INDICE Prologo: Come diventare milionari Capitolo 1: L’uomo che raddoppiò la vita agli astronomi Capitolo 2: Iperboliche considerazioni Capitolo 3: La vita in una funzione Capitolo 4: La più bella del reame Prologo: Come diventare milionari 1700 a.C.: Mesopotamia Problema: Quanto tempo occorre perché una certa somma di denaro raddoppi, se ogni anno aumenta del 20%? 20 100  120 primo anno 24 120  144 terzo anno secondo anno 28,8 144  172,8 quarto anno 36,4 172,8   207, 4 M  C 1  i  t 10% 10% 100  110  121 5% 5% 5% 5% 100  105  110,3  115,8  121,6 4% 4% 4% 4% 4% 100  104  108, 2  112,5  117  121, 7 … se capitalizziamo e reinvestiamo n volte all’anno i  M  C 1    n nt Capitale iniziale: 1 milione di euro Interesse annuale: 100% Tempo: 1 anno  1 M  C 1    n n n°capitalizzazioni capitale finale 1 2000000 annuale 2 2250000 semestrale 3 2370370 quadrimestrale 4 2441406 trimestrale 6 2521626 bimestrale 12 2613035 mensile 365 2714567 giornaliera 8760 2718127 oraria 525600 2718279 al minuto 31536000 2718282 al secondo n  1 lim 1    2,718281828459045… = n   n M  Ce Capitolo 1: L’uomo che duplicò la vita agli astronomi J. Vermeer: L’astronomo (1668) « La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto. » Galileo Galilei, Il Saggiatore fervente protestante agricoltura macchine militari Merchiston castle 1550 – Edimburgo 1617 "Eseguire calcoli è operazione difficile e lenta e spesso la noia che ne deriva è la causa principale della disaffezione che la maggioranza della gente prova nei confronti della matematica ..." 1 sen  sen  cos      cos      2 a a  a m n mn a m : a n  a mn se si trasforma ogni numero in una potenza di base opportuna, poi si lavora sugli esponenti 0,9999999 = 1 – 10-7 “proporzione” 1594 – 1614: TAVOLE LOGARITMICHE 1614: Mirifici logarithmorum canonis descriptio N  10 1  10 7  7 L  L  NaplogN N  10  L  0 7 “Abbreviando i calcoli, l’invenzione dei logaritmi ha duplicato la vita degli astronomi.” Henry Briggs (1561 – 1631) N  10  L  log10 N L Pierre-Simone Laplace (1749 – 1827) 1624: Arithmetica logaritmica Tavole completate nel 1949!! 1623: Regolo calcolatore di Gunter 1642: Pascalina di B. Pascal 1821: Macchina differenziale di C. Babbage Capitolo 2: Iperboliche considerazioni M. C. Escher: Relatività (1953) QUADRARE UNA FIGURA costruire con riga e compasso il quadrato equivalente alla figura data Euclide: ogni poligono a n lati è equivalente a un opportuno quadrato …e le sezioni coniche? René Descartes (1596 – 1650) Archimede di Siracusa (287 a.C. – 212 a.C.) xy  1 A  At  Problema: E’ possibile determinare l’area della parte di piano compresa tra il grafico dell’iperbole, l’asse delle x, la retta x = 1 e la retta x = t ? Il principe dei dilettanti yx n Pierre de Fermat (1601 – 1665) basi: a, ar , ar 2 , ar 3 , ar 4 ,... dove r < 1 Ar   a n 1 1  r   1  r n1 a n1 1  r  a n1    r 1 2 n n 1 1  r  1  r  r  ...  r  1 yx  x 1 basi: a, ar , ar 2 , ar 3 , ar 4 ,... dove r < 1 Tutti i rettangoli hanno la stessa area!! Gregory de Saint Vincent (1584 – 1667) A  t   log t per x  1, t  Isaac Newton (1642 – 1727) Gottfried von Leibniz (1646 – 1716) dA A   ydx  y dx Capitolo 3: La vita in una funzione G. Klimt: Le tre età della donna dettaglio (1905) La leggenda narra che l’inventore degli scacchi chiese al re, come ricompensa per la sua invenzione, un chicco di riso sulla prima casella, 2 chicchi di riso sulla seconda, 4 sulla terza, 8 sulla quarta e così via fino all’ultima. Il re acconsentì, stupito per la modestia della richiesta … 2  9.223.372.036.854.775.808  10 63 19 funzione trascendente y b x La pendenza della retta AB permette di valutare l’andamento della funzione L’aumento della pendenza della retta tangente è proporzionale alla crescita della funzione La costante di proporzionalità vale 1 se b = N  10  L  log10 N L y  e  x  ln y x cerchio: A  r  A    r 1 2 iperbole: A  ln x  A  1  x  e T  T1  T0  T1  e at diminuzione della temperatura diminuzione dell’intensità di un’onda sonora decadimento radioattivo N  N 0 e  at I  I 0 e  ax montante in capitalizzazione continua M  Ce aumento demografico mondiale it Capitolo 4: La più bella del reame P. Rubens: Il giudizio di Paride (1638) Jacob Bernoulli (1654 – 1705) Eadem mutata resurgo ln r  a  r  e a Johann I Bernoulli (1667 – 1748) e e y 2a ax  ax Viadotto del Garabit – Gustave Eiffel 1880-1884 St. Louis- Missouri USA Ponte Akashi Kaikyo Giappone N  b L  L  log b N 1728 1748 i e 1  0 Aritmetica: 0; 1 Leonard Euler (1707 -1783) Analisi: e Geometria: π Algebra: i “Signori, questa formula è assolutamente paradossale; non la possiamo capire e non sappiamo che cosa significhi. Ma l’abbiamo dimostrata e quindi sappiamo che deve essere la verità” Benjamin Pierce (1809 – 1880) J. Mullins: Beauty (1998)