Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of...

126
Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 1 / 36 Een andere dimensie van GeoGebra Andre ´ Heck (Universiteit van Amsterdam), [email protected] Nationale Wiskunde Dagen 2019

Transcript of Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of...

Page 1: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 1 / 36

Een andere dimensie van GeoGebraAndre Heck (Universiteit van Amsterdam), [email protected]

Nationale Wiskunde Dagen 2019

Page 2: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Overzicht

1 Meetkundige stellingen geautomatiseerd bewijzen en ontdekken

2 Geautomatiseerde bewijsvoering

3 Geautomatiseerde ontdekkingen

Achtergrondmateriaal:

http://staff.fnwi.uva.nl/[email protected]/NWD2019

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 2 / 36

Page 3: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Overzicht

1 Meetkundige stellingen geautomatiseerd bewijzen en ontdekken

2 Geautomatiseerde bewijsvoering

3 Geautomatiseerde ontdekkingen

Achtergrondmateriaal:

http://staff.fnwi.uva.nl/[email protected]/NWD2019

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 2 / 36

Page 4: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Meetkundige stellingen

geautomatiseerd bewijzen en ontdekken

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 3 / 36

Page 5: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

BewijsDetail(n, p) doet exacte, algebraısche check.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 4 / 36

Page 6: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Relatie(n, p) doet numerieke check.

BewijsDetail(n, p) doetexacte, algebraısche check.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 4 / 36

Page 7: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

BewijsDetail(ZijnEvenwijdig(n, p)) doet exacte, algebraısche check.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 4 / 36

Page 8: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |

BewijsDetails(f, a) doet exacte, algebraısche check

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 5 / 36

Page 9: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |

Relatie(f, a) doet numerieke check

BewijsDetails(f, a) doet exacte,algebraısche check

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 5 / 36

Page 10: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |

BewijsDetail(ZijnEvenwijdig(f, a)) doet exacte, algebraısche check

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 5 / 36

Page 11: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

’Ontdekking’ van de stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E punt op AC .Waar plaats je E zodat DE ‖ BC?

VergelijkingMP(ZijnEvenwijdig(f,a), E) bepaalt het punt g

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 6 / 36

Page 12: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

’Ontdekking’ van de stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E punt op AC .Waar plaats je E zodat DE ‖ BC?

VergelijkingMP(ZijnEvenwijdig(f,a), E)

bepaalt het punt g

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 6 / 36

Page 13: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

’Ontdekking’ van de stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E punt op AC .Waar plaats je E zodat DE ‖ BC?

VergelijkingMP(ZijnEvenwijdig(f,a), E) bepaalt het punt g

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 6 / 36

Page 14: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 15: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 16: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 17: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 18: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 19: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Inleidende voorbeelden in GeoGebra

Vervolgaanpak:

• Sleep E over het lijnstuk AC en ’ontdek’ dat g wel eens hetmidden van AC kan wezen;

• Verberg de objecten E , f en g ;

• Construeer het midden F van AC ;

• Construeer het lijnstuk DF ;

• Ga met het Relatie-gereedschap of commando na dat DFen BC evenwijdig zijn.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 7 / 36

Page 20: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten

.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 21: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 22: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 23: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 24: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 25: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 26: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Relatie-gereedschap en commando?

Het Relatie-gereedschap (+commando) geeft informatie overmeetkundige relaties tussen twee of meer objecten.

Je bent in staat om numeriek (voor de getekende constructie metnumerieke coordinaten) vast te stellen of

• twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan;

• twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijkaan elkaar zijn;

• een punt op een lijn of kegelsnede ligt;

• drie of vier punten op een lijn liggen;

• drie lijnen door een punt gaan of evenwijdig zijn;

• . . .

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 8 / 36

Page 27: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 28: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 29: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 30: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 31: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 32: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat doet het Bewijs-gereedschap en commando?

Het Bewijs-gereedschap (+Bewijs en BewijsDetailcommando’s) controleert een meetkundige bewering.

Uitvoer is:

• true: als de bewering altijd juist is of onder voorwaarden vanniet-ontaardheid;

• false: als deze bewering in het algemeen onjuist is;

• undefined: als GeoGebra geen beslissing kan nemen.

BewijsDetail is gelijk aan Bewijs, maar geeft ook informatieomtrent de condities van niet-ontaardheid.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 9 / 36

Page 33: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld van Bewijs-commando’s in CAS van GGB

Bewijs(h==i) voor E op AC en EF ‖ AB geeft false.

BewijsDetail(k==l) voor middens H en I geeft noodzakelijkevoorwaarden:

punten A, B, C liggen niet op een lijn, en A is niet gelijk aan B.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 10 / 36

Page 34: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Bewijs van de stelling van Simson in GeoGebra

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 11 / 36

Page 35: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

’Ontdekking’ van de stelling van Simson in GeoGebra

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 12 / 36

Page 36: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Geautomatiseerde bewijsvoering

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 13 / 36

Page 37: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen?

Terug naar de stelling over een driehoek:

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 14 / 36

Page 38: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 15 / 36

Page 39: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 40: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 41: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 42: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 43: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 44: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Logboek bij geogebra.exe –loglevel=info

Stappenplan bij intern bewijs:

• Stap over naar meetkunde met coordinaten;

• Vertaal naar algebraısch probleem met veeltermen;

• Los algebraısch probleem op;

• Vertaal de uitkomst terug naar meetkundige beweringen.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 16 / 36

Page 45: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 46: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B

: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 47: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 48: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB)

: 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 49: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 50: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn

: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 51: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 52: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 53: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 54: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD

: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 55: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 56: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD

: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 57: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Van meetkunde naar algebra

Stel A(x1, x2), B(x3, x4), C (x5, x6), D(x7, x8).

A = B: x3 − x1 = 0 en x4 − x2 = 0

werkt beter dan (x3 − x1)2 + (x4 − x2)2 = 0

C = midden(AB): 2x5 − x3 − x1 = 0 en 2x6 − x4 − x2 = 0

A, B, C op een lijn: gelijke hellingen van AB en BC :

x4 − x2x3 − x1

=x6 − x4x5 − x3

als veeltermvergelijking: (x4− x2)(x5− x3)− (x6− x4)(x3− x1) = 0

AB ⊥ CD: (x3 − x1)(x7 − x5)− (x4 − x2)(x8 − x6) = 0

AB ‖ CD: (x4 − x2)(x7 − x5)− (x3 − x1)(x3 − x1)=0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 17 / 36

Page 58: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 59: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 60: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 61: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB)

=⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 62: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 63: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC )

=⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 64: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 65: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 66: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een driehoek

ABC een driehoek, D midden van AB, E midden van AC .Dan: DE ‖ BC en |DE | = 1

2 · |BC |.

Kies coordinaten A(u2, u3), B(0, 0), C (u1, 0), D(x1, x2), E (x3, x4).

Vergelijkingen bij de constructie (hypothesen)

D = midden(AB) =⇒ 2x1 − u2 = 0

2x2 − u3 = 0

E = midden(AC ) =⇒ 2x3 − u1 − u2 = 0

2x4 − u3 = 0

Vergelijking bij de stelling: u1 · (x4 − x2) = 0

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is de vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 18 / 36

Page 67: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 68: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 69: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 70: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram

=⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 71: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 72: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair

=⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 73: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 74: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 75: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D)

=⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 76: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 77: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C )

=⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 78: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

In een parallellogram verdeelt het snijpunt van de diagonalen elkvan deze diagonalen in twee stukken van gelijke lengte.

Kies coordinaten

Vergelijkingen bij de constructie:

ABCD is een parallellogram =⇒ x1 − u1 − u2 = 0

x2 − u3 = 0

A,E ,D collineair =⇒ x1x4 − x2x3 = 0

(u2 − u1)x4 − u3(x3 − u1) = 0

Vergelijkingen bij de stelling:

d(A,E ) = d(E ,D) =⇒ x21 − 2x1x3 − 2x2x4 + x22 = 0

d(B,E ) = d(E ,C ) =⇒ 2u1x3 − 2u2x3 − 2u3x4 − u21 + u22 + u23 = 0

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 19 / 36

Page 79: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is elke vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Herleiding van vergelijkingen bij de constructie leidt totvoorwaarden:

u1 6= 0 en u3 6= 0.

Als je eist dat u1u3 6= 0, dan is de stelling te bewijzen.

Kennelijk kon GeoGrebra dit niet automatisch afleiden en faaltdaardoor het bewijs van de lengte-eigenschappen.

Truc van Rabinowitsch: u1u3 6= 0 kun je in het bewijs inbouwendoor de hulpvariabel y1 te introduceren samen met de vergelijkingu1u3y1 − 1 = 0.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 20 / 36

Page 80: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is elke vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Herleiding van vergelijkingen bij de constructie leidt totvoorwaarden:

u1 6= 0 en u3 6= 0.

Als je eist dat u1u3 6= 0, dan is de stelling te bewijzen.

Kennelijk kon GeoGrebra dit niet automatisch afleiden en faaltdaardoor het bewijs van de lengte-eigenschappen.

Truc van Rabinowitsch: u1u3 6= 0 kun je in het bewijs inbouwendoor de hulpvariabel y1 te introduceren samen met de vergelijkingu1u3y1 − 1 = 0.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 20 / 36

Page 81: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is elke vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Herleiding van vergelijkingen bij de constructie leidt totvoorwaarden:

u1 6= 0 en u3 6= 0.

Als je eist dat u1u3 6= 0, dan is de stelling te bewijzen.

Kennelijk kon GeoGrebra dit niet automatisch afleiden en faaltdaardoor het bewijs van de lengte-eigenschappen.

Truc van Rabinowitsch: u1u3 6= 0 kun je in het bewijs inbouwendoor de hulpvariabel y1 te introduceren samen met de vergelijkingu1u3y1 − 1 = 0.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 20 / 36

Page 82: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is elke vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Herleiding van vergelijkingen bij de constructie leidt tot voorwaarden:

u1 6= 0 en u3 6= 0.

Als je eist dat u1u3 6= 0, dan is de stelling te bewijzen.

Kennelijk kon GeoGebra dit niet automatisch afleiden en faalt daardoor het bewijs van de lengte-eigenschappen.

Truc van Rabinowitsch: u1u3 6= 0 kun je in het bewijs inbouwendoor de hulpvariabel y1 te introduceren samen met de vergelijkingu1u3y1 − 1 = 0.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 20 / 36

Page 83: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Voorbeeld: stelling over een parallellogram

Vraag (het op te lossen algebraısche probleem):

Is elke vergelijking bij de stelling te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen bij de constructie?

Herleiding van vergelijkingen bij de constructie leidt tot voorwaarden:

u1 6= 0 en u3 6= 0.

Als je eist dat u1u3 6= 0, dan is de stelling te bewijzen.

Kennelijk kon GeoGrebra dit niet automatisch afleiden en faalt daardoor het bewijs van de lengte-eigenschappen.

Truc van Rabinowitsch: u1u3 6= 0 kun je in het bewijs inbouwen door de hulpvariabele y1 te introduceren samen met de vergelijking u1u3y1 − 1 = 0.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 20 / 36

Page 84: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij tekiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerdepunten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . ,Hs(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebrasche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . ,Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . .Hs bevat inde nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 85: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij tekiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerdepunten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . ,Hs(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebrasche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . ,Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . .Hs bevat inde nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 86: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij tekiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerdepunten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . ,Hs(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebrasche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . ,Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . .Hs bevat inde nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 87: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij tekiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerdepunten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . ,Hs(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebrasche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . ,Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . .Hs bevat inde nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 88: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij te kiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerde punten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . , Hs (u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebraïsche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . , Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . .Hs bevat inde nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 89: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Algebraısche formulering van meetkundig probleem

Vrije variabelen u1, u2, . . . um gebruikt voor coordinaten van vrij te kiezen punten.

Afhankelijke variabelen x1, x2, . . . xn gebruikt bij geconstrueerde punten.

Stel veeltermvergelijkingen bij de constructie op (hypothesen):

H1(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0, . . . , Hs (u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Vertaal meetkundige stelling in veeltermvergelijkingen (hier 1):S(u1, . . . , um, x1, . . . xn) = 0

Het algebraïsche probleem: Is S = 0 te herleiden tot 0 = 0op basis van de vergelijkingen H1 = 0, . . . , Hs = 0?

M.a.w. zijn gemeenschappelijke nulpunten van H1 . . . Hs bevat in de nulpunten van S?

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 21 / 36

Page 90: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 91: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 92: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 93: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 94: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 95: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis

Oplossen van veeltermvergelijkingen doe je met een CAS m.b.v.Grobner basis berekeningen.

De gereduceerde Grobner basis van {f1, f2, f3} t.o.v. lexicografischetermordening met x � y � z is {g1, g2, g3}.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 22 / 36

Page 96: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Uitvinder van Grobner bases en hun berekening

Bruno Buchberger (RISC, Linz)

CAS in Geogebra kan Grobner bases uitrekenen:

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 23 / 36

Page 97: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis bij bewijzen van meetkundige stellingen

Methode 1 in GeoGebra (niet aanbevolen)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen GB(H1,H2, . . .Hs)is gelijk aan de gereduceerde Grobner basis van de hypothesen plusde stelling, GB(H1,H2, . . .Hs ,S).

Methode 2 (ingeval er geen voorwaarden nodig zijn)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen plus de veeltermhorende bij ontkenning van de stelling is gelijk aan {1}.M.a.w. GB(H1,H2, . . .Hs ,S · y − 1) = {1}.

Methode 3 (bij voorwaarden D1 6= 0, . . . ,Dt 6= 0)

GB(H1,H2, . . .Hs ,D1 · y1 − 1, . . . ,Dt · yt − 1,S · y − 1) = {1}.Meestal lexicografische termordening mety � yt � · · · � y1 � xn � · · · � x1 � um � · · · � u1

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 24 / 36

Page 98: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis bij bewijzen van meetkundige stellingen

Methode 1 in GeoGebra (niet aanbevolen)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen GB(H1,H2, . . .Hs)is gelijk aan de gereduceerde Grobner basis van de hypothesen plusde stelling, GB(H1,H2, . . .Hs ,S).

Methode 2 (ingeval er geen voorwaarden nodig zijn)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen plus de veeltermhorende bij ontkenning van de stelling is gelijk aan {1}.M.a.w. GB(H1,H2, . . .Hs ,S · y − 1) = {1}.

Methode 3 (bij voorwaarden D1 6= 0, . . . ,Dt 6= 0)

GB(H1,H2, . . .Hs ,D1 · y1 − 1, . . . ,Dt · yt − 1,S · y − 1) = {1}.Meestal lexicografische termordening mety � yt � · · · � y1 � xn � · · · � x1 � um � · · · � u1

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 24 / 36

Page 99: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis bij bewijzen van meetkundige stellingen

Methode 1 in GeoGebra (niet aanbevolen)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen GB(H1,H2, . . .Hs)is gelijk aan de gereduceerde Grobner basis van de hypothesen plusde stelling, GB(H1,H2, . . .Hs ,S).

Methode 2 (ingeval er geen voorwaarden nodig zijn)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen plus de veeltermhorende bij ontkenning van de stelling is gelijk aan {1}.M.a.w. GB(H1,H2, . . .Hs ,S · y − 1) = {1}.

Methode 3 (bij voorwaarden D1 6= 0, . . . ,Dt 6= 0)

GB(H1,H2, . . .Hs ,D1 · y1 − 1, . . . ,Dt · yt − 1,S · y − 1) = {1}.Meestal lexicografische termordening mety � yt � · · · � y1 � xn � · · · � x1 � um � · · · � u1

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 24 / 36

Page 100: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Grobner basis bij bewijzen van meetkundige stellingen

Methode 1 in GeoGebra (niet aanbevolen)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen GB(H1,H2, . . .Hs)is gelijk aan de gereduceerde Grobner basis van de hypothesen plusde stelling, GB(H1,H2, . . .Hs ,S).

Methode 2 (ingeval er geen voorwaarden nodig zijn)

De gereduceerde Grobner basis van hypothesen plus de veeltermhorende bij ontkenning van de stelling is gelijk aan {1}.M.a.w. GB(H1,H2, . . .Hs ,S · y − 1) = {1}.

Methode 3 (bij voorwaarden D1 6= 0, . . . ,Dt 6= 0)

GB(H1,H2, . . .Hs ,D1 · y1 − 1, . . . ,Dt · yt − 1, S · y − 1) = {1}.Meestal lexicografische termordening mety � yt � · · · � y1 � xn � · · · � x1 � um � · · · � u1

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 24 / 36

Page 101: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 3 bij stelling over een parallellogram

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 25 / 36

Page 102: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 3 bij stelling over een vierkant

Neem een vierkant OABC . Dan delen de twee lijnen die Cverbinden met de middens van OA en AB de hoofddiagonaal OBin drie stukken van gelijke lengte.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 26 / 36

Page 103: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 1 en 3 bij stelling over een vierkant

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 27 / 36

Page 104: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 3 bij cirkelstelling van Apollonius

In een rechthoekige driehoek ABC met rechte hoek in hoekpunt Aliggen de middens van de zijden van de driehoek en het voetpuntvan de hoogtelijn van A naar BC op een cirkel.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 28 / 36

Page 105: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 1 en 3 bij cirkelstelling van Apollonius

Punten: A(0, 0), B(u1, 0), C (0, u2), M1(x1, 0), M2(0, x2), M3(x3, x4), V (x5, x6) en middelpunt M(x7, x8) van de cirkel door M1, M2, M3.

Hypothesen:

middens =⇒ 2x1 − u1 − u2, 2x2 − u2, 2x3 − u1, 2x4 − u2

AV ⊥ BC =⇒ x5u1 − x6u2

B,H,Ccollineair =⇒ x5u2 + x6u1 − u1u2

|MM1|2 = |MM2|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − x27 − (x2 − x8)2

|MM1|2 = |MM3|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − (x3 − x7)2 − (x4 − x8)2

Condities: u1 6= 0, u2 6= 0

Stelling (M op cirkel): (x1 − x7)2 + x28 − (x5 − x7)2 − (x6 − x8)2

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 29 / 36

Page 106: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 1 en 3 bij cirkelstelling van Apollonius

Punten: A(0, 0), B(u1, 0), C (0, u2), M1(x1, 0), M2(0, x2), M3(x3, x4), V (x5, x6) en middelpunt M(x7, x8) van de cirkel door M1, M2, M3.

Hypothesen:

middens =⇒ 2x1 − u1 − u2, 2x2 − u2, 2x3 − u1, 2x4 − u2

AV ⊥ BC =⇒ x5u1 − x6u2

B,H,Ccollineair =⇒ x5u2 + x6u1 − u1u2

|MM1|2 = |MM2|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − x27 − (x2 − x8)2

|MM1|2 = |MM3|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − (x3 − x7)2 − (x4 − x8)2

Condities: u1 6= 0, u2 6= 0

Stelling (M op cirkel): (x1 − x7)2 + x28 − (x5 − x7)2 − (x6 − x8)2

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 29 / 36

Page 107: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 1 en 3 bij cirkelstelling van Apollonius

Punten: A(0, 0), B(u1, 0), C (0, u2), M1(x1, 0), M2(0, x2), M3(x3, x4), V (x5, x6) en middelpunt M(x7, x8) van de cirkel door M1, M2, M3.

Hypothesen:

middens =⇒ 2x1 − u1 − u2, 2x2 − u2, 2x3 − u1, 2x4 − u2

AV ⊥ BC =⇒ x5u1 − x6u2

B,H,Ccollineair =⇒ x5u2 + x6u1 − u1u2

|MM1|2 = |MM2|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − x27 − (x2 − x8)2

|MM1|2 = |MM3|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − (x3 − x7)2 − (x4 − x8)2

Condities: u1 6= 0, u2 6= 0

Stelling (M op cirkel): (x1 − x7)2 + x28 − (x5 − x7)2 − (x6 − x8)2

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 29 / 36

Page 108: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 1 en 3 bij cirkelstelling van Apollonius

Punten: A(0, 0), B(u1, 0), C (0, u1), D(0, u), M1(x1, 0),M2(0, x2), M3(x3, x4), V (x5, x6) en middelpunt M(x7, x8)van de cirkel door M1,M2,M3.

Hypothesen:

middens =⇒ 2x1 − u1 − u2, 2x2 − u2, 2x3 − u1, 2x4 − u2

AV ⊥ BC =⇒ x5u1 − x6u2

B,H,Ccollineair =⇒ x5u2 + x6u1 − u1u2

|MM1|2 = |MM2|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − x27 − (x2 − x8)2

|MM1|2 = |MM3|2 =⇒ (x1 − x7)2 + x28 − (x3 − x7)2 − (x4 − x8)2

Condities: u1 6= 0, u2 6= 0

Stelling (M op cirkel): (x1 − x7)2 + x28 − (x5 − x7)2 − (x6 − x8)2

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 29 / 36

Page 109: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Methode 3 bij cirkelstelling van Apolonius

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 30 / 36

Page 110: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Geautomatiseerde ontdekkingen

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 31 / 36

Page 111: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 112: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 113: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.

• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 114: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.

• Aanpak:• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)

bepalen;• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities van

niet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 115: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 116: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit dehypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 tevinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y)bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lecxicografischeordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 117: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit de hypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 te vinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.

• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y) bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lexicografische ordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 118: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit de hypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 te vinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.

• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y) bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lexicografische ordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 119: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Wat gebeurt er achter de schermen

• Stel dat een meetkundige stelling S niet te herleiden is uit de hypothesen H.

• Gepoogd wordt om automatisch een extra hypothese H0 te vinden zodat S wel volgt uit H ∪ {H0}.• Grobner bases worden hiervoor gebruikt.

• Aanpak:

• Stel je wilt de meetkundige plaats van vrij punt P(x , y) bepalen;

• Bereken Grobner basis van hypothesen, condities vanniet-ontaardheid, en de stelling t.o.v de lexicografische ordening met x ≺ y ≺ x1 ≺ · · · xn;

• Zoek in Grobner basis veeltermen met alleen x en y .

Illustratief voorbeeld: stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 32 / 36

Page 120: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 33 / 36

Page 121: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Specifiek

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 34 / 36

Page 122: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Specifiek

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 35 / 36

Page 123: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Specifiek

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 35 / 36

Page 124: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Specifiek

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 35 / 36

Page 125: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Specifiek

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 35 / 36

Page 126: Een andere dimensie van GeoGebra · twee lijnen parallel zijn of loodrecht op elkaar staan; twee of meer objecten (punten, lengtes, oppervlaktes) gelijk aan elkaar zijn; een punt

Ontdekking van de stelling van Simson: Algemeen

Dit is een vergelijking van een cirkel;namelijk de omgeschreven cirkel van de driehoek.

Nationale Wiskunde Dagen 2019 Een andere dimensie van GeoGebra 36 / 36