lauantai 10. toukokuuta 2014

Algebran peruslause ja GeoGebra

Lauseiden todistaminen on matematiikan kovaa ydintä. GeoGebran kaltaisista dynaamisen geometrian ohjelmista on tullut matematiikan opiskelun työkaluja. Olisiko näistä jotakin iloa lauseiden todistamisessa? Vahvimmillaan ne ovat eksperimentoinnissa, ideoiden hakemisessa ja sen etsimisessä, mikä saattaisi pitää paikkansa. Formaalin todistamisen välineitä ne eivät varsinaisesti ole, mutta hyvin lähelle todistusta voidaan päästä.

Erityisesti Pythagoraan lauseen todistusta on käsitelty moneen kertaan. Suosikkini on Jim Moreyn Java-sovelma, jolle tosin on käynyt kuten monille Java-sovelmille: Selain estää sen käytön turvallisuussyistä. Käyttäjä voi ottaa riskin (tässä tapauksessa vähäisen), avata Javan konfigurointivalikon (löytyy ainakin Windowsissa ohjelmavalikosta) ja sallia kyseisen palvelimen Java-sovelmien ajon.

Päätin itse kokeilla, onnistuisinko laatimaan visuaalisen todistuksen algebran peruslauseelle, siis tulokselle, jonka mukaan jokaisella kompleksikertoimisella polynomilla on ainakin yksi nollakohta. Tulokset löytyvät verkkosivulta http://matta.hut.fi/matta/demot.html, jonka loppupäässä otsikon Kompleksianalyysi alla on kolme sovellusta aiheesta. Kaksi niistä on tehty Mathematicalla jo vuonna 2009 ja niiden heikkoutena on, että käyttäjän täytyy ladata koneelleen CDF Player, joka tosin on ilmainen.



GeoGebran käytön yleistyttyä päätin kokeilla, onnistuisiko vastaava myös sen työkaluilla. Ja onnistuihan se, tosin kohtalaisen sujuva siitä tuli vasta kollega Hannu Korhosen avustuksella. Tarjolla on em. sivulla sekä Java-sovelma että alkuperäinen ggb-tiedosto. Edellinen toimii selaimessa hieman tahmeasti, jälkimmäinen paremmin omassa koneessa GeoGebralla ajettuna.

Lukija voi miettiä, kelpuuttaisiko hän nämä matemaattisiksi todistuksiksi esimerkiksi oppikirjaan. Selvää minusta on, että pelkkä animaation tyyppinen toiminnallisuus ei riitä, ja siksi olenkin kirjoittanut dokumentteihin tekstin, joka ohjaa sovelman interaktiivisten ominaisuuksien käyttöön ja toivon mukaan panee ajatteluprosesseja liikkeelle.

Ilman ohjaavaa tekstiä olevia Java-sovelmia on paljon, ja usein on vaikeata päätellä, mikä niiden idea on ja mitä niillä oikeastaan pitäisi tehdä.

Ei kommentteja: