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P03 ELENICE

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Academic year: 2021

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(1)

A F´

ormula de Euler e seus Desdobramentos

Maria Elenice Rodrigues Hernandes

Universidade Estadual de Maring´a Departamento de Matem´atica

(2)

Resumo Geral

Leonhard Paul Euler

F´ormula de Euler para Poliedros (V − A + F = 2)

Este ´e um problema de Topologia

Generalizac¸˜ao da F´ormula de Euler para

Superf´ıcies

(3)

Resumo Geral

Leonhard Paul Euler

F´ormula de Euler para Poliedros (V − A + F = 2)

Este ´e um problema de Topologia

Generalizac¸˜ao da F´ormula de Euler para

(4)

Resumo Geral

Leonhard Paul Euler

F´ormula de Euler para Poliedros (V − A + F = 2)

Este ´e um problema de Topologia

Generalizac¸˜ao da F´ormula de Euler para

Superf´ıcies

(5)

Resumo Geral

Leonhard Paul Euler

F´ormula de Euler para Poliedros (V − A + F = 2)

Este ´e um problema de Topologia

Generalizac¸˜ao da F´ormula de Euler para

(6)

Euler (1707 - 1783)

LEONHARD PAUL EULERfoi um dos mais c´elebres matem´aticos do s´eculo XVIII.

(7)

Vida de Euler

Nasceu em 15 de abril de 1707, em Basel, Su´ı¸ca. Faleceu 18 de setembro de 1783 (aos 76 anos), em S. Petersburgo,R´ussia.

Filho de Paul Euler (ministro protestante) e Margaret

Brucker, foi seu pai que o iniciou em matem´atica. Paul Euler foi aluno de Jacob Bernoulli.

No gin´asio estudou numa escola onde n˜ao se ensinava matem´atica, sendo necess´ario recorrer a aulas particulares. Aos quatorze anos, entrou para a Universidade de Basel e estudou teologia e l´ıngua Hebraica, onde tornou-se o disc´ıpulo predileto de Johann Bernoulli.

Aos 21 anos (1728) foi indicado por Daniel Bernoulli para a

Academia de Ciˆencias de S. Petersburgo, onde assumiu a

(8)

Vida de Euler

Nasceu em 15 de abril de 1707, em Basel, Su´ı¸ca. Faleceu 18 de setembro de 1783 (aos 76 anos), em S. Petersburgo,R´ussia.

Filho de Paul Euler (ministro protestante) e Margaret

Brucker, foi seu pai que o iniciou em matem´atica. Paul Euler foi aluno de Jacob Bernoulli.

No gin´asio estudou numa escola onde n˜ao se ensinava matem´atica, sendo necess´ario recorrer a aulas particulares. Aos quatorze anos, entrou para a Universidade de Basel e estudou teologia e l´ıngua Hebraica, onde tornou-se o disc´ıpulo predileto de Johann Bernoulli.

Aos 21 anos (1728) foi indicado por Daniel Bernoulli para a

Academia de Ciˆencias de S. Petersburgo, onde assumiu a

posi¸c˜ao de associado de Matem´atica.

(9)

Vida de Euler

Nasceu em 15 de abril de 1707, em Basel, Su´ı¸ca. Faleceu 18 de setembro de 1783 (aos 76 anos), em S. Petersburgo,R´ussia.

Filho de Paul Euler (ministro protestante) e Margaret

Brucker, foi seu pai que o iniciou em matem´atica. Paul Euler foi aluno de Jacob Bernoulli.

No gin´asio estudou numa escola onde n˜ao se ensinava matem´atica, sendo necess´ario recorrer a aulas particulares.

Aos quatorze anos, entrou para a Universidade de Basel e estudou teologia e l´ıngua Hebraica, onde tornou-se o disc´ıpulo predileto de Johann Bernoulli.

Aos 21 anos (1728) foi indicado por Daniel Bernoulli para a

Academia de Ciˆencias de S. Petersburgo, onde assumiu a

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Vida de Euler

Nasceu em 15 de abril de 1707, em Basel, Su´ı¸ca. Faleceu 18 de setembro de 1783 (aos 76 anos), em S. Petersburgo,R´ussia.

Filho de Paul Euler (ministro protestante) e Margaret

Brucker, foi seu pai que o iniciou em matem´atica. Paul Euler foi aluno de Jacob Bernoulli.

No gin´asio estudou numa escola onde n˜ao se ensinava matem´atica, sendo necess´ario recorrer a aulas particulares. Aos quatorze anos, entrou para a Universidade de Basel e estudou teologia e l´ıngua Hebraica, onde tornou-se o disc´ıpulo predileto de Johann Bernoulli.

Aos 21 anos (1728) foi indicado por Daniel Bernoulli para a

Academia de Ciˆencias de S. Petersburgo, onde assumiu a

posi¸c˜ao de associado de Matem´atica.

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Vida de Euler

Nasceu em 15 de abril de 1707, em Basel, Su´ı¸ca. Faleceu 18 de setembro de 1783 (aos 76 anos), em S. Petersburgo,R´ussia.

Filho de Paul Euler (ministro protestante) e Margaret

Brucker, foi seu pai que o iniciou em matem´atica. Paul Euler foi aluno de Jacob Bernoulli.

No gin´asio estudou numa escola onde n˜ao se ensinava matem´atica, sendo necess´ario recorrer a aulas particulares. Aos quatorze anos, entrou para a Universidade de Basel e estudou teologia e l´ıngua Hebraica, onde tornou-se o disc´ıpulo predileto de Johann Bernoulli.

(12)

Um pouco sobre a R´

ussia

No mesmo per´ıodo em que Euler nascia, o czar russo Pedro o Grande (1672-1725) constru´ıa a cidade de S˜ao Petersburgo.

E mudou a capital do pa´ıs de Moscou para S˜ao Petersburgo.

Pedro o Grande iniciou uma transforma¸c˜ao de seu pa´ıs de uma na¸c˜ao agr´aria e feudal dominada pela igreja, em um poderoso imp´erio. Ele queria reformar o sistema educacional russo e para tanto visitou a Royal Society of London e a Acad´emie des Sciences de Paris e ele tamb´em admirava a nova Academia de Ciˆencias de Berlim.

Por aproximadamente duas d´ecadas, Pedro e Leibniz

conversaram sobre tal reforma educacional e sobre a cria¸c˜ao de uma academia de Ciˆencias na R´ussia.

(13)

Um pouco sobre a R´

ussia

No mesmo per´ıodo em que Euler nascia, o czar russo Pedro o Grande (1672-1725) constru´ıa a cidade de S˜ao Petersburgo.

E mudou a capital do pa´ıs de Moscou para S˜ao Petersburgo.

Pedro o Grande iniciou uma transforma¸c˜ao de seu pa´ıs de uma na¸c˜ao agr´aria e feudal dominada pela igreja, em um poderoso imp´erio.

Ele queria reformar o sistema educacional russo e para tanto visitou a Royal Society of London e a Acad´emie des Sciences de Paris e ele tamb´em admirava a nova Academia de Ciˆencias de Berlim.

Por aproximadamente duas d´ecadas, Pedro e Leibniz

conversaram sobre tal reforma educacional e sobre a cria¸c˜ao de uma academia de Ciˆencias na R´ussia.

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Um pouco sobre a R´

ussia

No mesmo per´ıodo em que Euler nascia, o czar russo Pedro o Grande (1672-1725) constru´ıa a cidade de S˜ao Petersburgo.

E mudou a capital do pa´ıs de Moscou para S˜ao Petersburgo.

Pedro o Grande iniciou uma transforma¸c˜ao de seu pa´ıs de uma na¸c˜ao agr´aria e feudal dominada pela igreja, em um poderoso imp´erio. Ele queria reformar o sistema educacional russo e para tanto visitou a Royal Society of London e a Acad´emie des Sciences de Paris e ele tamb´em admirava a nova Academia de Ciˆencias de Berlim.

Por aproximadamente duas d´ecadas, Pedro e Leibniz

conversaram sobre tal reforma educacional e sobre a cria¸c˜ao de uma academia de Ciˆencias na R´ussia.

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Um pouco sobre a R´

ussia

No mesmo per´ıodo em que Euler nascia, o czar russo Pedro o Grande (1672-1725) constru´ıa a cidade de S˜ao Petersburgo.

E mudou a capital do pa´ıs de Moscou para S˜ao Petersburgo.

Pedro o Grande iniciou uma transforma¸c˜ao de seu pa´ıs de uma na¸c˜ao agr´aria e feudal dominada pela igreja, em um poderoso imp´erio. Ele queria reformar o sistema educacional russo e para tanto visitou a Royal Society of London e a Acad´emie des Sciences de Paris e ele tamb´em admirava a nova Academia de Ciˆencias de Berlim.

Por aproximadamente duas d´ecadas, Pedro e Leibniz

conversaram sobre tal reforma educacional e sobre a cria¸c˜ao de uma academia de Ciˆencias na R´ussia.

(16)

Um pouco sobre a R´

ussia

Pedro n˜ao viu os frutos do seu trabalho. Ele morreu no in´ıcio de 1725 e gra¸cas `a sua segunda esposa Catarina I

(1684-1727), os planos da Academia continuaram.

Estudiosos estrangeiros come¸caram a chegar `a R´ussia meses ap´os a morte de Pedro, e no final de 1727 realizaram sua primeira reuni˜ao. A Academia iniciou seus trabalhos com 16 cientistas: 13 alem˜aes, 2 su´ı¸cos, 1 francˆes e nenhum russo. Esta Academia

recebeu diversos nomes, mas atualmente ´e a Academia Russa

de Ciˆencias.

Duas de suas estrelas eram dois filhos de Johann Bernoulli: Nicolaus (1695-1726) e Daniel Bernoulli (1700-1782), amigos de Euler. Foi oferecido a Euler uma posi¸c˜ao na divis˜ao de medicina e fisiologia. A princ´ıpio Euler permaneceu na Su´ı¸ca e come¸cou a estudar anatomia e fisiologia.

(17)

Um pouco sobre a R´

ussia

Pedro n˜ao viu os frutos do seu trabalho. Ele morreu no in´ıcio de 1725 e gra¸cas `a sua segunda esposa Catarina I

(1684-1727), os planos da Academia continuaram. Estudiosos estrangeiros come¸caram a chegar `a R´ussia meses ap´os a morte de Pedro, e no final de 1727 realizaram sua primeira reuni˜ao.

A Academia iniciou seus trabalhos com 16 cientistas: 13 alem˜aes, 2 su´ı¸cos, 1 francˆes e nenhum russo. Esta Academia

recebeu diversos nomes, mas atualmente ´e a Academia Russa

de Ciˆencias.

Duas de suas estrelas eram dois filhos de Johann Bernoulli: Nicolaus (1695-1726) e Daniel Bernoulli (1700-1782), amigos de Euler. Foi oferecido a Euler uma posi¸c˜ao na divis˜ao de medicina e fisiologia. A princ´ıpio Euler permaneceu na Su´ı¸ca e come¸cou a estudar anatomia e fisiologia.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Pedro n˜ao viu os frutos do seu trabalho. Ele morreu no in´ıcio de 1725 e gra¸cas `a sua segunda esposa Catarina I

(1684-1727), os planos da Academia continuaram. Estudiosos estrangeiros come¸caram a chegar `a R´ussia meses ap´os a morte de Pedro, e no final de 1727 realizaram sua primeira reuni˜ao. A Academia iniciou seus trabalhos com 16 cientistas: 13 alem˜aes, 2 su´ı¸cos, 1 francˆes e nenhum russo. Esta Academia

recebeu diversos nomes, mas atualmente ´e a Academia Russa

de Ciˆencias.

Duas de suas estrelas eram dois filhos de Johann Bernoulli: Nicolaus (1695-1726) e Daniel Bernoulli (1700-1782), amigos de Euler. Foi oferecido a Euler uma posi¸c˜ao na divis˜ao de medicina e fisiologia. A princ´ıpio Euler permaneceu na Su´ı¸ca e come¸cou a estudar anatomia e fisiologia.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Pedro n˜ao viu os frutos do seu trabalho. Ele morreu no in´ıcio de 1725 e gra¸cas `a sua segunda esposa Catarina I

(1684-1727), os planos da Academia continuaram. Estudiosos estrangeiros come¸caram a chegar `a R´ussia meses ap´os a morte de Pedro, e no final de 1727 realizaram sua primeira reuni˜ao. A Academia iniciou seus trabalhos com 16 cientistas: 13 alem˜aes, 2 su´ı¸cos, 1 francˆes e nenhum russo. Esta Academia

recebeu diversos nomes, mas atualmente ´e a Academia Russa

de Ciˆencias.

Duas de suas estrelas eram dois filhos de Johann Bernoulli: Nicolaus (1695-1726) e Daniel Bernoulli (1700-1782), amigos de Euler.

Foi oferecido a Euler uma posi¸c˜ao na divis˜ao de medicina e fisiologia. A princ´ıpio Euler permaneceu na Su´ı¸ca e come¸cou a estudar anatomia e fisiologia.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Pedro n˜ao viu os frutos do seu trabalho. Ele morreu no in´ıcio de 1725 e gra¸cas `a sua segunda esposa Catarina I

(1684-1727), os planos da Academia continuaram. Estudiosos estrangeiros come¸caram a chegar `a R´ussia meses ap´os a morte de Pedro, e no final de 1727 realizaram sua primeira reuni˜ao. A Academia iniciou seus trabalhos com 16 cientistas: 13 alem˜aes, 2 su´ı¸cos, 1 francˆes e nenhum russo. Esta Academia

recebeu diversos nomes, mas atualmente ´e a Academia Russa

de Ciˆencias.

Duas de suas estrelas eram dois filhos de Johann Bernoulli: Nicolaus (1695-1726) e Daniel Bernoulli (1700-1782), amigos de Euler. Foi oferecido a Euler uma posi¸c˜ao na divis˜ao de medicina e fisiologia. A princ´ıpio Euler permaneceu na Su´ı¸ca e come¸cou a estudar anatomia e fisiologia.

(21)

Um pouco sobre a R´

ussia

Em 1727 Euler decidiu ir para a R´ussia, cuja jornada durou sete semanas.

Quando Euler pisou na R´ussia, Catarina I morreu.

Depois de muita confus˜ao Euler acabou ficando na divis˜ao de Matem´atica e F´ısica e n˜ao no de medicina.

Euler escreveu livros did´aticos para escolas russas, supervisionou o departamento de geografia do governo e ajudou a revisar o sistema de pesos e medidas.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Em 1727 Euler decidiu ir para a R´ussia, cuja jornada durou sete semanas. Quando Euler pisou na R´ussia, Catarina I morreu.

Depois de muita confus˜ao Euler acabou ficando na divis˜ao de Matem´atica e F´ısica e n˜ao no de medicina.

Euler escreveu livros did´aticos para escolas russas, supervisionou o departamento de geografia do governo e ajudou a revisar o sistema de pesos e medidas.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Em 1727 Euler decidiu ir para a R´ussia, cuja jornada durou sete semanas. Quando Euler pisou na R´ussia, Catarina I morreu.

Depois de muita confus˜ao Euler acabou ficando na divis˜ao de Matem´atica e F´ısica e n˜ao no de medicina.

Euler escreveu livros did´aticos para escolas russas, supervisionou o departamento de geografia do governo e ajudou a revisar o sistema de pesos e medidas.

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Um pouco sobre a R´

ussia

Em 1727 Euler decidiu ir para a R´ussia, cuja jornada durou sete semanas. Quando Euler pisou na R´ussia, Catarina I morreu.

Depois de muita confus˜ao Euler acabou ficando na divis˜ao de Matem´atica e F´ısica e n˜ao no de medicina.

Euler escreveu livros did´aticos para escolas russas, supervisionou o departamento de geografia do governo e ajudou a revisar o sistema de pesos e medidas.

(25)

Vida de Euler

Em determinado momento a R´ussia passava por uma situa¸c˜ao politicamente inst´avel, era perigoso falar ou at´e mesmo sair `as ruas. Sendo um per´ıodo extremamente produtivo para Euler que concentrou seus esfor¸cos na pesquisa.

Ap´os ter ficado 14 anos na R´ussia, em 1741 Euler foi para Berlim convidado pelo Rei Frederico II (O grande), para assumir uma posi¸c˜ao na Academia de Ciˆencias e Belas Artes de Berlim.

Todavia Frederico e Euler n˜ao se deram muito bem ele decidiu em 1766 (24 anos) retornar a S. Petersburgo, lugar onde permaneceu at´e a morte.

Em 1735 (aos 28 anos), Euler perdeu a vis˜ao de um de seus

olhos, e logo ap´os seu retorno `a R´ussia, come¸cou a perder a vis˜ao do outro olho.

(26)

Vida de Euler

Em determinado momento a R´ussia passava por uma situa¸c˜ao politicamente inst´avel, era perigoso falar ou at´e mesmo sair `as ruas. Sendo um per´ıodo extremamente produtivo para Euler que concentrou seus esfor¸cos na pesquisa.

Ap´os ter ficado 14 anos na R´ussia, em 1741 Euler foi para Berlim convidado pelo Rei Frederico II (O grande), para assumir uma posi¸c˜ao na Academia de Ciˆencias e Belas Artes de Berlim.

Todavia Frederico e Euler n˜ao se deram muito bem ele decidiu em 1766 (24 anos) retornar a S. Petersburgo, lugar onde permaneceu at´e a morte.

Em 1735 (aos 28 anos), Euler perdeu a vis˜ao de um de seus

olhos, e logo ap´os seu retorno `a R´ussia, come¸cou a perder a vis˜ao do outro olho.

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Vida de Euler

Em determinado momento a R´ussia passava por uma situa¸c˜ao politicamente inst´avel, era perigoso falar ou at´e mesmo sair `as ruas. Sendo um per´ıodo extremamente produtivo para Euler que concentrou seus esfor¸cos na pesquisa.

Ap´os ter ficado 14 anos na R´ussia, em 1741 Euler foi para Berlim convidado pelo Rei Frederico II (O grande), para assumir uma posi¸c˜ao na Academia de Ciˆencias e Belas Artes de Berlim.

Todavia Frederico e Euler n˜ao se deram muito bem ele decidiu em 1766 (24 anos) retornar a S. Petersburgo, lugar onde permaneceu at´e a morte.

Em 1735 (aos 28 anos), Euler perdeu a vis˜ao de um de seus

olhos, e logo ap´os seu retorno `a R´ussia, come¸cou a perder a vis˜ao do outro olho.

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Vida de Euler

Em determinado momento a R´ussia passava por uma situa¸c˜ao politicamente inst´avel, era perigoso falar ou at´e mesmo sair `as ruas. Sendo um per´ıodo extremamente produtivo para Euler que concentrou seus esfor¸cos na pesquisa.

Ap´os ter ficado 14 anos na R´ussia, em 1741 Euler foi para Berlim convidado pelo Rei Frederico II (O grande), para assumir uma posi¸c˜ao na Academia de Ciˆencias e Belas Artes de Berlim.

Todavia Frederico e Euler n˜ao se deram muito bem ele decidiu em 1766 (24 anos) retornar a S. Petersburgo, lugar onde permaneceu at´e a morte.

Em 1735 (aos 28 anos), Euler perdeu a vis˜ao de um de seus

olhos, e logo ap´os seu retorno `a R´ussia, come¸cou a perder a vis˜ao do outro olho.

(29)

Vida de Euler

Por recomenda¸c˜ao de Jean D’Alembert, Frederico substituiu Euler por Joseph-Louis Lagrange.

E o rei escreveu para D’Alembert agradecendo:

“por ter trocado um matem´atico meio cego por um

matem´atico com os dois olhos, que agradou especialmente os

membros anatˆomicos da academia. ”

Euler casou-se duas vezes e teve 13 filhos, mas apenas 5 n˜ao morreram na infˆancia.

Euler era dotado de uma mem´oria excepcional, e capaz de

fazer enormes c´alculos de cabe¸ca, logo ele se preparou para

sua futura cegueira aprendendo a escrever f´ormulas em uma

t´abua e ditar matem´atica a seus filhos ou secret´aria.

Ele ficou completamente cego os ´ultimos 17 anos de sua vida, e muitos de seus trabalhos foram escritos nessa ´epoca.

(30)

Vida de Euler

Por recomenda¸c˜ao de Jean D’Alembert, Frederico substituiu Euler por Joseph-Louis Lagrange. E o rei escreveu para D’Alembert agradecendo:

“por ter trocado um matem´atico meio cego por um

matem´atico com os dois olhos, que agradou especialmente os

membros anatˆomicos da academia. ”

Euler casou-se duas vezes e teve 13 filhos, mas apenas 5 n˜ao morreram na infˆancia.

Euler era dotado de uma mem´oria excepcional, e capaz de

fazer enormes c´alculos de cabe¸ca, logo ele se preparou para

sua futura cegueira aprendendo a escrever f´ormulas em uma

t´abua e ditar matem´atica a seus filhos ou secret´aria.

Ele ficou completamente cego os ´ultimos 17 anos de sua vida, e muitos de seus trabalhos foram escritos nessa ´epoca.

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Vida de Euler

Por recomenda¸c˜ao de Jean D’Alembert, Frederico substituiu Euler por Joseph-Louis Lagrange. E o rei escreveu para D’Alembert agradecendo:

“por ter trocado um matem´atico meio cego por um

matem´atico com os dois olhos, que agradou especialmente os

membros anatˆomicos da academia. ”

Euler casou-se duas vezes e teve 13 filhos, mas apenas 5 n˜ao morreram na infˆancia.

Euler era dotado de uma mem´oria excepcional, e capaz de

fazer enormes c´alculos de cabe¸ca, logo ele se preparou para

sua futura cegueira aprendendo a escrever f´ormulas em uma

t´abua e ditar matem´atica a seus filhos ou secret´aria.

Ele ficou completamente cego os ´ultimos 17 anos de sua vida, e muitos de seus trabalhos foram escritos nessa ´epoca.

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Vida de Euler

Por recomenda¸c˜ao de Jean D’Alembert, Frederico substituiu Euler por Joseph-Louis Lagrange. E o rei escreveu para D’Alembert agradecendo:

“por ter trocado um matem´atico meio cego por um

matem´atico com os dois olhos, que agradou especialmente os

membros anatˆomicos da academia. ”

Euler casou-se duas vezes e teve 13 filhos, mas apenas 5 n˜ao morreram na infˆancia.

Euler era dotado de uma mem´oria excepcional, e capaz de

fazer enormes c´alculos de cabe¸ca, logo ele se preparou para

sua futura cegueira aprendendo a escrever f´ormulas em uma

t´abua e ditar matem´atica a seus filhos ou secret´aria.

Ele ficou completamente cego os ´ultimos 17 anos de sua vida, e muitos de seus trabalhos foram escritos nessa ´epoca.

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Vida de Euler

Por recomenda¸c˜ao de Jean D’Alembert, Frederico substituiu Euler por Joseph-Louis Lagrange. E o rei escreveu para D’Alembert agradecendo:

“por ter trocado um matem´atico meio cego por um

matem´atico com os dois olhos, que agradou especialmente os

membros anatˆomicos da academia. ”

Euler casou-se duas vezes e teve 13 filhos, mas apenas 5 n˜ao morreram na infˆancia.

Euler era dotado de uma mem´oria excepcional, e capaz de

fazer enormes c´alculos de cabe¸ca, logo ele se preparou para

sua futura cegueira aprendendo a escrever f´ormulas em uma

(34)

Vida de Euler

Sob o comando de Catarina II (A Grande) a Educa¸c˜ao

passou a ser prioridade. Euler recebeu o dobro do sal´ario que recebia no per´ıodo anterior. Recebeu uma casa mobiliada, sua esposa recebia uma bolsa, seu filho mais velho foi contratado pela academia e seus filhos mais novos tiverem futuro

emprego garantido.

Em 1771 a casa de Euler foi completamente queimada, mas a a¸c˜ao r´apida de um empregado salvou a vida de Euler. Sua biblioteca inteira foi destru´ıda, mas seus manuscritos foram resgatados.

(35)

Vida de Euler

Sob o comando de Catarina II (A Grande) a Educa¸c˜ao

passou a ser prioridade. Euler recebeu o dobro do sal´ario que recebia no per´ıodo anterior. Recebeu uma casa mobiliada, sua esposa recebia uma bolsa, seu filho mais velho foi contratado pela academia e seus filhos mais novos tiverem futuro

emprego garantido.

Em 1771 a casa de Euler foi completamente queimada, mas a a¸c˜ao r´apida de um empregado salvou a vida de Euler.

Sua biblioteca inteira foi destru´ıda, mas seus manuscritos foram resgatados.

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Vida de Euler

Sob o comando de Catarina II (A Grande) a Educa¸c˜ao

passou a ser prioridade. Euler recebeu o dobro do sal´ario que recebia no per´ıodo anterior. Recebeu uma casa mobiliada, sua esposa recebia uma bolsa, seu filho mais velho foi contratado pela academia e seus filhos mais novos tiverem futuro

emprego garantido.

Em 1771 a casa de Euler foi completamente queimada, mas a a¸c˜ao r´apida de um empregado salvou a vida de Euler. Sua biblioteca inteira foi destru´ıda, mas seus manuscritos foram resgatados.

(37)

Produ¸c˜

ao Acadˆ

emica de Euler

Euler publicou cerca de 886 trabalhos entre artigos cient´ıficos e livros.

Suas obras abrangeram as mais diversas ´areas como:

Matem´atica- c´alculo de varia¸c˜oes e infinitesimal, geometria, ´

algebra, topologia, l´ogica

F´ısica- f´ısica experimental, ´optica, astronomia, teoria lunar (mar´es), hidr´aulica

Engenharia- constru¸c˜ao de navios, mecˆanica e artilharia Qu´ımica

Geografia e demografia, economia e fisiologia M´usica, filosofia e religi˜ao.

Euler recebeu o prˆemio da Academia de Paris por doze vezes.

Ap´os a morte de Euler a Academia de S. Petersburgo

(38)

Produ¸c˜

ao Acadˆ

emica de Euler

Euler publicou cerca de 886 trabalhos entre artigos cient´ıficos e livros.

Suas obras abrangeram as mais diversas ´areas como:

Matem´atica- c´alculo de varia¸c˜oes e infinitesimal, geometria, ´

algebra, topologia, l´ogica

F´ısica- f´ısica experimental, ´optica, astronomia, teoria lunar (mar´es), hidr´aulica

Engenharia- constru¸c˜ao de navios, mecˆanica e artilharia Qu´ımica

Geografia e demografia, economia e fisiologia M´usica, filosofia e religi˜ao.

Euler recebeu o prˆemio da Academia de Paris por doze vezes.

Ap´os a morte de Euler a Academia de S. Petersburgo

continuou publicando seus trabalhos por mais de 30 anos.

(39)

Produ¸c˜

ao Acadˆ

emica de Euler

Euler publicou cerca de 886 trabalhos entre artigos cient´ıficos e livros.

Suas obras abrangeram as mais diversas ´areas como:

Matem´atica- c´alculo de varia¸c˜oes e infinitesimal, geometria, ´

algebra, topologia, l´ogica

F´ısica- f´ısica experimental, ´optica, astronomia, teoria lunar (mar´es), hidr´aulica

Engenharia- constru¸c˜ao de navios, mecˆanica e artilharia Qu´ımica

Geografia e demografia, economia e fisiologia M´usica, filosofia e religi˜ao.

Euler recebeu o prˆemio da Academia de Paris por doze vezes.

Ap´os a morte de Euler a Academia de S. Petersburgo

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Produ¸c˜

ao Acadˆ

emica de Euler

Euler publicou cerca de 886 trabalhos entre artigos cient´ıficos e livros.

Suas obras abrangeram as mais diversas ´areas como:

Matem´atica- c´alculo de varia¸c˜oes e infinitesimal, geometria, ´

algebra, topologia, l´ogica

F´ısica- f´ısica experimental, ´optica, astronomia, teoria lunar (mar´es), hidr´aulica

Engenharia- constru¸c˜ao de navios, mecˆanica e artilharia Qu´ımica

Geografia e demografia, economia e fisiologia M´usica, filosofia e religi˜ao.

Euler recebeu o prˆemio da Academia de Paris por doze vezes.

Ap´os a morte de Euler a Academia de S. Petersburgo

continuou publicando seus trabalhos por mais de 30 anos.

(41)

ormula de Euler para Poliedros

Um dos resultados mais famosos de Euler em Geometria foi descoberto por volta de 1750 e afirma que:

F´ormula de Euler

Dado um poliedro com V v´ertices, A arestas e F faces ent˜ao

V − A + F = 2.

Defini¸c˜ao

Umpoliedro ´e um s´olido delimitado por um n´umero finito de regi˜oes planas poligonais, denominadasfaces.

A interse¸c˜ao de duas faces s˜ao chamadasarestas do poliedro. A interse¸c˜ao de duas arestas s˜ao os v´ertices do poliedro. Do grego: POLIEDRO := poli (muitos) + hedros (faces)

(42)

ormula de Euler para Poliedros

Um dos resultados mais famosos de Euler em Geometria foi descoberto por volta de 1750 e afirma que:

F´ormula de Euler

Dado um poliedro com V v´ertices, A arestas e F faces ent˜ao

V − A + F = 2.

Defini¸c˜ao

Umpoliedro ´e um s´olido delimitado por um n´umero finito de regi˜oes planas poligonais, denominadasfaces.

A interse¸c˜ao de duas faces s˜ao chamadasarestas do poliedro. A interse¸c˜ao de duas arestas s˜ao os v´ertices do poliedro. Do grego: POLIEDRO := poli (muitos) + hedros (faces)

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ormula de Euler para Poliedros

Um dos resultados mais famosos de Euler em Geometria foi descoberto por volta de 1750 e afirma que:

F´ormula de Euler

Dado um poliedro com V v´ertices, A arestas e F faces ent˜ao

V − A + F = 2.

Defini¸c˜ao

Umpoliedro ´e um s´olido delimitado por um n´umero finito de regi˜oes planas poligonais, denominadas faces.

A interse¸c˜ao de duas faces s˜ao chamadasarestasdo poliedro. A interse¸c˜ao de duas arestas s˜ao os v´ertices do poliedro.

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ormula de Euler para Poliedros

Um dos resultados mais famosos de Euler em Geometria foi descoberto por volta de 1750 e afirma que:

F´ormula de Euler

Dado um poliedro com V v´ertices, A arestas e F faces ent˜ao

V − A + F = 2.

Defini¸c˜ao

Umpoliedro ´e um s´olido delimitado por um n´umero finito de regi˜oes planas poligonais, denominadas faces.

A interse¸c˜ao de duas faces s˜ao chamadasarestasdo poliedro. A interse¸c˜ao de duas arestas s˜ao os v´ertices do poliedro. Do grego: POLIEDRO := poli (muitos) + hedros (faces)

(45)

ormula de Euler para Poliedros

Contudo, em 1675 Leibniz encontrou um manuscrito de Descartes de 1639, que cont´em resultados dos quais poderia-se obter a F´ormula de Euler facilmente. O que tudo indica ´e que Descartes n˜ao observou tal fato.

Fato Interessante:

Depois que Descartes morreu em Estolcomo, o navio que trazia seus pertences para a Fran¸ca naufragou no rio Sena. E o

manuscrito que continha a prova da F´ormula de Euler estava num

ba´u que flutuou e foi encontrado no dia seguinte. A c´opia feita por

(46)

ormula de Euler para Poliedros

Contudo, em 1675 Leibniz encontrou um manuscrito de Descartes de 1639, que cont´em resultados dos quais poderia-se obter a F´ormula de Euler facilmente. O que tudo indica ´e que Descartes n˜ao observou tal fato.

Fato Interessante:

Depois que Descartes morreu em Estolcomo, o navio que trazia seus pertences para a Fran¸ca naufragou no rio Sena. E o

manuscrito que continha a prova da F´ormula de Euler estava num

ba´u que flutuou e foi encontrado no dia seguinte. A c´opia feita por

Leibniz tamb´em se perdeu, e foi reencontrada em 1860.

(47)

ormula de Euler para Poliedros

Euler fez in´umeras verifica¸c˜oes de sua conjectura para v´arios tipos de s´olidos, mas n˜ao apresentou, a princ´ıpio, nenhuma demonstra¸c˜ao.

Posteriormente, Euler apresentou uma demonstra¸c˜ao de seu resultado.

(48)

ormula de Euler para Poliedros

Euler fez in´umeras verifica¸c˜oes de sua conjectura para v´arios tipos de s´olidos, mas n˜ao apresentou, a princ´ıpio, nenhuma demonstra¸c˜ao.

Posteriormente, Euler apresentou uma demonstra¸c˜ao de seu resultado.

(49)

ormula de Euler

Em 1811 Cauchy tamb´em apresentou uma outra prova para a

F´ormula de Euler, para poliedros convexos.

Conjunto Convexo

Um conjunto C , do plano, ´e dito convexo quando qualquer

segmento de reta que liga dois pontos de C est´a inteiramente contido em C .

(50)

ormula de Euler

Em 1811 Cauchy tamb´em apresentou uma outra prova para a

F´ormula de Euler, para poliedros convexos.

Conjunto Convexo

Um conjunto C , do plano, ´e dito convexo quando qualquer

segmento de reta que liga dois pontos de C est´a inteiramente contido em C .

(51)

Poliedros de Plat˜

ao (428 a.C. - 348 a.C.)

Os gregos antigos reconheceram e provaram que apenas cinco s´olidos platˆonicos podem ser constru´ıdos:

Tetraedro, Cubo, Octaedro, Dodecaedro e o Icosaedro.

Ums´olido platˆonico´e um objeto de trˆes dimens˜oes multifacetado convexo, cujas faces s˜ao pol´ıgonos idˆenticos, com lados de comprimento igual e ˆangulos iguais. Ele tamb´em possui o mesmo n´umero de faces que se encontram em cada v´ertice.

Algumas fontes atribuem sua descoberta `aPit´agoras (572 a.C. -497 a.C) que teria descoberto o tetraedro, o cubo e o dodecaedro. E aTeeteto(417 a.C. - 369 a.C.) que teria descoberto o octaedro e o icosaedro.

(52)

Poliedros de Plat˜

ao (428 a.C. - 348 a.C.)

Os gregos antigos reconheceram e provaram que apenas cinco s´olidos platˆonicos podem ser constru´ıdos:

Tetraedro, Cubo, Octaedro, Dodecaedro e o Icosaedro. Ums´olido platˆonico´e um objeto de trˆes dimens˜oes multifacetado convexo, cujas faces s˜ao pol´ıgonos idˆenticos, com lados de comprimento igual e ˆangulos iguais. Ele tamb´em possui o mesmo n´umero de faces que se encontram em cada v´ertice.

Algumas fontes atribuem sua descoberta `aPit´agoras (572 a.C. -497 a.C) que teria descoberto o tetraedro, o cubo e o dodecaedro. E aTeeteto(417 a.C. - 369 a.C.) que teria descoberto o octaedro e o icosaedro.

(53)

Poliedros de Plat˜

ao (428 a.C. - 348 a.C.)

Os gregos antigos reconheceram e provaram que apenas cinco s´olidos platˆonicos podem ser constru´ıdos:

Tetraedro, Cubo, Octaedro, Dodecaedro e o Icosaedro. Ums´olido platˆonico´e um objeto de trˆes dimens˜oes multifacetado convexo, cujas faces s˜ao pol´ıgonos idˆenticos, com lados de comprimento igual e ˆangulos iguais. Ele tamb´em possui o mesmo n´umero de faces que se encontram em cada v´ertice.

Algumas fontes atribuem sua descoberta `aPit´agoras (572 a.C. -497 a.C) que teria descoberto o tetraedro, o cubo e o dodecaedro. E aTeeteto(417 a.C. - 369 a.C.) que teria descoberto o octaedro e o icosaedro.

(54)

Poliedros de Plat˜

ao

Tetraedro- 4 triˆangulos equil´ateros

Hexaedro ou Cubo- 6 quadrados

Octaedro- 8 triˆangulos equil´ateros

Dodecaedro- 12 pent´agonos regulares

Icosaedro- 20 triˆangulos equil´ateros

(55)

Poliedros de Plat˜

ao

Os poliedros de Plat˜ao satisfazem a F´ormula de Euler.

F´ormula de Euler F A V Tetraedro 4 6 4 Hexaedro 6 12 8 Octaedro 8 12 6 Dodecaedro 12 30 20 Icosaedro 20 30 12

(56)

Poliedros de Plat˜

ao

Os poliedros de Plat˜ao satisfazem a F´ormula de Euler.

F´ormula de Euler F A V Tetraedro 4 6 4 Hexaedro 6 12 8 Octaedro 8 12 6 Dodecaedro 12 30 20 Icosaedro 20 30 12

(57)

Arquimedes

(58)

Poliedros Semirregulares de Arquimedes

Estes poliedros foram estudados por Arquimedes de Siracusa.

(59)

Icosaedro Truncado

Oicosaedro truncadode 32 faces ´e particularmente interessante.

As formas das bolas de futebol baseiam-se neste s´olido de Arquimedes;

Esta tamb´em foi a configura¸c˜ao usada para a disposi¸c˜ao das lentes que focaram as ondas de choque explosivas dos

detonadores, provocadas pela bomba atˆomica sobre Nagasaki

(Jap˜ao) na Segunda Guerra Mundial.

Nos anos 80 do s´eculo XX, os qu´ımicos conseguiram criar uma mol´ecula de carbono com 60 ´atomos nos v´ertices de um icosaedro truncado. As chamadas Buckyballs possuem propriedades qu´ımicas e f´ısicas fascinantes que est˜ao a ser exploradas em lubrificantes e no tratamento contra a SIDA.

(60)

Icosaedro Truncado

Oicosaedro truncadode 32 faces ´e particularmente interessante. As formas das bolas de futebol baseiam-se neste s´olido de Arquimedes;

Esta tamb´em foi a configura¸c˜ao usada para a disposi¸c˜ao das lentes que focaram as ondas de choque explosivas dos

detonadores, provocadas pela bomba atˆomica sobre Nagasaki

(Jap˜ao) na Segunda Guerra Mundial.

Nos anos 80 do s´eculo XX, os qu´ımicos conseguiram criar uma mol´ecula de carbono com 60 ´atomos nos v´ertices de um icosaedro truncado. As chamadas Buckyballs possuem propriedades qu´ımicas e f´ısicas fascinantes que est˜ao a ser exploradas em lubrificantes e no tratamento contra a SIDA.

(61)

Icosaedro Truncado

Oicosaedro truncadode 32 faces ´e particularmente interessante. As formas das bolas de futebol baseiam-se neste s´olido de Arquimedes;

Esta tamb´em foi a configura¸c˜ao usada para a disposi¸c˜ao das lentes que focaram as ondas de choque explosivas dos

detonadores, provocadas pela bomba atˆomica sobre Nagasaki

(Jap˜ao) na Segunda Guerra Mundial.

Nos anos 80 do s´eculo XX, os qu´ımicos conseguiram criar uma mol´ecula de carbono com 60 ´atomos nos v´ertices de um icosaedro truncado. As chamadas Buckyballs possuem propriedades qu´ımicas e f´ısicas fascinantes que est˜ao a ser exploradas em lubrificantes e no tratamento contra a SIDA.

(62)

Icosaedro Truncado

Oicosaedro truncadode 32 faces ´e particularmente interessante. As formas das bolas de futebol baseiam-se neste s´olido de Arquimedes;

Esta tamb´em foi a configura¸c˜ao usada para a disposi¸c˜ao das lentes que focaram as ondas de choque explosivas dos

detonadores, provocadas pela bomba atˆomica sobre Nagasaki

(Jap˜ao) na Segunda Guerra Mundial.

Nos anos 80 do s´eculo XX, os qu´ımicos conseguiram criar uma mol´ecula de carbono com 60 ´atomos nos v´ertices de um icosaedro truncado. As chamadas Buckyballs possuem propriedades qu´ımicas e f´ısicas fascinantes que est˜ao a ser exploradas em lubrificantes e no tratamento contra a SIDA.

(63)

Poliedros N˜

ao Convexos

E neste caso?

(64)

Poliedros N˜

ao Convexos

E neste caso?

V=9

A = 16 F=9

(65)

Poliedros N˜

ao Convexos

E neste caso?

(66)

Poliedros N˜

ao Convexos

E neste caso?

V=9 A = 16 F=9

(67)

Poliedros Abertos

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 8 A = 12 F = 5

(68)

Poliedros Abertos

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 8

A = 12 F = 5

EULER ESTAVA ERRADO???????

(69)

Poliedros Abertos

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 8 A = 12

F = 5 EULER ESTAVA ERRADO???????

(70)

Poliedros Abertos

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 8 A = 12 F = 5

EULER ESTAVA ERRADO???????

(71)

Poliedros Abertos

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 8 A = 12 F = 5

(72)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24 F = 10

Por outro lado,

V = 16 A = 32 F = 16

(73)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16

A = 24 F = 10

Por outro lado,

(74)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24

F = 10 Por outro lado,

V = 16 A = 32 F = 16

(75)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24 F = 10

Por outro lado,

(76)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24 F = 10

Por outro lado,

V = 16

A = 32 F = 16

(77)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24 F = 10

Por outro lado,

(78)

Caixa com Buraco

Este Poliedro satisfaz a F´ormula de Euler?

V = 16 A = 24 F = 10

Por outro lado,

V = 16 A = 32 F = 16

(79)

E Agora?!

Para que classe de poliedros a

ormula de Euler

´

(80)

Uma defini¸c˜

ao mais precisa de Poliedro

Defini¸c˜ao

UmPoliedro´e uma reuni˜ao finita de pol´ıgonos convexos, chamados as faces do poliedro.

Os lados desses pol´ıgonos chamam-se arestas do poliedro e os v´ertices dos pol´ıgonos s˜ao chamados v´ertices do poliedro. Exigimos ainda que a interse¸c˜ao de duas faces quaisquer do poliedro seja uma aresta comum a essas faces, ou um v´ertice comum, ou seja vazia.

Defini¸c˜ao

Dizemos que um poliedro ´e convexo quando ele limita um s´olido

convexo no sentido da defini¸c˜ao acima. Cada aresta de um poliedro convexo ´e lado de exatamente duas faces desse poliedro.

(81)

Uma defini¸c˜

ao mais precisa de Poliedro

Defini¸c˜ao

UmPoliedro´e uma reuni˜ao finita de pol´ıgonos convexos, chamados as faces do poliedro. Os lados desses pol´ıgonos chamam-se arestas do poliedro e os v´ertices dos pol´ıgonos s˜ao chamados v´ertices do poliedro.

Exigimos ainda que a interse¸c˜ao de duas faces quaisquer do poliedro seja uma aresta comum a essas faces, ou um v´ertice comum, ou seja vazia.

Defini¸c˜ao

Dizemos que um poliedro ´e convexo quando ele limita um s´olido

convexo no sentido da defini¸c˜ao acima. Cada aresta de um poliedro convexo ´e lado de exatamente duas faces desse poliedro.

(82)

Uma defini¸c˜

ao mais precisa de Poliedro

Defini¸c˜ao

UmPoliedro´e uma reuni˜ao finita de pol´ıgonos convexos, chamados as faces do poliedro. Os lados desses pol´ıgonos chamam-se arestas do poliedro e os v´ertices dos pol´ıgonos s˜ao chamados v´ertices do poliedro. Exigimos ainda que a interse¸c˜ao de duas faces quaisquer do poliedro seja uma aresta comum a essas faces, ou um v´ertice comum, ou seja vazia.

Defini¸c˜ao

Dizemos que um poliedro ´e convexo quando ele limita um s´olido

convexo no sentido da defini¸c˜ao acima. Cada aresta de um poliedro convexo ´e lado de exatamente duas faces desse poliedro.

(83)

Uma defini¸c˜

ao mais precisa de Poliedro

Defini¸c˜ao

UmPoliedro´e uma reuni˜ao finita de pol´ıgonos convexos, chamados as faces do poliedro. Os lados desses pol´ıgonos chamam-se arestas do poliedro e os v´ertices dos pol´ıgonos s˜ao chamados v´ertices do poliedro. Exigimos ainda que a interse¸c˜ao de duas faces quaisquer do poliedro seja uma aresta comum a essas faces, ou um v´ertice comum, ou seja vazia.

Defini¸c˜ao

Dizemos que um poliedro ´e convexo quando ele limita um s´olido

convexo no sentido da defini¸c˜ao acima. Cada aresta de um poliedro convexo ´e lado de exatamente duas faces desse poliedro.

(84)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

F´ormula de Euler

Dado umpoliedro convexo com V v´ertices, A arestas e F faces

ent˜ao

V − A + F = 2.

A f´ormula poli´edrica foi mais tarde generalizada para estudar

redes e gr´aficos e ajudar a compreender uma larga gama de

formas cˆoncavas e em dimens˜oes mais elevadas;

A f´ormula facilita tamb´em muitas aplica¸c˜oes pr´aticas tais como auxiliar os especialistas matem´aticos a encontrar formas de dispor fios e circuitos el´etricos;

Auxilia os cosm´ologos a pensar em modelos para encontrar a

forma do nosso universo.

(85)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

F´ormula de Euler

Dado umpoliedro convexo com V v´ertices, A arestas e F faces

ent˜ao

V − A + F = 2.

A f´ormula poli´edrica foi mais tarde generalizada para estudar

redes e gr´aficos e ajudar a compreender uma larga gama de

formas cˆoncavas e em dimens˜oes mais elevadas;

A f´ormula facilita tamb´em muitas aplica¸c˜oes pr´aticas tais como auxiliar os especialistas matem´aticos a encontrar formas de dispor fios e circuitos el´etricos;

Auxilia os cosm´ologos a pensar em modelos para encontrar a

(86)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

F´ormula de Euler

Dado umpoliedro convexo com V v´ertices, A arestas e F faces

ent˜ao

V − A + F = 2.

A f´ormula poli´edrica foi mais tarde generalizada para estudar

redes e gr´aficos e ajudar a compreender uma larga gama de

formas cˆoncavas e em dimens˜oes mais elevadas;

A f´ormula facilita tamb´em muitas aplica¸c˜oes pr´aticas tais como auxiliar os especialistas matem´aticos a encontrar formas de dispor fios e circuitos el´etricos;

Auxilia os cosm´ologos a pensar em modelos para encontrar a

forma do nosso universo.

(87)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

F´ormula de Euler

Dado umpoliedro convexo com V v´ertices, A arestas e F faces

ent˜ao

V − A + F = 2.

A f´ormula poli´edrica foi mais tarde generalizada para estudar

redes e gr´aficos e ajudar a compreender uma larga gama de

formas cˆoncavas e em dimens˜oes mais elevadas;

A f´ormula facilita tamb´em muitas aplica¸c˜oes pr´aticas tais como auxiliar os especialistas matem´aticos a encontrar formas de dispor fios e circuitos el´etricos;

(88)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

A soma V − A + F ´e uma quantidade intrinsicamente

associada com a forma do objeto.

Este conceito ´e utilizado na teoria dos n´os e grafos; Na colora¸c˜ao de mapas;

Utilizado para distinguir objetos como superf´ıcies ou mais geralmente variedades, sob o ponto de vista da Topologia.

(89)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

A soma V − A + F ´e uma quantidade intrinsicamente

associada com a forma do objeto.

Este conceito ´e utilizado na teoria dos n´os e grafos; Na colora¸c˜ao de mapas;

Utilizado para distinguir objetos como superf´ıcies ou mais geralmente variedades, sob o ponto de vista da Topologia.

(90)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

A soma V − A + F ´e uma quantidade intrinsicamente

associada com a forma do objeto.

Este conceito ´e utilizado na teoria dos n´os e grafos;

Na colora¸c˜ao de mapas;

Utilizado para distinguir objetos como superf´ıcies ou mais geralmente variedades, sob o ponto de vista da Topologia.

(91)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

A soma V − A + F ´e uma quantidade intrinsicamente

associada com a forma do objeto.

Este conceito ´e utilizado na teoria dos n´os e grafos; Na colora¸c˜ao de mapas;

Utilizado para distinguir objetos como superf´ıcies ou mais geralmente variedades, sob o ponto de vista da Topologia.

(92)

Aplica¸c˜

oes da F´

ormula de Euler

A soma V − A + F ´e uma quantidade intrinsicamente

associada com a forma do objeto.

Este conceito ´e utilizado na teoria dos n´os e grafos; Na colora¸c˜ao de mapas;

Utilizado para distinguir objetos como superf´ıcies ou mais geralmente variedades, sob o ponto de vista da Topologia.

(93)

Topologia????

A F´

ormula de Euler

´

e um problema de Topologia e n˜

ao de

Geometria Euclideana!!!!!

(94)

Poincar´

e

E um dos matem´aticos a perceber tal fato foi Poincar´eem 1893.

(95)

Generaliza¸c˜

ao da F´

ormula de Euler

A F´

ormula de Euler

ao ´

e satisfeita apenas para

Poliedros!!!!!!

(96)

Generaliza¸c˜

ao da F´

ormula de Euler

A F´

ormula de Euler

´

e verdadeira por exemplo para

Superf´ıcies

(97)

Superf´ıcies

Intuitivamente, umasuperf´ıcie´e um objeto geom´etrico bi-dimensional.

1 Plano

2 Esfera

(98)

Superf´ıcies

Intuitivamente, umasuperf´ıcie´e um objeto geom´etrico bi-dimensional.

1 Plano

2 Esfera

3 Toro

(99)

O que ´

e Topologia?

Se esticamos ou encolhemos um pouco uma superf´ıcie, certas propriedades dela se mant´em inalteradas.

Tais propriedades constituem intuitivamente, o que chamamos

topologia da superf´ıcie.

Propriedades como ˆangulo, distˆancia, ´area, curvatura s˜ao

propriedades geom´etricasda superf´ıcie, que se alteram se esticamos ou encolhemos a superf´ıcie.

(100)

O que ´

e Topologia?

Se esticamos ou encolhemos um pouco uma superf´ıcie, certas propriedades dela se mant´em inalteradas.

Tais propriedades constituem intuitivamente, o que chamamos

topologia da superf´ıcie.

Propriedades como ˆangulo, distˆancia, ´area, curvatura s˜ao

propriedades geom´etricasda superf´ıcie, que se alteram se esticamos ou encolhemos a superf´ıcie.

(101)

O que ´

e Topologia?

Se esticamos ou encolhemos um pouco uma superf´ıcie, certas propriedades dela se mant´em inalteradas.

Tais propriedades constituem intuitivamente, o que chamamos

topologia da superf´ıcie.

Propriedades como ˆangulo, distˆancia, ´area, curvatura s˜ao

propriedades geom´etricas da superf´ıcie, que se alteram se esticamos ou encolhemos a superf´ıcie.

(102)

Topologia

(103)
(104)

O que ´

e Topologia?

“TOPOLOGIA” vem do grego topos que significa local e logos que significa estudo.

A Topologia ´e considerada o ramo da matem´atica que estuda

as propriedades das figuras geom´etricas que permanecem

invariantes sob transforma¸c˜oes topol´ogicas.

Matem´aticos como Euler, Descartes, Cauchy, Gauss, Poincar´e,

M¨obius, entre outros abordaram problemas de Topologia.

Poincar´e come¸cou a explorar este novo campo no final do s´eculo XIX, chamada a princ´ıpio de ‘Analysis Situs’ (An´alise da Situa¸c˜ao).

Considera-se que a Topologia nasceu das investiga¸c˜oes de

Augustus M¨obius (1790-1868), aluno de Gauss, que definiu de

modo preciso transforma¸c˜oes topol´ogicas.

(105)

O que ´

e Topologia?

“TOPOLOGIA” vem do grego topos que significa local e logos que significa estudo.

A Topologia ´e considerada o ramo da matem´atica que estuda

as propriedades das figuras geom´etricas que permanecem

invariantes sob transforma¸c˜oes topol´ogicas.

Matem´aticos como Euler, Descartes, Cauchy, Gauss, Poincar´e,

M¨obius, entre outros abordaram problemas de Topologia.

Poincar´e come¸cou a explorar este novo campo no final do s´eculo XIX, chamada a princ´ıpio de ‘Analysis Situs’ (An´alise da Situa¸c˜ao).

Considera-se que a Topologia nasceu das investiga¸c˜oes de

Augustus M¨obius (1790-1868), aluno de Gauss, que definiu de

(106)

O que ´

e Topologia?

“TOPOLOGIA” vem do grego topos que significa local e logos que significa estudo.

A Topologia ´e considerada o ramo da matem´atica que estuda

as propriedades das figuras geom´etricas que permanecem

invariantes sob transforma¸c˜oes topol´ogicas.

Matem´aticos como Euler, Descartes, Cauchy, Gauss, Poincar´e,

M¨obius, entre outros abordaram problemas de Topologia.

Poincar´e come¸cou a explorar este novo campo no final do s´eculo XIX, chamada a princ´ıpio de ‘Analysis Situs’ (An´alise da Situa¸c˜ao).

Considera-se que a Topologia nasceu das investiga¸c˜oes de

Augustus M¨obius (1790-1868), aluno de Gauss, que definiu de

modo preciso transforma¸c˜oes topol´ogicas.

(107)

O que ´

e Topologia?

“TOPOLOGIA” vem do grego topos que significa local e logos que significa estudo.

A Topologia ´e considerada o ramo da matem´atica que estuda

as propriedades das figuras geom´etricas que permanecem

invariantes sob transforma¸c˜oes topol´ogicas.

Matem´aticos como Euler, Descartes, Cauchy, Gauss, Poincar´e,

M¨obius, entre outros abordaram problemas de Topologia.

Poincar´e come¸cou a explorar este novo campo no final do s´eculo XIX, chamada a princ´ıpio de ‘Analysis Situs’ (An´alise da Situa¸c˜ao).

Considera-se que a Topologia nasceu das investiga¸c˜oes de

Augustus M¨obius (1790-1868), aluno de Gauss, que definiu de

(108)

O que ´

e Topologia?

“TOPOLOGIA” vem do grego topos que significa local e logos que significa estudo.

A Topologia ´e considerada o ramo da matem´atica que estuda

as propriedades das figuras geom´etricas que permanecem

invariantes sob transforma¸c˜oes topol´ogicas.

Matem´aticos como Euler, Descartes, Cauchy, Gauss, Poincar´e,

M¨obius, entre outros abordaram problemas de Topologia.

Poincar´e come¸cou a explorar este novo campo no final do s´eculo XIX, chamada a princ´ıpio de ‘Analysis Situs’ (An´alise da Situa¸c˜ao).

Considera-se que a Topologia nasceu das investiga¸c˜oes de

Augustus M¨obius (1790-1868), aluno de Gauss, que definiu de

modo preciso transforma¸c˜oes topol´ogicas.

(109)

Continuidade

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos, com as m´etricas dM e dN,

respectivamente. Dizemos que uma aplica¸c˜ao f : M → N ´e

cont´ınua no ponto a ∈ M se, para todo  > 0 dado, existe um δ > 0 tal que

dM(x , a) < δ implica dN(f (x ), f (a)) < .

Dizemos que f : M → N ´e cont´ınuaquando ela ´e cont´ınua em todos os pontos a ∈ M.

(110)

Continuidade

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos, com as m´etricas dM e dN,

respectivamente. Dizemos que uma aplica¸c˜ao f : M → N ´e

cont´ınua no ponto a ∈ M se, para todo  > 0 dado, existe um δ > 0 tal que

dM(x , a) < δ implica dN(f (x ), f (a)) < .

Dizemos que f : M → N ´e cont´ınuaquando ela ´e cont´ınua em todos os pontos a ∈ M.

(111)

Continuidade

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos, com as m´etricas dM e dN,

respectivamente. Dizemos que uma aplica¸c˜ao f : M → N ´e

cont´ınua no ponto a ∈ M se, para todo  > 0 dado, existe um δ > 0 tal que

dM(x , a) < δ implica dN(f (x ), f (a)) < .

Dizemos que f : M → N ´e cont´ınuaquando ela ´e cont´ınua em todos os pontos a ∈ M.

(112)

Transforma¸c˜

oes Topol´

ogicas

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos. Dizemos que f : M → N ´e uma

transforma¸c˜ao topol´ogica, ou umHOMEOMORFISMO,

se f ´e uma bije¸c˜ao cont´ınua com inversa cont´ınua. Neste caso, dizemos

que M e N s˜ao homeomorfos e denotamos por M ≈ N.

Do ponto de vista da topologia n˜ao distinguimos dois objetos que s˜ao homeomorfos.

(113)

Transforma¸c˜

oes Topol´

ogicas

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos. Dizemos que f : M → N ´e uma

transforma¸c˜ao topol´ogica, ou umHOMEOMORFISMO, se f ´e

uma bije¸c˜ao cont´ınua com inversa cont´ınua.

Neste caso, dizemos

que M e N s˜ao homeomorfos e denotamos por M ≈ N.

Do ponto de vista da topologia n˜ao distinguimos dois objetos que s˜ao homeomorfos.

(114)

Transforma¸c˜

oes Topol´

ogicas

Defini¸c˜ao

Sejam M e N espa¸cos m´etricos. Dizemos que f : M → N ´e uma

transforma¸c˜ao topol´ogica, ou umHOMEOMORFISMO, se f ´e

uma bije¸c˜ao cont´ınua com inversa cont´ınua. Neste caso, dizemos

que M e N s˜ao homeomorfos e denotamos por M ≈ N.

Do ponto de vista da topologia n˜ao distinguimos dois objetos que s˜ao homeomorfos.

(115)

Superf´ıcies

Um subconjunto S ⊂ R3 ´e uma superf´ıcie

se, para cada p ∈ S

existe uma vizinhan¸ca V em R3 e um homeomorfismo

h : U → V ∩ S de um aberto U ⊂ R2 sobre V ∩ S ⊂ R3.

Uma superf´ıcie regular em R3 ´e dita compactase ´e fechada e limitada.

(116)

Superf´ıcies

Um subconjunto S ⊂ R3 ´e uma superf´ıciese, para cada p ∈ S

existe uma vizinhan¸ca V em R3 e um homeomorfismo

h : U → V ∩ S de um aberto U ⊂ R2 sobre V ∩ S ⊂ R3.

Uma superf´ıcie regular em R3 ´e dita compactase ´e fechada e limitada.

(117)

Superf´ıcies

Um subconjunto S ⊂ R3 ´e uma superf´ıciese, para cada p ∈ S

existe uma vizinhan¸ca V em R3 e um homeomorfismo

h : U → V ∩ S de um aberto U ⊂ R2 sobre V ∩ S ⊂ R3.

(118)

Superf´ıcies N˜

ao Compactas

Hiperbol´oide de 1 folha

Hiperbol´oide de 2 folhas

(119)

Superf´ıcies N˜

ao Compactas

Hiperbol´oide de 1 folha

(120)

Superf´ıcies N˜

ao Compactas

Superf´ıcie Costa

Asuperf´ıcie Costafoi descoberta em 1982, pelo matem´atico brasileiro Celso Costa (UFF), como parte de sua tese de doutorado no IMPA.

(121)
(122)

Toro

(123)

Toro

Podemos construir o toro a partir de colagens dos lados de um retˆangulo.

Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em

seguida cole AC com BD, a figura obtida em R3 ´e o que

(124)

Toro

Podemos construir o toro a partir de colagens dos lados de um

retˆangulo.Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em

seguida cole AC com BD, a figura obtida em R3 ´e o que

chamamos de Toro.

(125)

Toro

Podemos construir o toro a partir de colagens dos lados de um

retˆangulo.Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em

seguida cole AC com BD, a figura obtida em R3 ´e o que

(126)

Soma Conexa de Superf´ıcies

Sejam M e N duas superf´ıcies.

Defini¸c˜ao

Asoma conexa de M e N ´e uma superf´ıcie (M]N) obtida

removendo uma pequena regi˜ao circular de cada uma das

superf´ıcies e colando um bordo circular de uma no bordo circular da outra.

(127)

Soma Conexa de Superf´ıcies

Sejam M e N duas superf´ıcies.

Defini¸c˜ao

Asoma conexa de M e N ´e uma superf´ıcie (M]N)

obtida

removendo uma pequena regi˜ao circular de cada uma das

superf´ıcies e colando um bordo circular de uma no bordo circular da outra.

(128)

Soma Conexa de Superf´ıcies

Sejam M e N duas superf´ıcies.

Defini¸c˜ao

Asoma conexa de M e N ´e uma superf´ıcie (M]N) obtida

removendo uma pequena regi˜ao circular de cada uma das

superf´ıcies e colando um bordo circular de uma no bordo circular da outra.

(129)

Soma Conexa de Superf´ıcies

Sejam M e N duas superf´ıcies.

Defini¸c˜ao

Asoma conexa de M e N ´e uma superf´ıcie (M]N) obtida

removendo uma pequena regi˜ao circular de cada uma das

superf´ıcies e colando um bordo circular de uma no bordo circular da outra.

(130)

Soma Conexa de Superf´ıcies

Sejam M e N duas superf´ıcies.

Defini¸c˜ao

Asoma conexa de M e N ´e uma superf´ıcie (M]N) obtida

removendo uma pequena regi˜ao circular de cada uma das

superf´ıcies e colando um bordo circular de uma no bordo circular da outra.

(131)

Soma Conexa de Superf´ıcies

(132)

Soma Conexa de Superf´ıcies

O4-Toro´e a soma conexa de 4 Toros.

(133)

Superf´ıcies Compactas

Vamos construir uma outra superf´ıcie compacta a partir de colagens dos lados de um retˆangulo segundo a seguinte regra.

Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em seguida cole AC com DB.

A figura obtida em R3 ´e o que chamamos deGarrafa de Klein. Realizar a Garrafa de Klein em R3 implica ter auto-interse¸c˜ao.

(134)

Superf´ıcies Compactas

Vamos construir uma outra superf´ıcie compacta a partir de colagens dos lados de um retˆangulo segundo a seguinte regra. Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD,

em seguida cole AC com DB.

A figura obtida em R3 ´e o que chamamos deGarrafa de Klein. Realizar a Garrafa de Klein em R3 implica ter auto-interse¸c˜ao.

(135)

Superf´ıcies Compactas

Vamos construir uma outra superf´ıcie compacta a partir de colagens dos lados de um retˆangulo segundo a seguinte regra. Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em seguida cole AC com DB.

A figura obtida em R3 ´e o que chamamos deGarrafa de Klein. Realizar a Garrafa de Klein em R3 implica ter auto-interse¸c˜ao.

(136)

Superf´ıcies Compactas

Vamos construir uma outra superf´ıcie compacta a partir de colagens dos lados de um retˆangulo segundo a seguinte regra. Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em seguida cole AC com DB.

A figura obtida em R3 ´e o que chamamos deGarrafa de Klein.

Realizar a Garrafa de Klein em R3 implica ter auto-interse¸c˜ao.

(137)

Superf´ıcies Compactas

Vamos construir uma outra superf´ıcie compacta a partir de colagens dos lados de um retˆangulo segundo a seguinte regra. Primeiro cole o segmento AB com o segmento CD, em seguida cole AC com DB.

A figura obtida em R3 ´e o que chamamos deGarrafa de Klein.

(138)

Garrafa de Klein

A Garrafa de Klein n˜ao tem lado de dentro e lado de fora. Esta superf´ıcie foi descrita em 1882 por Felix Klein. E

originalmente denominada “Kleinsche Flache”(Superf´ıcie de

Klein); cujo nome foi interpretado como “Kleinsche Flasche”

(Garrafa de Klein).

(139)

Garrafa de Klein

A Garrafa de Klein n˜ao tem lado de dentro e lado de fora.

Esta superf´ıcie foi descrita em 1882 por Felix Klein. E

originalmente denominada “Kleinsche Flache”(Superf´ıcie de

Klein); cujo nome foi interpretado como “Kleinsche Flasche”

(140)

Garrafa de Klein

A Garrafa de Klein n˜ao tem lado de dentro e lado de fora. Esta superf´ıcie foi descrita em 1882 por Felix Klein. E

originalmente denominada “Kleinsche Flache”(Superf´ıcie de

Klein); cujo nome foi interpretado como “Kleinsche Flasche”

(Garrafa de Klein).

(141)

Felix Klein (1849-1925)

Klein descreveu a Garrafa de Klein matematicamente, mas n˜ao

(142)

Como podemos distinguir duas Superf´ıcies?

(143)

ormula de Euler para Superf´ıcies

O que s˜

ao

ertices

,

arestas

e

faces

de uma superf´ıcie

compacta?

(144)

Triangula¸c˜

ao

Considere a seguinte triangula¸c˜ao da Esfera:

(145)

Como Triangular uma Superf´ıcie?

Defini¸c˜ao

Uma regi˜ao simples que possui apenas 3 v´ertices com ˆangulos externos αi 6= 0, i = 1, 2, 3 ´e chamado um triˆangulo.

Defini¸c˜ao

Uma triangula¸c˜ao de uma superf´ıcie compacta S ´e uma fam´ılia finita T de triˆangulos Ti, i = 1, . . . , n tais que

1.

n

[

i =1

Ti = S

2. Se Ti∩ Tj 6= ∅ ent˜ao Ti ∩ Tj ´e um lado comum de Ti e Tj ou

(146)

Como Triangular uma Superf´ıcie?

Defini¸c˜ao

Uma regi˜ao simples que possui apenas 3 v´ertices com ˆangulos externos αi 6= 0, i = 1, 2, 3 ´e chamado um triˆangulo.

Defini¸c˜ao

Uma triangula¸c˜ao de uma superf´ıcie compacta S ´e uma fam´ılia finita T de triˆangulos Ti, i = 1, . . . , n tais que

1.

n

[

i =1

Ti = S

2. Se Ti∩ Tj 6= ∅ ent˜ao Ti ∩ Tj ´e um lado comum de Ti e Tj ou

um v´ertice comum de Ti e Tj.

(147)

Como Triangular uma Superf´ıcie?

Defini¸c˜ao

Uma regi˜ao simples que possui apenas 3 v´ertices com ˆangulos externos αi 6= 0, i = 1, 2, 3 ´e chamado um triˆangulo.

Defini¸c˜ao

Uma triangula¸c˜ao de uma superf´ıcie compacta S ´e uma fam´ılia finita T de triˆangulos Ti, i = 1, . . . , n tais que

1.

n

[

i =1

Ti = S

2. Se Ti ∩ Tj 6= ∅ ent˜ao Ti ∩ Tj ´e um lado comum de Ti e Tj ou

(148)

Triangula¸c˜

ao

Numa triangula¸c˜ao n˜ao s˜ao permitidos:

Figura : Triˆangulos sobrepostos Um v´ertice encontra uma aresta

Referências

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