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sexta-feira, 18 de outubro de 2019

Como é que o Google Googla

  • O processo descrito no vídeo é uma cadeia de Markov (subseções 1.1.3, 1.2.4, 6.1.4 do livro "Um Curso de Geometria Analítica e Álgebra Linear - Reginaldo J. Santos").
  • A matriz de transição no vídeo é
    \[A=\begin{pmatrix}0 & 0 & \frac{1}{2} & 1\\ \frac{1}{3} & 0 & 0 & 0\\ \frac{1}{3} & \frac{1}{2} & 0 & 0\\ \frac{1}{3} & \frac{1}{2} & \frac{1}{2} & 0\end{pmatrix}.\]
  • O sistema linear resolvido no vídeo é
    \[AX=X \iff (A-I)X=\bar{0}, \]
    que tem infinitas soluções, mas só tem uma em que a soma das componentes é igual a 1.

quinta-feira, 11 de julho de 2019

Construção de um Pentágono Regular

Sejam $V_1=(\cos\theta,\sin\theta)$ e $V_2=(1,0)$. Então, \[ l_1=||V_1-V_2||=||(\cos\theta-1,\sin\theta)||=\sqrt{2-2\cos\theta}. \] No caso do lado de um pentágono regular, $\theta=\dfrac{2\pi}{5}$ e $\cos\dfrac{2\pi}{5}$ calculamos em outro post. Logo, \[l_1=\sqrt{2-2\cos\frac{2\pi}{5}}=\sqrt{2-\frac{\sqrt{5}-1}{2}}=\sqrt{\frac{{5-\sqrt{5}}}{{2}}}.\]
Seja $W_1$ o vetor que liga o ponto $(1/2,0)$ ao ponto $(0,1)$. Então $W_1=(-1/2,1)$. Seja $W_2$ o vetor paralelo ao eixo $x$, sentido contrário ao eixo $x$ e comprimento igual ao comprimento de $W_1$. Ou seja, $W_2=(-||W_1||,0)=(-\frac{\sqrt{5}}{2},0)$. Então, \[l_2=||W_1-W_2||=||(\frac{-1+\sqrt{5}}{2},1)||=\sqrt{\frac{{5-\sqrt{5}}}{{2}}}.\]

sexta-feira, 31 de maio de 2019

Cosseno e Seno de 2pi/5 e pi/5

Por um lado, a equação \[\cos{\left( 2 \theta\right) }=\cos{\left( 3 \theta\right) }\] tem solução \[\theta=\frac{2 k \pi}{5},\;\mbox{para }k\in\mathbb{Z}.\] Para $k=0$, temos $\theta=0$, para $k=1$, temos \(\dfrac{2\pi}{5}\) e para $k=2$, temos \(\dfrac{4\pi}{5}\).

Por outro lado, usando que \[\cos{\left( 2 \theta\right) }=2 {{\cos{(\theta)}}^{2}}-1\] e \[\cos{\left( 3 \theta\right) }={{\cos{(\theta)}}^{3}}-3 \cos{(\theta)} {{\sin{(\theta)}}^{2}}=4 {{\cos{(\theta)}}^{3}}-3 \cos{(\theta)},\] a equação original é equivalente a \[2 {{\cos{(\theta)}}^{2}}-1= 4{{\cos{(\theta)}}^{3}}-3 \cos{(\theta)}.\] Fazendo a mudança de varável \(x=\cos(\theta)\) obtemos a equação polinomial \[4 {{x}^{3}}-2 {{x}^{2}}-3 x+1=0.\] Como $\theta=0$ corresponde a $x=1$, sabemos que $x=1$ é uma solução dessa equação e assim dividindo essa equação por $x-1$ obtemos a equação \[4 {{x}^{2}}+2 x-1=0,\] que tem raízes \[x_{1,2}=\frac{-1\pm\sqrt{5}}{4}.\] O \(\cos\left(\dfrac{2\pi}{5}\right)\) corresponde a raiz positiva e \(\cos\left(\dfrac{4\pi}{5}\right)\) corresponde a raiz negativa. Assim, \[\cos\left(\frac{2\pi}{5}\right)=\frac{\sqrt{5}-1}{4}\quad\mbox{e}\quad \cos\left(\frac{4\pi}{5}\right)=-\frac{\sqrt{5}+1}{4}.\] Como, \(\dfrac{\pi}{5}=\pi-\dfrac{4\pi}{5}\), então \[\cos\left(\frac{\pi}{5}\right)=-\cos\left(\frac{4\pi}{5}\right)=\frac{1+\sqrt{5}}{4}.\]

Como \(\sin{(\theta)}=\sqrt{1-{{\cos{(\theta)}}^{2}}}\), então \[\sin\left(\frac{\pi}{5}\right)=\frac{\sqrt{10-2 \sqrt{5}}}{4} \quad\mbox{e}\quad \sin\left(\frac{2\pi}{5}\right)=\frac{\sqrt{2 \sqrt{5}+10}}{4}.\]

Meus agradecimentos a Igor Moreno Santos pela revisão.