتن و دیگر دانشمندان از آن پیروى مى کردند. هندسه اقلیدسى بر پنج اصل موضوعه استوار است و قضایاى هندسه با توجه به این پنج اصل اثبات مى شوند. اصل موضوعه پنجم اقلیدس مى گوید: «به ازاى هر خط و نقطه اى خارج آن خط، یک خط و تنها یک خط به موازات آن خط مفروض مى تواند از آن نقطه عبور کند.»

هندسه «لباچفسکى» و هندسه «ریمانى» این اصل موضوعه پنجم را مورد تردید قرار دادند. در هندسه «ریمانى» ممکن است خط صافى که موازى خط مفروض باشد از نقطه مورد نظر عبور نکند و در هندسه «لباچفسکى» ممکن است بیش از یک خط از آن نقطه عبور کند. با اندکى تسامح مى توان گفت این دو هندسه منحنى وار هستند. بدین معنا که کوتاه ترین فاصله بین دو نقطه یک منحنى است. هندسه اقلیدسى فضایى را مفروض مى گیرد که هیچ گونه خمیدگى و انحنا ندارد. اما نظام هندسى لباچفسکى و ریمانى این خمیدگى را مفروض مى گیرند. (مانند سطح یک کره) همچنین در هندسه هاى نااقلیدسى جمع زوایاى مثلث برابر با 180 درجه نیست. (در هندسه اقلیدسى جمع زوایاى مثلث برابر با 180 درجه است.) ظهور این هندسه هاى عجیب و غریب براى ریاضیدانان جالب توجه بود اما اهمیت آنها وقتى روشن شد که نسبیت عام اینشتین توسط بیشتر فیزیکدانان به عنوان جایگزینى براى نظریه نیوتن از مکان، زمان و گرانش پذیرفته شد. چون صورت بندى نسبیت عام اینشتین مبتنى بر هندسه «ریمانى» است. در این نظریه هندسه زمان و مکان به جاى آن که صاف باشد منحنى است.

نظریه نسبیت خاص اینشتین تمایز آشکارى میان ریاضیات محض و ریاضیات کاربردى است. هندسه محض مطالعه سیستم هاى ریاضى مختلف است که به وسیله نظام هاى اصول موضوعه متفاوتى توصیف شده اند. برخى از آنها چندبعدى و یا حتى nبعدى هستند. اما هندسه محض انتزاعى است و هیچ ربطى با جهان مادى ندارد یعنى فقط به روابط مفاهیم ریاضى با همدیگر، بدون ارجاع به تجربه مى پردازد. هندسه کاربردى، کاربرد ریاضیات در واقعیت است. هندسه کاربردى به وسیله تجربه فراگرفته مى شود و مفاهیم انتزاعى برحسب عناصرى تفسیر مى شوند که بازتاب جهان تجربه اند. نظریه نسبیت، تفسیرى منسجم از مفهوم حرکت، زمان و مکان به ما مى دهد. اینشتین براى تبیین حرکت نور از هندسه نااقلیدسى استفاده کرد. بدین منظور هندسه «ریمانى» را برگزید.

هندسه اقلیدسى براى دستگاهى مشتمل بر خط هاى راست در یک صفحه طرح ریزى شده است اما در عالم واقع یک چنین خط هاى راستى وجود ندارد. اینشتین معتقد بود امور واقع هندسه ریمانى را اقتضا کرده اند. نور بر اثر میدان هاى گرانشى خمیده شده و به صورت منحنى در مى آید یعنى سیر نور مستقیم نیست بلکه به صورت منحنى ها و دایره هاى عظیمى است که سطح کرات آنها را پدید آورده اند. نور به سبب میدان هاى گرانشى که بر اثر اجرام آسمانى پدید مى آید خط سیرى منحنى دارد. براساس نسبیت عام نور در راستاى کوتاه ترین خطوط بین نقاط حرکت مى کند اما گاهى این خطوط منحنى هستند چون حضور ماده موجب انحنا در مکان - زمان مى شود. در نظریه نسبیت عام گرانش یک نیرو نیست بلکه نامى است که ما به اثر انحناى زمان _ مکان بر حرکت اشیا اطلاق مى کنیم. آزمون هاى عملى ثابت کردند که شالوده عالم نااقلیدسى است و شاید نظریه نسبیت عام بهترین راهنمایى باشد که ما با آن مى توانیم اشیا را مشاهده کنیم. اما مدافعین هندسه اقلیدسى معتقد بودند که به وسیله آزمایش نمى توان تصمیم گرفت که ساختار هندسى جهان اقلیدسى است یا نااقلیدسى. چون مى توان نیروهایى به سیستم مبتنى بر هندسه اقلیدسى اضافه کرد به طورى که شبیه اثرات ساختار نااقلیدسى باشد. نیروهایى که اندازه گیرى هاى ما از طول و زمان را چنان تغییر دهند که پدیده هایى سازگار با زمان - مکان خمیده به وجود آید. این نظریه به «قراردادگرایى» مشهور است که نخستین بار از طرف ریاضیدان و فیزیکدان فرانسوى «هنرى پوانکاره» ابراز شد. اما نظریه هایى که بدین طریق به دست مى آوریم ممکن است کاملاً جعلى و موقتى باشند. اما دلایل کافى براى رد آنها وجود دارد؟

جان دالتون

مقاله درباره تاریخچه هندسه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

تاریخچه هندسه

واژه انگلیسی Geometry ( هندسه ) از زبان یونانی ریشه گرفته است. این کلمه از دو کلمه «جئو»ٍ به معنای زمین و «متری» به معنای اندازه گیری تشکیل شده است.بنابراین هندسه اندازه گیری زمین است. مصریان اولیه نخستین کسانی بودند که اصول هندسه را کشف کردند. هر سال رودخانة نیل طغیان نموده و نواحی اطراف رودخانه راسیل فرا می‌گرفت. این عمل تمام علایم مرزی میان تقسیمات مختلف را از بین می‌برد و لازم می‌شد دوباره هر کس زمین خود را اندازه‌گیری و مرزبندی نماید. آنها روشی از علامت‌گذاری زمین‌ها با کمک پایه‌ها و طناب‌ها اختراع کردند. آنها پایه‌‌ای را در نقطه‌ای مناسب در زمین فرو می‌کردند، پایه دیگری در جایی دیگر نصب می‌شد و دو پایه توسط طنابی که مرز را مشخص می‌ساخت به یکدیگر متصل می‌‌شدند.با دو پایه دیگر زمین محصور شده ، محلی برای کشت یا ساختمان سازی‌ می‌گشت. با برآمدن یونانیان اطلاعات ریاضی قدم به مرحله ای علمی گذاشت.در آغاز تمام اصول هندسی ابتدایی بود. اما در سال 600 قبل از میلاد مسیح ، یک آموزگار یونانی به نام تالس، اصول هندسی را از لحاظ علمی ثابت کرد. تالس‌ دلایل ثبوت برخی از فرضیه‌ها را کشف کرد و آغازگر هندسة تشریحی بود. اما دانشمندی به نام اقلیدس که در اسکندریه زندگی‌ می‌کرد ، هندسه را به صورت یک علم بیان نمود. وی حدود سال 300 قبل از میلاد مسیح ، تمام نتایج هندسی را که تا به حال شناخته بود ، گرد آورد و آنها را به طور منظم ، در یک مجموعة 13 جلدی قرار داد. این کتابها که اصول هندسه نام داشتند ، به مدت 2 هزار سال در سراسر دنیا برای مطالعه هندسه به کار می رفتند. براساس این قوانین ، هندسه اقلیدسی تکامل یافت. هر چه زمان می گذشت ، شاخه های دیگری از هندسه توسط ریاضیدانان مختلف ، توسعه می یافت. امروزه در بررسی علم هندسه انواع مختلف این علم را نظیر هندسة تحلیلی و مثلثات، هندسه غیر اقلیدسی و هندسه فضایی مطالعه می کنیم. خدمت بزرگی که یونانیان در پیشرفت ریاضیات انجام دادند این بود که آنان احکام ریاضی را به جای تجربه بر استدلال منطقی استوار کردند.قبل از اقلیدس، فیثاغورث( 572-500 ق.م ) و زنون ( 490 ق.م. ) نیز به پیشرفت علم ریاضی خدمت بسیار کرده بودند. در قرن دوم قبل از میلاد ریاضیدانی به نام هیپارک، مثلثات را اختراع کرد. وی نخستین کسی بود که تقسیم بندی معمولی بابلی ها را برای پیرامون دایره پذیرفت.به این معنی که دایره را به 360 درجه و درجه را به 60 دقیقه و دقیقه را به 60 قسمت برابر تقسیم نمود و جدولی براساس شعاع دایره به دست آورد که وترهای بعضی قوس‌ها را به دست می داد و این قدیمی ترین جدول مثلثاتی است که تاکنون شناخته شده است. بعد از آن دانشمندان هندی موجب پیشرفت علم ریاضی شدند. در قرن پنجم میلادی آپاستامبا، در قرن ششم ، آریاب هاتا ، در قرن هفتم ،براهماگوپتا و در قرن نهم ،بهاسکارا در پیشرفت علم ریاضی بسیار مؤثر بودند.

هندسه تصویری :

فرض کنید دو صفحه و در فضا داریم که لزوماً موازی یکدیگر نیستند. در این صورت، برای به دست آوردن تصویر مرکزی به روی از مرکز مفروض که در یا واقع نیست، می‌توان تصویر هر نقطه از را نقطه‌ای چون از تعریف کرد که و روی یک خط راست گذرنده از قرار داشته باشند. همچنین می‌توان تصویر موازی را به این طریق به دست آورد که خطهای تصویر کننده را موازی در نظر بگیریم. همین‌طور تصویر یک خط در واقع صفحه به روی خط دیگری چون در هم به صورت تصویر مرکزی از یک نقطه ، و هم به صورت تصویر موازی تعریف می‌شود. تبدیل یک شکل به شکل دیگر از طریق تصویر موازی یا مرکزی و یا به وسیله رشته‌ای متناهی از این تصویر کردنها، تبدیل تصویری نامیده می‌شود. هندسه تصویری صفحه یا خط عبارت از مجموعه آن گزاره‌های هندسی است که بر اثر تبدیلهای تصویری دلخواه شکلها تغییری در صدق آنها پدید نمی‌آید. در مقابل، هندسه متری به مجموعه‌ای از گزاره‌ها، راجعه به اندازه‌های شکلها، اطلاق می‌شود که فقط تحت حرکتهای صلب شکلها صادق می‌مانند. ..........................تصور کردن از یک نقطه......................................................................تصویرگری موازی به بعضی از ویژگیهای تصویری فوراً می‌توان پی‌برد. تصویر هر نقطه، یک نقطه است. به علاوه، تصویر هر خط راست، یک خط راست است زیرا اگر خط واقع در به روی صفحه تصویر شود، تقاطع با صفحه گذرنده از و ، خط راست خواهد بود. اگر نقطه و خط راست ملازم هم باشند. آنگاه پس از هر عمل تصویر، نقطه متناظر و خط متناظر نیز ملازم هم خواهند بود. پس ملازمت یک نقطه و یک خط تحت گروه تصویری ناورداست. این واقعیت، پیامدهای ساده ولی مهمی دارد. اگر سه یا تعداد بیشتری نقطه همخط باشند، یعنی ملازم با یک خط راست باشند، تصویرهای آنها نیز همخط خواهند بود. همچنین اگر سه یا تعداد بیشتری خط راست همرس باشند یعنی ملازم با یک نقطه باشند، تصویرهای آنها نیز خطهای راست همرسی خواهند بود. در حالی که این ویژگیهای ساده – ملازمت،‌همخطی‌، و همرسی – ویژگیهای تصویری (یعنی ویژگیهای ناوردا تحت عمل تصویر) هستند، اندازه‌های طول و زاویه، و نسبتهای چنین اندازه‌هایی، عموماً بر اثر تصویر کردن تغییر می‌کنند. مثلثهای متساوی‌الساقین یا متساوی‌الاضلاع را می‌توان به مثلثهای مختلف‌الاضلاع تصویر کرد. پس اگر چه «مثلث» مفهومی متعلق به هندسه تصویری است، «مثلث متساوی‌الاضلاع» چنین نیست و فقط به هندسه متری تعلق دارد.

برسی و اثبات پنجمین اصل موضوع هندسه اقلیدسی

همانطور که میدانیم در هندسه اقلیدسی یکسری از مفاهیم اولیه نظیر خط و نقطه تعریف شده بود و پنج اصل موضوع آنرا به عنوان بدیهیات پذیرفته بودند و سایر قضایا را با استفاده از این اصول استنتاج می‌کردند . اما اصل پنجم چندان بدیهی به‌نظر نمی‌رسید . بنابر اصل پنجم اقلیدس از یک نقطه خارج از یک خط ، یک خط و تنها یک خط می‌توان موازی با خط مفروض رسم کرد . برخی از ریاضیدانان مدعی بودند که این اصل را می‌توان به‌عنوان یک قضیه ثابت کرد . در این راه بسیاری از ریاضیدانان تلاش زیادی کردند ، ولی نتیجه‌ای نگرفتند .

اشکالات وارد بر هندسه اقلیدسی :

لازم به توضیح است که تمامی اصول و مفاهیم هندسه اقلیدسی تنها شامل نظریات خود اقلیدس نمی‌شود بلکه اکثرا مجموعه‌ای جمع آوری شده از هندسه مصری‌ها و بابلی‌ها توسط اقلیدس است . هندسه اقلیدسی بر اساس پنج اصل موضوعه زیر شکل گرفته و طبقه بندی شده است :

اصل اول - از هر نقطه می‌توان خط مستقیمی به هر نقطه دیگری کشید یا اینکه کوتاه‌ترین فاصله مابین دو نقطه یک پاره خط مستقیم است .

اصل دوم - هر پاره خط مستقیم را می‌توان روی همان خط به‌طور نامحدود امتداد داد .

اصل سوم - می‌توان دایره‌ای به هر نقطه دلخواه به عنوان مرکز آن و با شعاعی مساوی هر پاره خط رسم کرد .

اصل چهارم - همه زوایای قائمه با هم مساوی هستند .

اصل پنجم - از یک نقطه خارج یک خط ، یک و تنها یک خط می‌توان موازی با خط مفروض رسم کرد .

طبق تعاریف فعلی " اصل پنجم اقلیدس که ایجاز سایر اصول را نداشت ، به هیچ وجه واجد صفت بدیهی نبود . در واقع این اصل بیشتر به یک قضیه شباهت داشت تا به یک اصل . بنابراین طبیعی بود که لزوم واقعی آن به عنوان یک اصل مورد سوال قرار گیرد . زیرا چنین تصور می‌شد که شاید بتوان آن را به‌عنوان یک قضیه ، و نه یک اصل از سایر اصول استخراج کرد ، یا حداقل به‌جای آن می‌توان معادل قابل قبول‌تری قرار داد . در طول تاریخ بسیاری از ریاضیدانان از جمله خیام ، خواجه نصیرالدین توسی ، جان والیس ، لژاندر ، فور کوش بویوئی و ... تلاش کردند تا اصل پنجم اقلیدس را با استفاده از سایر اصول نتیجه بگیرند و آن را به عنوان یک قضیه اثبات کنند ، اما تمام این تلاش‌ها بی‌نتیجه بود و در اثبات دچار خطا می‌شدند و یا به نوعی همین اصل را در اثبات خود بکار می‌بردند . سرانجام دالامبر این وضع را افتضاح هندسه نامید ."

اما موضوع بسیار مهم این است که اشیا در دنیای فیزیکی با هندسه اقلیدسی سازگارند و هندسه‌های نااقلیدسی زیر مجموعه‌ای از هندسه اقلیدسی محسوب میشوند به طور مثال یک مکعب را در نظر بگیرید که در فضای اقلیدسی ، از نظر هندسی کاملا اقلیدسی است و اگر کره محیط یا محاط آن را رسم کنیم داخل سطح کره با هندسه هذلولی و خارج سطح کره با هندسه بیضوی برسی و مطالعه میشود و اینک برای اثبات اصل پنجم هندسه اقلیدسی چه کاری میتوان انجام داد . در این مبحث به استناد اصول و مفاهیم تعریف شده در حیطه هندسه اقلیدسی سعی در ارایه راهکاری برای اثبات این اصل می‌کنیم .