SCALARE, PRODOTTO
In
matematica,
il prodotto scalare è una particolare
operazione binaria
che prende due
vettori
e restituisce un numero (che in generale è detto appunto scalare).
Il
prodotto scalare più usato è il prodotto scalare canonico dello
spazio euclideo,
che associa a due vettori

il numero

dove

denota una
sommatoria.
Ad esempio, il prodotto scalare di due vettori tridimensionali
[1, 3,
−2] e [4, −2, −1] è
[1, 3, −2]·[4,
−2, −1] = 1×4 + 3×(−2) + (−2)×(−1)
= 0.
Notazioni
Spesso il prodotto scalare fra a e b si indica
anche come

o come

.
Utilizzando il
prodotto tra matrici
e considerando i vettori come matrici

, il prodotto scalare canonico si
scrive anche come

dove

è la
trasposta
di a. L'esempio visto sopra si scrive quindi in notazione matriciale nel modo
seguente:
Interpretazione geometrica
Nello
spazio euclideo
il prodotto scalare è strettamente connesso con le
lunghezze
e gli angoli
fra vettori. Infatti

è il quadrato della lunghezza |a| del
vettore a, ed il prodotto tra due vettori a e b è dato
da

dove |a| e |b| sono le lunghezze di a e b, e
θ è l'angolo tra i
due vettori.
Poiché
|a|·cos(θ) è la
proiezione ortogonale
di a su b, il prodotto scalare può essere compreso geometricamente come
il prodotto di questa proiezione con la lunghezza di b.
Poiché il
coseno di
90° è zero, due vettori hanno prodotto scalare nullo se e solo se
sono perpendicolari. Se a e b hanno lunghezza 1, il loro prodotto scalare misura
semplicemente il coseno dell'angolo compreso. Quindi, dati due vettori, l'angolo
compreso può essere ricavato dalla formula data sopra nel modo
seguente:

Notiamo che in questo modo possiamo definire un angolo
fra due vettori in dimensione arbitraria.
Casi particolari:


(Interpretazione geometrica del prodotto scalare)
SCALENO, TRIANGOLO
Si definisce triangolo scaleno un triangolo i cui
tre lati hanno lunghezze diverse o, equivalentemente, un triangolo i cui tre
angoli sono diversi.
Classificazione dei triangoli scaleni e classi di similitudine dei
triangoli
Come per i triangoli isosceli, ogni trasformazione
di similitudine trasforma un triangolo scaleno in un altro triangolo
scaleno.
Vediamo ora come si possono classificare le classi di similitudine
dei triangoli scaleni. Ciascuna classe si può rappresentare con un
triangolo scaleno il cui lato maggiore ha lunghezza 1 e possiamo ricondurre il
suddetto problema di classificazione al problema della parametrizzazione di
questi triangoli rappresentativi. A questo fine consideriamo il triangolo
curvilineo che ha come vertici A e B estremi del segmento AB di lunghezza 1 (che
tracciamo orizzontalmente) e V, terzo vertice del triangolo equilatero avente
come lato AB posto al di sopra dello stesso AB; T è delimitato da AB,
dall'arco AV della circonferenza con centro in B e raggio 1 e dall'arco VB della
circonferenza con centro in A e raggio 1. Inoltre chiamiamo M il punto medio di
AB, S la semicirconferenza di centro in M e raggio 1/2 posta al di sopra di AB
ed O il punto di intersezione della mediana VM con la S.
Si osserva che
muovendo C all'interno e sulla frontiera di T si individuano tutte le classi di
similitudine dei triangoli.
Se C=V si ha il triangolo equilatero di lato 1.
Per C=O si ha il triangolo isoscele rettangolo con l'ipotenusa di lunghezza
1 e i cateti
di lunghezza

.
Se C si trova tra M ed O si hanno i
triangoli isosceli ottusangoli.
I triangoli isosceli acutangoli con base
più lunga dei lati uguali
si ottengono con C all'interno di OV; i
triangoli isosceli acutangoli con base più corta dei lati uguali si
ottengono con C all'interno dell'arco AV; facendo variare C sull'arco BV si
ottengono gli stessi triangoli in quanto due triangoli ABC1 e ABC2 con C1
nell'arco AV e con C2 nell'arco BV ottenuto dal precedente per riflessione
rispetto alla mediana forniscono triangoli trasformabili l'uno nell'altro con
una rotazione.
Ogni punto C interno di AM determina un triangolo degenere
ottenibile facendo tendere
un vertice C verso un punto del lato opposto AB;
ogni punto di MB individua una entità equivalente a quella determinata
dal punto simmetrico rispetto ad M.
I triangoli rettangoli sono individuati
da C che varia sulla semicirconferenza S;
due triangoli ABC1 e ABC2, dove
ancora C1 e C2 denotano due punti simmetrici rispetto alla MV individuano due
triangoli rettangoli trasformabili l'uno nell'altro solo ricorrendo a una
riflessione.
Ogni punto C dell'insieme D dei punti interni al triangolo T non
appartenenti ad MV
individua biunivocamente un triangolo scaleno
rappresentativo di una classe di similitudine; infatti i triangoli
corrispondenti a C in D hanno lati diversi con AC e BC più corti di
AB.
Consideriamo due punti C1 e C2 simmetrici rispetto alla mediana MV,
il primo appartenente alla metà sinistra di D, il secondo alla
destra; essi determinano due triangoli scaleni trasformabili l'uno nell'altro
solo ricorrendo ad una riflessione, in particolare con la riflessione rispetto
alla MV; si osserva che il secondo di questi ABC2 si può anche ottenere
dal primo ABC1 sottoponendolo alla
riflessione rispetto alla retta contenente AB e successivamente alla rotazione
di π intorno ad M.
Quando C si trova (non appartenendo alla MV)
al di sotto della semicirconferenza S si hanno i triangoli scaleni ottusangoli,
quando si trova sulla S (diverso da O) i triangoli scaleni rettangoli e quando
si trova al di sopra della S i triangoli scaleni acutangoli.
SECANTE
Per retta secante di una
curva si intende
una retta che interseca la curva in due o più dei suoi
punti. Questo
termine deriva dal
latino
"secare", per "tagliare".
Due linee piane sono secanti se hanno un punto in
comune e si “attraversano” (in quel punto). Due linee dello spazio
sono secanti se hanno un punto in comune.

In trigonometria la secante di
un angolo è uno dei rapporti che lo caratterizzano, precisamente il
reciproco del coseno:
SEGMENTO
In
geometria
un segmento è una parte di retta delimitata da due punti, detti
estremi.
Quando i due estremi si trovano su una circonferenza, il segmento
è detto corda.
Quando i due estremi sono vertici di un poligono, il
segmento è detto lato se i due vertici sono adiacenti, altrimenti
è detto diagonale.
Segmenti consecutivi
Due segmenti sono consecutivi se hanno un estremo
in comune e nessun altro punto.
Segmenti adiacenti
Due segmenti consecutivi sono adiacenti se
appartengono alla stessa retta, l'uno opposto all'altro.
Segmenti sovrapposti
Due segmenti sono sovrapposti se hanno un estremo
in comune e tutti i punti di uno (quello minore) sono in comune con i punti
dell'altro segmento.
Segmenti intersecati
Due segmenti sono intersecati fra loro se hanno un
punto qualsiasi in comune e nessun altro punto.
SEMPLIFICARE
Semplificare una frazione
Semplificare una frazione
vuol dire ridurla e, a seconda di ciò che è richiesto, renderla
eventualmente irriducibile.
Esempio

è
una frazione irriducibile, mentre

non lo è; in questo caso è
più conveniente ridurla ai minimi termini, bensì semplificare
numeratore e denominatore per 2, in modo da sommare due frazioni con lo stesso
denominatore;

Oltre alle frazioni, le espressioni che
si semplificano sono di vario tipo: bisogna in particolare distinguere le
semplificazioni che conservano l'integrità di un'espressione
o di un ente matematico da quelle che non la conservano.
Semplificazioni che conservano l'equivalenza logica
Se si dividono per 7 entrambi i membri
dell'equazione

si ottiene un'equazione
logicamente equivalente:

Questa equazione ha lo stesso insieme di
soluzioni di quella di partenza, costituito in effetti da u solo valore di
x, che è 3. Possiamo dunque, senza danno, semplificare per
7.
Semplificazioni che conservano o meno l'equivalenza logica
Se si ha l'equazione
seguente:

e si vuole “semplificare” per (
x +
5), che effettivamente un fattore comune ai due membri, si avrebbe come
risultato l'equazione dell'esempio precedente. Questa volta si
rischia, a seconda dell'insieme che
descrive, la variabile, di non
ottenere più lo stesso insieme di soluzioni e dunque di
“perdere” l'equivalenza logica richiesta per le trasformazioni
di un'equazione.
Se l'equazione in esame è definita su

, la semplificazione non porta a perdere delle soluzioni, poiché
–5 non è un valore che appartiene a quelli che la variabile
può assumere; ma quando l'equazione è definita su un insieme
di numeri relativi, questa soluzione andrebbe perduta.
SENO
Dato un
triangolo rettangolo,
il seno di uno dei due
angoli interni
adiacenti
all'ipotenusa
è definito come il
rapporto
tra le lunghezze del
cateto opposto
all'angolo e
dell'ipotenusa.
Più
in generale, il seno di un angolo α,
espresso in
gradi
o radianti,
è una quantità che dipende solo da
α, costruita usando la
circonferenza unitaria.
Definendo
come
sen(
x) il valore del seno nell'angolo
x, si ottiene la
funzione seno, una
funzione trigonometrica
di fondamentale importanza
nell'analisi matematica.
Definizione
Nel triangolo rosso in figura, il seno di
x
è dato da

Più in generale, si definisce il seno
prendendo una
circonferenza
di
raggio
unitario ed una
semiretta
uscente dall'origine che forma un angolo
x con l'asse delle ascisse come
in figura. Il seno dell'angolo
x è quindi definito come il valore
della
coordinata
y del punto di intersezione tra la semiretta e la circonferenza (in
figura, è la lunghezza del
segmento
CD).
Definizione di seno
Funzione seno
La funzione seno è definita associando ad x
il seno dell'angolo x (rappresentato in radianti), ed è indicata con
sen(
x). Poiché
x e
x +
2π
definiscono lo stesso angolo, la funzione seno è una
funzione periodica
di periodo 2
π
(2
π è
l'angolo giro).

[Rappresentazione grafica della funzione seno]
Seno e coseno
Tra seno e
coseno esiste
la relazione fondamentale:

che è conseguenza
del
teorema di Pitagora.
Infatti nel triangolo OCD nella figura in alto il coseno di
x è
definito come

D'altra parte il teorema di Pitagora
applicato al triangolo OCD fornisce la relazione

e
quindi
SENI, TEOREMA DEI
In
trigonometria,
il teorema dei seni esprime una relazione di
proporzionalità
diretta fra le
lunghezze
dei lati di un
triangolo
e i
seni
dei rispettivi
angoli
opposti.

Si consideri il triangolo generico
ABC rappresentato
nella figura a lato, in cui gli angoli sono indicati da
lettere greche
minuscole e i lati opposti agli angoli dalle corrispondenti
lettere latine
minuscole.

Vale quindi:

dove R è il
raggio
del
cerchio circoscritto
al triangolo
ABC e

è
l'area del
triangolo ricavata dal semiperimetro
p grazie alla
formula di Erone.
Teorema dei seni
SERIE
Nell'analisi matematica
il meccanismo delle serie è stato introdotto per generalizzare
l'operazione di somma al caso in cui si vogliano sommare infiniti
termini.
Formalmente si definisce serie una particolare
successione
associata ad un'altra successione predeterminata: il termine
n-esimo
della successione serie viene definito come la somma parziale dei primi
n
termini della successione predeterminata.
Le serie si distinguono
primariamente in base alla natura dei termini che si sommano. Le serie di numeri
reali o complessi sono utilizzate, in particolare, per calcolare vari
numeri irrazionali
a partire da successioni di numeri razionali; le serie di
funzioni
costituiscono un efficace strumento per lo studio delle
funzioni speciali
e per la risoluzione di
equazioni differenziali.
Vengono anche considerate serie di altre entità:
serie formali di potenze,
serie formali
varianti delle precedenti, serie di
vettori, di
matrici, di
linguaggi formali.
Definizioni
Consideriamo una prima successione numerica

ed associamo ad ogni

la cosiddetta somma parziale definita
da:

ovvero dall'espressione generale

Definiamo dunque serie la successione delle somme parziali.
In
altri termini l'
n-esima componente della nuova successione è la
somma delle prime
n componenti della successione di partenza; essa
è chiamata somma parziale
n-esima della prima successione, mentre

viene detto termine generale.
Con la scrittura

si intende formalmente
il
limite
della successione delle somme parziali, ovvero

.
Il limite sopra enunciato si
definisce somma della serie, ed esprime il carattere della serie. Con tale
scrittura però è ormai invalsa l'abitudine di riferirsi anche alla
serie in sé, non solamente alla sua somma. Sono dunque entrambe sensate
le scritture

e

, in quanto con la prima ci si riferisce alla
successione delle somme parziali, con la seconda si asserisce che il suo limite
(la sua somma) esiste ed è finito.
La precedente definizione
può ripetersi in modo prevedibile per successioni e serie i cui indici
corrono sui numeri naturali con lo zero, cioè l'indice varia in
n
= 0, 1, 2, ... . Queste definizioni possono essere riprese anche per successioni
e serie di funzioni: ad esempio per funzioni di una varibile complessa
z:
SETTORE CIRCOLARE
Un settore circolare è una porzione di
cerchio limitata da due raggi.

La sua area è una parte
di quella del cerchio; se si considera un settore di vertice
O e di
angolo 42°, l'area del settore circolare è 42/360 di quella
del cerchio.
Sia

la misura in radianti dell'angolo e
r quella del raggio del cerchio, l'area del settore circolare
è misurata da:
SFERA
Una superficie sferica è una superficie i
cui punti sono tutti equidistanti da un punto chiamato centro.
Una superficie
sferica racchiude una porzione di spazio, cioè un solido, che si chiama
sfera.

I punti di una superficie sferica di centro
O e
raggio
r sono tutti e soli i punti la cui distanza da
O è
esattamente uguale a
r :
OM =
r.
I punti
N della
sfera di centro
O e di raggio
r sono tutti e soli quelli la cui
distanza da
O è
minore o
uguale a
r; la sfera
è detta
- chiusa se comprende la superficie sferica,
- aperta in caso contrario, ON < r.
Area e volume
L'area
della superficie sferica di raggio
r è data
dall'equazione:

mentre il
volume
racchiuso dalla sfera di raggio r è dato dall'equazione:
SGHEMBO
Rette sghembe sono due rette non complanari,
cioè che non giacciono in uno stesso piano.
Linee (o curve) sghembe
sono linee che non giacciono in un piano.
SIMILE
Una figura è un'insieme di punti. Due
figure simili
F e
F' del piano o dello spazio si
corrispondono punto per punto. Se
M e
N sono due punti qualunque
dell'una e
M' e N‘
i due punti corrispondenti
dell'altra, il rapporto tra
M'N' e
MN è
fissato: se è
minore di 1,
F' è una
riduzione di
F, e, se è
maggiore di 1, un
ingrandimento.
Se due elementi, l'uno di una figura,
l'altro dell'altra figura, si corrispondono, si dicono
omologhi. Si può anche dire che, per due figure simili,
tutti i
segmenti omologhi hanno lunghezze che stanno nello stesso rapporto.
Fra
due figure simili si può stabilire una
similitudine. La
similitudine di due figure è dunque una corrispondenza punto a punto che
conserva i rapporti.
Due figure simili hanno la stessa forma; se hanno
degli angoli, la loro ampiezza si conserva. La similitudine conserva dunque i
rapporti delle lunghezze e le ampiezze degli angoli.
SIMILITUDINE
La similitudine è una particolare
trasformazione geometrica
nella quale ad una figura ne corrisponde un'altra avente la stessa forma. I
segmenti che si corrispondono in una similitudine sono in un rapporto costante
che prende il nome di rapporto di similitudine, gli angoli corrispondenti sono,
invece, congruenti.
Un caso importante di similitudine è
l'omotetia.
A partire, infatti, dalle omotetie composte con isometrie quali la
traslazione,
la
rotazione
e le simmetrie si ottengono tutte le possibili similitudini.
SIMMETRIA
Una simmetria di una figura geometrica è
una trasformazione che lascia la figura invariata. In ogni caso, le
"trasformazioni" formano un
gruppo
con l'operazione di
composizione,
e le simmetrie formano un
sottogruppo,
detto gruppo delle simmetrie della figura. In altre parole, si verificano i
fatti seguenti:
- fra le simmetrie di un oggetto, c'è sempre l'identità:
è la trasformazione che lascia tutti i punti fermi;
- la
composizione
di due simmetrie è sempre una simmetria;
- una simmetria ha sempre una
inversa,
che è ancora una simmetria.
Punti fissi
I
punti fissi
sono i punti della figura geometrica che restano fermi in una simmetria. Se
esiste un solo punto fisso (come accade, ad esempio, in una rotazione nel
piano), questo è detto centro della simmetria, mentre se i punti fissi
formano una retta (come in una riflessione nel piano, o una rotazione nello
spazio) questa è l'asse della simmetria. Alcune trasformazioni (ad
esempio le traslazioni) non hanno punti fissi.
SISTEMA DI DISEQUAZIONI
Un sistema di disequazioni è un insieme di
più
disequazioni,
che devono essere contemporaneamente verificate.
Esso può avere una o
più incognite, espressamente indicate.
"Grado di un sistema" è
il prodotto dei gradi delle singole disequazioni. In un sistema di m
disequazioni
ed n incognite, il numero delle disequazioni può essere: maggiore del
numero delle incognite (
m >
n) uguale al numero delle incognite
(
m =
n) minore del numero delle incognite (
m <
n)
Risolvere un sistema rispetto alle incognite indicate significa
determinare l'insieme
S dei valori che, rispettivamente sostituiti ad
esse, verificano tutte le disequazioni che lo costituiscono.
Esempio di sistema di disequazioni di primo grado

che ha come soluzione :

, ovvero

.
Sistemi impossibili
Un sistema di
disequazioni
può essere impossibile se non c'è un insieme di valori che
soddisfino tutte le disequazioni:

si risolve nel sistema :

. Evidentemente non ha soluzioni perché non esiste un numero che
stia tra -1 e 1 e sia contemporaneamente maggiore di 6
Un sistema può anche essere impossibile se almeno una delle sue
disequazioni
non ha soluzioni:

È impossibile perché la prima
disequazione
non ha soluzioni.
SISTEMA DI EQUAZIONI
In
matematica,
un sistema di equazioni è un insieme di più
equazioni
che devono essere contemporaneamente verificate. Esso può avere una o
più incognite.
Ad esempio,

è un sistema con
due equazioni e due incognite. Geometricamente, questo sistema descrive
l'intersezione di una
circonferenza
e una retta nel
piano cartesiano.
Definizioni
Scrittura generica
La scrittura generica di
un sistema di
m equazioni in
n incognite è la
seguente:

dove

esprimono le
funzioni
delle incognite.
Insieme di definizione
L'insieme ambiente
A è l'insieme dei
valori che possono assumere le variabili, ed è specificato a priori.
Generalmente, si assume che le variabili siano
reali,
e che le funzioni abbiano senso per ogni valore dell'insieme ambiente. Spesso
l'insieme ambiente viene determinato a posteriori valutando per quali valori
reali il sistema ha senso (valutando quindi il suo
insieme di definizione).
Ad esempio, il sistema

ha senso per ogni coppia di numeri reali
(
x,
y) con

.
Formalmente, l'insieme ambiente è
quindi un sottoinsieme dello
spazio euclideo

, dove
n è il numero di incognite.
In generale, i
sistemi possono essere studiati anche con variabili non reali: possono essere ad
esempio
complesse,
o più generalmente appartenere a qualche
anello
o
campo.
Risolvere un sistema
Risolvere un sistema significa determinare
l'insieme
S dei valori che, sostituiti alle variabili, verificano tutte
le equazioni. L'insieme
S è un
sottoinsieme
dell'insieme ambiente, e prende il nome di insieme delle soluzioni; ciascuno dei
suoi elementi è una soluzione del sistema.
Se

è l'insieme
delle soluzioni della
i-esima equazione, abbiamo
Altre definizioni
- Due sistemi sono equivalenti se hanno lo stesso
insieme delle solzioni.
- Un sistema è risolubile se ha almeno una soluzione.
- Un sistema è polinomiale se ogni equazione è un
polinomio.
In questo caso il suo grado è il prodotto dei gradi dei singoli polinomi.
- Un sistema è fratto se ogni equazione può essere espressa come
frazione di
polinomi. In questo caso l'insieme di definizione non contiene i valori per cui
i denominatori di queste equazioni si annullano, a meno che questi non siano
punti di discontinuità
eliminabili.
- Un sistema è letterale se nelle equazioni compaiono coefficienti
espressi come lettere, detti parametri. In questo caso l'insieme di definizione
e delle soluzioni dipende da questi parametri.
SOLIDO
Un solido è una parte di
spazio
limitata da una superficie chiusa. La superficie di un solido può, o
meno, partire da certi tagli, essere distesa su un piano: essa viene allora
detta
sviluppabile. la figura così ottenuta si dice lo sviluppo
della superficie.
Quando un solido è limitato da facce piane che sono
dei poligoni, è un poliedro; le superficie poliedriche sono
sviluppabili.
SOLUZIONE
In
matematica,
un'equazione è una
uguaglianza
tra due espressioni contenenti una o più
variabili,
dette incognite.
Un
insieme
di valori che, sostituiti alle incognite, rende vera un'equazione è
chiamato soluzione. Risolvere un'equazione significa esplicitare l'insieme di
tutte le soluzioni dell'equazione.
Dominio
Il dominio delle variabili incognite è un
insieme di valori per cui l'equazione ha senso, ed è generalmente fornito
assieme all'equazione. L'insieme delle soluzioni è fortemente
condizionato dal dominio: per esempio l'equazione

non ammette
soluzioni se il dominio è l'insieme dei
numeri razionali,
mentre ammette due soluzioni nei
numeri reali,
che possono essere scritte come

. Analogamente, l'equazione

non
possiede soluzioni reali ma è risolvibile se il dominio è
l'insieme dei
numeri complessi.
Generalmente,
un'equazione che non ammette soluzioni si dice impossibile, mentre un'equazione
che ammette come soluzioni tutto il dominio è talvolta indicata come
indeterminata o identica, a seconda del contesto.
SOMMA
Una somma di due termini è il risultato di
un'addizione eseguita su i suoi termini. (V. Addizione).
SOMMA, ALGEBRICA
Con somma algebrica si intende l'operazione di
addizione
o
sottrazione
di numeri in generale
complessi,
quindi anche
reali.
Procedimento
Poiché sottrarre ad un numero relativo un
altro relativo equivale ad addizionarne l'opposto, le due operazioni diventano
una sola.
Data una sequenza di addizioni e sottrazioni di numeri
relativi
- questi vengono scritti di seguito, eliminando i segni di operazione
- si tralasciano le parentesi
- ogni numero relativo sommato mantiene lo stesso segno che aveva
- ogni numero relativo sottratto cambia di segno
- si procede addizionando come di consueto
Esempi
Somma algebrica di monomi
La somma algebrica di due o più monomi
simili è un
monomio
simile agli addendi e concorde con questi se gli addendi sono concordi tra loro;
se gli addendi sono discordi il segno del monomio somma è quello
dell'addendo avente valore assoluto maggiore.
SOTTRAZIONE
In
matematica,
la sottrazione è una delle quattro operazioni
aritmetiche
fondamentali. È di solito denotata con un
segno meno
infisso:
"−"
I nomi tradizionali per i termini della sottrazione
c
−
b =
a sono minuendo (
c), sottraendo (
b),
e differenza (
a).
Matematicamente è spesso utile vedere la
sottrazione non come un'operazione separata, ma come
addizione
dell'opposto del sottraendo. Così, 7-3 diventa la somma di 7 e di
"−3". In questo modo, si possono applicare alla sottrazione tutte le
regole familiari e la nomenclatura dell'addizione. Si consideri inoltre che la
sottrazione non è
commutativa
né
associativa,
ma l'addizione di quantità con segno sì; questo significa che un
matematico non userà spesso le parole "minuendo" e "sottraendo" ma
considererà 7-3 come la somma degli addendi "7" e "−3".
Definizione di sottrazione
Proprietą della sottrazione
SPAZIO
Lo sazio è un insieme dotato d'una
struttura (
spazio vettoriale,
spazio metrico)
Gli spazi di punti
Dotata una retta, o un piano, o lo spazio di un
sistema di riferimento cartesiano, un punto può essere individuato da 1
numero su una retta, da 2 numeri in un piano, da 3 numeri nello spazio; di
conseguenza, una retta, un piano, lo spazio sono “spazi”
rispettivamente a 1, 2 e 3 dimensioni.
Spazio senza altra precisazione
significa spazio nel quale occorrono tre coordinate per individuare un punto;
è quello che più assomiglia allo spazio ordinario, quello degli
oggetti in rilievo, che in matematica si chiamano solidi.
SPIGOLO
Lo spigolo di un diedro è
l'intersezione dei due semipiani che limitano il diedro. Lo spigolo di un
poliedro è l'intersezione di due facce di un poliedro.
SUPERFICIE
Il concetto di superficie si forma in modo
intuitivo nell'esperienza quotidiana, considerando ad esempio il bordo di
oggetti concreti o lamine estremamente sottili. In
matematica
queste idee vengono formalizzate intendendo con superficie un ente geometrico
che si può pensare generato in vari modi, come dal movimento continuo di
una linea oppure dal contorno di un corpo solido. Essa può essere piana,
curva, limitata, illimitata, chiusa o aperta. Le definizioni matematiche sono
diverse ma sono tutte quante racchiuse nella nozione di "superficie astratta" e
di
varietà differenziabile.
Nei casi più comuni il termine è usato per riferirsi a superfici
in uno spazio tridimensionale.
Superficie
nello spazio tridimensionale
Definizioni
Una superficie in uno
spazio euclideo
tridimensionale (dotato un sistema di
assi cartesiani
x,y,z), viene generalmente definita in tre modi distinti, riconducibili l'uno
all'altro solo sotto opportune condizioni. A seconda della definizione si dice
che la superficie è data in forma implicita, forma esplicita o forma
parametrica.
Forma parametrica
- viene chiamata superficie
l'immagine
di una
funzione continua
di due variabili reali nello
spazio euclideo
tridimensionale

Le coordinate dei punti della superficie sono date dalle
equazioni parametriche:

al variare dei due parametri u e
v.
Questa è la definizione generalmente più utile ai fini
pratici, in quanto permette in modo agevole il calcolo di
aree e di
integrali di superficie.
- Forma implicita - la superficie viene definita come il luogo dei punti le
cui
coordinate
(x,y,z) soddisfino una equazione cartesiana:

dove F è una
funzione continua
non
costante
a valori reali.
- Forma esplicita - la superfice viene definita come
grafico di una funzione
reale del piano: data una funzione
continua, la superficie è
l'insieme dei punti (x,y,f(x,y)). Spesso si indica la
superficie semplicemente tramite l'equazione:
SUPPLEMENTARI, ANGOLI
In
geometria
due angoli si
dicono supplementari se la somma delle loro ampiezze è 180
gradi.
Se
i due angoli supplementari sono adiacenti (cioè se hanno in comune un
vertice
e un lato, ma nessun punto interno) i loro lati non comuni formano un
angolo piatto.
In
geometria euclidea:
- due angoli di un
quadrato
o di un
rettangolo
sono supplementari,
- due angoli adiacenti di un
trapezio
sono supplementari.
SVILUPPARE, SVILUPPO
Quando si chiede di sviluppare
un'espressione data, questa ha in generale la forma di un prodotto e le si
vuole dare la forma di una somma algebrica: si tratta perciò di
distribuire un termine (o due) su più
termini.
Esempio.

è un prodotto; distribuendo il fattore
a sui termini fra parentesi, si
sviluppa questo
prodotto:

In geometria con sviluppo di solidi si intende
riportare, attraverso determinate costruzione geometriche, la superficie di un
solido su un
stesso piano e in modo che sia in vera forma e misura.