FACULTAD DE INFORMATICA Y CIENCIAS APLICADAS. MATEMATICA 2 SECCION: 01 UNIDAD 1 IINFORME INVESTIGACION DE GEOGEBRA. TAREA DE INVESTIGACION N° 1 DOCENTE: LIC. SALVADOR SANDOVAL ALUMNO Chicas Márquez Erick Vladimir Cruz Cisneros Danilo Jeremías López Medrano José Enrique Peñate Mata Alejandro Javier Quintanilla Castaneda José Manuel CARNET 1749242007 1731612020 1735652020 1717712019 1701272020 SAN SALVADOR 24 DE AGOSTO DE 2020 Introduccion GeoGebra software de matemática dinámica, en un paquete fácil de utilizar. Utilizado para más precisamente para la enseñanza y el aprendizaje en todos los niveles educativos. En el rubro de la matemática. Que de forma fácil e interactiva lo que es geometría 2D y 3D, No ensena el álgebra, tablas, gráficos de las fórmulas redactadas, asi como cálculo y estadística. En todos los niveles de enseñanza de la misma. Es un software de código abierto, disponible gratuitamente en su sitio oficial. www.geogebra.org. A partir de aquí redactaremos un poco de historia de donde surge Geogebra como fueron sus inicios y como se convierte en la actualidad en uno de los mecanismos de aprendizaje más versátiles de la actualidad. GeoGebra es un Programa Dinámico para la Enseñanza y Aprendizaje de las Matemáticas para educación en todos sus niveles. Fue en el año 2002 salió la primera versión del programa GeoGebra, su creador y actual director del equipo es Markus Hohenwarter, originando el software desde una tesis realizada para la universidad en la que trabaja en la Universidad Linz Johannes Kepler en Austria. con el objeto de crear una calculadora de uso libre para trabajar el Álgebra y la Geometría. En este proyecto que el fundo en la actualidad trabaja alrededor de ocho personas en distintas partes del mundo. La mayor parte de ellos comunidad de personas, traductores e instituciones a proyectos asociados. Como su nombre lo indica. Geogebra es un programa que mezcla la geometría con el álgebra. En dicho sentido, para la parte geométrica se puede ubicar dentro de los programas dinámicos de geometría los cuales, en general, permiten realizar construcciones geométricas, con la ventaja de poder mover los puntos de la construcción y observar sus invariantes y características. El software también presenta características adicionales que los programas dinámicos de geometría por lo general no poseen y que lo hace especial, conforme se realizan las construcciones geométricas en una ventana se van mostrando las expresiones algebraicas que representan a las líneas, los segmentos, círculos y puntos de la construcción; también permite trabajar con las funciones al poderlas graficar y manipular de una manera sencilla. Geogebra también puede calcular la derivada de funciones. Objetivos El objetivo principal es animar a usar las construcciones de GeoGebra como un recurso didáctico que ha demostrado ser útil y enriquecedor en la práctica de la docencia de las Matemáticas. Al tiempo, se ofrecerán los procedimientos para realizar nuestras propias construcciones. Este fin se alcanzará a través de los siguientes objetivos: • • • • Conocer las posibilidades de construcciones matemáticas que se pueden realizar con el programa. Conocer el entorno gráfico e interactivo del programa. Conocer los métodos básicos para realizar modificaciones en construcciones ya realizadas. Conocer los procedimientos para realizar nuestras propias construcciones. Guía de inicio para la versión de escritorio ¿Por qué utilizar GeoGebra? GeoGebra reúne gráfica y dinámicamente álgebra y geometría, análisis y hojas de cálculo. Además de Potentes herramientas en armonía con una interfaz intuitiva y ágil es una Herramienta de autoría para crear recursos de aprendizaje interactivos como páginas web es ¡Políglota! porque está disponible en cada idioma requerido por los millones de usuarios del mundo. Software de código abierto libre y disponible para usos no comerciales. Todo esto con la fácil dinámica. Permite exploraciones interactivas mediante el arrastre de objetos y cambios de parámetros. Es una herramienta de autor que permite a los docentes crear hojas de trabajo interactivas. Encontrando material gratuito para el aula y compartir los propios materiales en www.geogbratube.org. El software está escrito en está escrito en Java y por tanto está disponible en múltiples plataformas:6 Microsoft Windows: todas. Apple macOS: 10.6 en adelante. Linux: compatible con Debian, Ubuntu, Red Hat y OpenSUSE. Android: depende del dispositivo. Apple iOS: 6.0 o posterior. Se puede obtener el programa https://www.geogebra.org/download de GeoGebra desde su sitio web Versiones Las sucesivas versiones de GeoGebra han ido añadiendo diferentes características, así como nuevos comandos. Las versiones en desarrollo aportarán soporte para cálculo simbólico (4.2) y 3D (5.0). Actualmente, con GeoGebra, podemos convertir nuestro móvil o Tablet en calculadoras, activando el Modo Examen. Durante el Modo Examen, el alumnado permanece sin conexión y solo puede utilizar las aplicaciones GeoGebra. Historial de versiones Versió n Fecha de lanzamient Características o • 1.0 febrero de • 2002 • • • 2.0 9 de enero de 2004 • Objetos disponibles: punto, vector, recta, ángulo, número y sección cónica. Construcciones con el ratón y la barra de entrada. Extensión de los archivos: geo. Idiomas: inglés y alemán. Funciones en x, graficación, derivadas, integrales, tangente en punto. Funciones hiperbólicas. un • • • • • • 3.0 22 marzo 2008 de • de • • • • • • • • 3.2 3 de junio • de 2009 • • • • • • • 4.0 20 de • octubre de 2011 • • • • • • Exportación de gráficos como EPS, PNG y JPG. Extensión de los archivos: ggb (XML comprimido). Idiomas: inglés y alemán. Polígonos regulares, curvas paramétricas, listas. Nuevas herramientas: área, pendiente, longitud, perímetro. Funciones por partes. Operaciones lógicas binarias. Inserción de texto (y fórmulas en LaTeX) e imágenes. Exportación de gráficos como PDF, SVG, EMF y PSTricks. Exportación como página web dinámica. Ajustes almacenables. Idiomas: 39 (incluido español por primera vez). Vista de Hoja de Cálculo. Nuevas herramientas: compás, inversión, cónicas. Comandos de funciones estadísticas y gráficos. Matrices y números complejos. Capas y colores dinámicos. Exportación a PGF/TikZ. Idiomas: 45. GeoGebraTube (compartición de hojas dinámicas en línea). GeoGebraPrim (versión para estudiantes pequeños). Requiere Java 5. Nuevas herramientas: análisis de datos, cálculo de probabilidades, inspección de funciones; polígonos rígidos, polilíneas. Desigualdades, inecuaciones, ecuaciones implícitas y funciones de varias variables. Logaritmos en cualquier base. Copiar y pegar. Posibilidad de asociar guiones a cada objeto en lenguaje propio o JavaScript. Botones, cajas de entrada y herramienta lápiz. Exportación a GIF animado y archivo de Asymptote. Idiomas: 50. 4.2 3 de • diciembre • de 2012 • 4.4 1 de • diciembre • de 2013 • • 6.0 • • Versión de GeoGebra en HTML5. • ? Nuevo motor de álgebra simbólica. Mayor integración con GeogebraTube. Eliminada la exportación a página web dinámica HTML. Nuevos comandos. Soporte para 3 dimensiones: Vista 3D. Soporte para funciones de 2 variables. Nuevas herramientas y objetos: plano, prisma recto, esfera; pirámide, cilindro, cono. Ventana Python y tortugas como en Logo. • 5.0 Soporte para cálculo simbólico: Vista algebraica CAS. Nuevos comandos de GeoGebra, LaTex y JavaScript. Licencia El caso de GeoGebra licenciamiento dual dado que casi todo su código es distribuido con licencia GPL, haciéndolo software libre, mientras que los instaladores distribuidos en el sitio de GeoGebra no permiten su uso para fines comerciales y por lo tanto son copias de software no libre. Así mismo el código fuente correspondiente a traducciones no está disponible para fines comerciales. Espacio De Memoria Requerida. Requiere un procesador y un sistema operativo de 64 bits SO: Windows 10 Fall Creators Update (RS3) - Home, Pro, Business, Education. Procesador: Intel Core i5 7200U (7th generation mobile), dual-core con Intel HyperThreading Technology enabled (or superior) Memoria: 8 GB de RAM Gráficos: Integrated Intel HD Tarjeta gráfica 620 (or superior) DX12-capable integrated GPU (check if your model is superior) NVIDIA MX150 (or superior) discrete GPU 965M (or superior) DX12-capable discrete GPU AMD Radeon RX 460/560 Almacenamiento: 10 GB de espacio disponible Con todo esto en mente procedemos a la interacción inicial una vez accedes a Geogebra se te presenta. La zona de trabajo es donde se realizan las construcciones geométricas, es en donde se ponen los puntos, se hacen las rectas, segmentos, rayos, círculos, etc. Cada vez que se hace una de estas construcciones se agrega un elemento nuevo a la ventana algebraica de una expresión que representa al objeto realizado. La línea de comandos es importante ya que todo lo que se puede realizar con el ratón en GeoGebra también se puede llevar a cabo escribiendo cada paso allí, más adelante se realizará una construcción con el ratón y la misma construcción escribiéndola en la línea de comandos. Menú entendible Para utilizar GeoGebra lo más común es utilizar la barra de herramientas, cada uno de los botones que aparecen allí poseen un pequeño triángulo al lado con el cual se despliega un menú de herramientas (otra forma de desplegar este menú es mantener el botón Geogebra. Pantalla principal de Geogebra del ratón apretado y hacer el ratón hacia abajo), los botones se agrupan según herramientas comunes. Cuando en uno de estos botones se elige alguna herramienta de su menú emergente esta ya queda seleccionada en el botón por defecto, entonces para seleccionar esa herramienta en particular ya no es necesario volver a escogerla del menú emergente, sino que sólo se debe seleccionar el botón que la contiene. A continuación, se muestran los distintos grupos que contiene cada botón, las figuras que aparecen son las que salen al iniciar el programa, al escoger otra herramienta del menú emergente estas cambiarán. En este se encuentran las herramientas de flecha que permiten mover elementos, rotarlos o registrar valores en la hoja de cálculo. Aquí se construyen todo lo que tiene que ver con puntos: puntos libres, puntos de intersección y puntos medios. En este botón se encuentran todas las herramientas que construyen objetos rectos: rectas, segmentos, rayos y vectores. Este contiene las construcciones básicas con regla y compás: rectas paralelas, perpendiculares, mediatrices, bisectrices, rectas tangentes a un círculo, rectas polares, ajuste lineal y lugares geométricos. Aquí están las herramientas para realizar polígonos, tanto regulares como irregulares. Este botón contiene las herramientas para construir todo lo relacionado con círculos: circunferencias, semicircunferencias, arcos y sectores circulares. Estas herramientas permiten construir las cónicas: elipses, hipérbolas y parábolas. Con estas herramientas se realizan las medidas de longitudes, ángulos, áreas y pendientes. Las herramientas para realizar reflejos, traslaciones y rotaciones se encuentran aquí. En este botón se encuentran las herramientas que contienen los controles: deslizadores, casillas de control, imágenes y también las opciones de texto y para determinar si dos elementos cumplen alguna característica. Por último, en esta opción se encuentran las opciones gráficas: ocultar y mostrar objetos, hacer zoom y desplazar la pantalla. Antes de iniciar con las guías familiarícese con el ambiente y utilice algunas de las herramientas para que se acostumbre al programa. ¿En algunas guías se pedirá escribir en la línea de comandos expresiones con símbolos cómo? =, α, estos símbolos se pueden agregar al escogerlos de los menús extensibles que se encuentran a la derecha de la línea de comandos, el primero es de símbolos, el segundo es de letras griegas y el tercero de funciones internas de GeoGebra. Este informe está dividido en cuatro partes: la primera contiene las construcciones básicas para utilizar el programa, el segundo está enfocado a geometría, el tercero a funciones y el cuarto a la realización de animaciones. 1. CONSTRUCCIONES BÁSICAS • Triángulo Equilátero Construcción paso a paso: 1. Abra un nuevo archivo en GeoGebra. 2. Oculte los ejes, para esto elija el menú Vista y desmarque la opción Ejes. 3. Elija la herramienta Nuevo Punto y construya en la zona de trabajo dos puntos A y B. 4. Utilice la herramienta Circunferencia dados su Centro y uno de sus Puntos y construya el círculo con centro en el punto A que pasa por B. Construya un segundo círculo con centro en B que pase por A. 5. Elija la herramienta Intersección de Dos Objetos y construya el punto de intersección C de los dos círculos. Nota: Si se escogen los dos círculos se construyen los dos puntos de intersección C y D, sin embargo, para hacer sólo una se debe escoger la herramienta y hacer clic en uno de los puntos de intersección, así sólo se hará ese punto de intersección. 6. Utilice la herramienta Segmento entre Dos Puntos y construya los segmentos AB, BC y AC 7. El triángulo ABC es un triángulo equilátero. 8. Mueva los puntos A y B y observe que, no importa cómo se mueva, el triángulo siempre se mantiene siendo equilátero. Observe además cómo las expresiones algebraicas cambian en la ventana algebraica. 9. Por último, utilice la herramienta Expone / Oculta Objeto para ocultar los dos círculos y dejar visible únicamente el triángulo. Construcción paso a paso: Cuadrado 1. Abra un nuevo archivo en GeoGebra. 2. Oculte los ejes, para esto elija el menú Vista y desmarque la opción Ejes. 3. Elija la herramienta Nuevo Punto y construya en la zona de trabajo dos puntos A y B. 4. Utilice la herramienta Segmento entre Dos Puntos y construya el segmento AB. 5. Utilice la herramienta Recta Perpendicular y construya la recta perpendicular b al segmento AB por el punto A, luego utilice la misma herramienta para construir la recta perpendicular a al segmento AB por el punto B. 6. Utilice la herramienta Circunferencia dados su Centro y uno de sus Puntos y construya el círculo d con centro en el punto A que pasa por B. 7. Elija la herramienta Intersección de Dos Objetos y construya el punto de intersección C entre el círculo d y la recta b. 8. Utilice la herramienta Recta Paralela para construir la recta paralela y al segmento AB por el punto C. 9. Elija la herramienta Intersección de Dos Objetos y construya el punto de intersección D entre la recta e y la recta c. 10. Utilice la herramienta Segmento entre Dos Puntos y construya los segmentos AC, CD y DB 11. El cuadrilátero ABDC es un cuadrado. 12. Mueva los puntos A y B y observe que, no importa cómo se mueva, el cuadrilátero siempre se mantiene siendo cuadrado. 13. Por último, utilice la herramienta Expone / Oculta Objeto para ocultar el círculo y las rectas, dejando sólo visible el cuadrado. 14. Guarde el archivo. Adicional: 15. Mida los lados del cuadrado. 5 6 CONSTRUCCIONES BÁSICAS 16. Geogebra ya tiene implementada una herramienta para realizar polígonos regulares, pruébela para realizar un cuadrado. De ahora en adelante los polígonos regulares se seguirán haciendo con esta herramienta. FUNCIONES Construcción paso a paso: 1. Abra un nuevo archivo en GeoGebra. 2. Verifique que los ejes se muestren, para esto elija el menú Vista y marque la opción Ejes. 3. Elija la herramienta Deslizador y construya tres deslizadores a, b y c con los valores que aparecen por defecto. 4. Escriba en la línea de comandos: f(x) = a ∗ x 2 +b ∗ x+c 5. Cambie los valores de los tres parámetros para observar el efecto que tiene cada parámetro en la gráfica de la parábola. Nota: Para cambiar los valores se debe mover el punto del deslizador, para esto se debe escoger la herramienta de Elige y Mueve (la flecha). Además, para observar mejor el efecto del parámetro a, ponga los otros parámetros en cero; para b ponga a en uno y c en cero y para c ponga a en uno y b. 6. Guarde el archivo. Adicional: 7. Realice un archivo exploratorio similar para una función lineal y = mx + b, en este caso se puede observar muy bien el efecto del m que muestra la inclinación (o pendiente) de la recta y b que es la intersección. ANIMACIONES. Construcción paso a paso: 1. Abra un nuevo archivo en GeoGebra. 2. Oculte los ejes de coordenadas seleccionando en el menú Vista la herramienta Ejes. 3. Active la herramienta Deslizador y construya un deslizador llamado radio. Defina el intervalo del deslizador de 0 a 8 con un incremento de 0.1. Construya un segundo deslizador llamado traslacion, este se debe definir de 0 a 1 con un incremento de 0.01. Construya un tercer deslizador llamado iniciar con los valores que se dan por defecto. 4. Active la herramienta Circunferencia dados su Centro y Radio y construya una circunferencia c con centro en el punto A y con radio radio. 5. Active la herramienta Nuevo Punto y construya dos puntos B y C cualesquiera en la circunferencia. 6. Active la herramienta Sector Circular dados su Centro y Dos Puntos y marque (en este orden) los puntos A, B y C para construir el sector circular d, luego márquelos en el orden A, C y B para construir el sector circular. 7. Active la herramienta Nuevo Punto y construya un punto D fuera de la circunferencia (y tan alejado como se pueda de ella). 8. Escriba en la línea de entrada E = A+traslacion ∗ (D−A) 9. Active la herramienta Elije y Mueve y mueva el deslizador traslación para observar el movimiento del punto E. 17 18 ANIMACIONES 10. Active la herramienta Vector entre Dos Puntos y construya el vector del punto A al punto E. 11. Active la herramienta Traslada Objeto por un Vector y marque en orden el sector circular e y el vector recién creado. 12. Para hacer un botón que inicie la animación haga clic derecho sobre el deslizador iniciar y en el menú emergente active Animación Automática, haga lo mismo con el deslizador traslacion. Con esto inicia la animación; en la pantalla, en la esquina inferior izquierda aparecerá un pequeño botón, acciónelo para que pare la animación, y vuelva a apretarlo para que inicie de nuevo. 13. Para que la animación se detenga cuando el objeto llegue al punto D se debe escribir en la línea de entrada velocidad1 = Si [traslacion? = 1,0,1]. Luego haga clic derecho en el deslizador traslacion y escoja la opción Propiedades..., en la lengüeta Deslizador escriba en la velocidad “velocidad1” (sin las comillas). 14. Active la herramienta Expone / Oculta Objeto para ocultar los deslizadores y los demás objetos como el sector e, el vector y la circunferencia c. 15. Cierre la Vista Algebraica. 16. Modifique el tamaño, el color y los estilos de su construcción. 17. Guarde el archivo. Nota: Cuando guarde el archivo hágalo cuando el botón está en pausa y coloque los deslizadores tal como deben estar al inicio de la animación. Adicional: 18. Realice una animación que rote un cuadrado 360 grados, para esto realice uno de los deslizadores eligiendo el tipo ángulo de 0◦ a 360◦, luego, en vez de elegir la herramienta trasladar, elija rotar. En GeoGebra hay más botones que el usuario podrá descubrir por su cuenta para mejor manejo de la plataforma CONCLUSION Geogebra nos ha demostrado en la presente Investigación, que el aprendizaje de los métodos matemáticos, aplicaciones y manuales de apoyo de este sistema, no solo están ligado a los libros sino también a la tecnología, observado bastamente con esta aplicación que en muestra opinión es completa además de diversa. La interfaz de desarrollo esta divido a partir de los métodos matemáticos con los que el usuario quiera familiarizarse. A partir de una logica interpretativa y manuales que hemos logrado categorizar al Geogebra que queramos desempañar. Ya se en Geometría, construcciones básicas, solución de Funciones y visualización de animaciones. GeoGebra facilita la creación de construcciones matemáticas y modelos por parte de los usuarios. Permite exploraciones interactivas mediante el arrastre de objetos y cambios de parámetros manejando una amplia plataforma y barra de herramientas que permite un desarrollo de entorno grafico limpio sin complicaciones o confuncion para el usuario. El desarrollo del mismo a la hora de realizar las construcciones y métodos matemáticos, todo esto hace que Geogebra se ponga en una posición de entre los mejores softwares de resolución de problemas matemáticos y gráficos en la internet. GeoGebra es también y debido a lo anterior mencionado, una herramienta de autoría que permitirá la enseñanza interactiva a partir de hojas de trabajo, que logran ser realizados por profesores y docentes encargados de las matemáticas actuales. Este mecanismo logra que la aplicación sea más diversa. En su forma de uso y diversidad de software. Como lo son por mencionar. La calculadora gráfica, Graficadora 3D, Geometría, Geogebra Clásico 6 entre otras que están disponibles de forma gratuita para Windows, iOS, Android, Mac y Chromebook y Linux. Finalizando nuestra conclusión hemos de referenciar que la plataforma o sitio web geogebra.org. también nos proporciona de igual forma gratuitamente. Manuales y tutoriales de uso de las aplicaciones asi de ejemplos de los mismo de forma interactiva y de comprensión simple para mejor desempeño de los usuarios. Sin duda una herramienta que nos ayudara en el desarrollo de las clases de matemático de nivel Secundario asi como universitarios a los estudiantes. Que son los usuarios principales de la era tecnológica de la aplicación. Biografia Homeware, J. Hohenwarter, M. “Introduction to Geogebra”. En http://www.geogebra.org/book/intro-en/.. Consultada en febrero, 2010. [2] “Geogebra Quickstart, a quick reference guide for Geogebra”. En http://www.geogebra.org/help/geogebraquickstart_en.pdf. Consultada en febrero, https://es.wikipedia.org/wiki/GeoGebra#Versiones https://sites.google.com/site/geogebra1112/home