Chi ha paura della matematica?

 

Indice del VOLUME 3

 

 

IL RUOLO DI QUESTO VOLUME 3 

pag. 1

 

 

ELEMENTI DI

STATISTICA DESCRITTIVA

 

    1.      Esempi introduttivi  2

Tre situazioni che possono portare

ad una indagine statistica 

 

 

 

    2.      Due righe di storia  3

 

 

 

    3.      Di cosa tratta la statistica;

statistica descrittiva e inferenziale  4, 5

 

·    Fenomeno collettivo

·    Popolazione statistica

·    Carattere

·    Modalità

·    Unità statistica

·    Tipi di caratteri

·    Definizioni di “statistica”

·    La statistica nel mondo contemporaneo

·    Origine storica del termine

 

 

 

    4.      Le prime tre fasi di un’indagine statistica;

terminologia  6 … 9

 

·    Prima fase:

la scelta del “fenomeno collettivo”

·    Seconda fase: la rilevazione dei dati

·    Terza fase: lo spoglio dei dati

·    Frequenza assoluta, relativa, percentuale

·    Distribuzioni di frequenza

·    Classi di frequenza

·    Separatore della parte intera dalla decimale

·    ESERCIZI  8, 9

    Questionario del curiosone  8

 

 

 

    5.      Rappresentazioni grafiche  10 … 15

 

·    Diagrammi a barre,

     grafici cartesiani, serie storiche  10, 11

·    Cartogrammi  11

·    ESERCIZI  11

·    Diagrammi a barre e a segmenti  12

·    Ideogrammi, diagrammi a strisce, a torta  13

·    Istogrammi  14, 15

·    Tabelle a doppia entrata  15

·    I tipi di diagramma più “gettonati” 15

 

 

 

    6.      Una breve introduzione

al “foglio elettronico”  16 … 27

 

·    Microsoft Office, OpenOffice  16

·    Sommaria guida

al foglio elettronico  16 … 23

·    Diagrammi e grafici col foglio elettronico  24

·    CONTA.SE  25

·    Numeri pseudocasuali  25

·    ESERCIZI sul foglio elettronico  25, 26, 27

 

 

    7.      ESERCIZI sulle rappresentazioni grafiche

   28 … 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    8.      Gli indici di posizione  34 … 43

A)  Le medie “ferme”  34

·   Media aritmetica  34

·   Media geometrica  35

·   Media armonica  36

·   Media quadratica  37

·   Generalizzazione

    del concetto di “media”  37

·   Media per classi, valore centrale  38

·   Proprietà dei vari tipi di media  39

·   RIASSUNTO SCHEMATICO  39

B) Medie ponderate  40

C) Le medie “lasche”  40

·   Mediana  41

·   Moda  41

         Un’esercitazione col foglio elettronico:

         medie, conteggi, istogramma  42, 43

 

 

    9.      Gli indici di dispersione  44 … 47

·    Campo di variabilità  44

·    Scarto assoluto medio  44

·    Varianza  45

·    Scarto quadratico medio

  o deviazione standard  45

·    Coefficiente di variazione  46

·    RIASSUNTO SCHEMATICO  46

        Tabelle, e poesie  47

 

 

10.      ESERCIZI  48 … 55

·    sugli indici di posizione  48 … 53

·    sugli indici di dispersione  54, 55

 

 

11.      Gli errori di misura  56 … 63

·    Gaussiana  56, 57

·    Media, scarto quadratico medio  56, 57

·    Scarto quadratico medio “corretto”  58

·    Intervalli di confidenza  58

·    Errore standard della media  58

·    Un bell’esempio: quanto insetticida?  59

·    SD e SEM  60

·    Ancora sulla statistica inferenziale  60

·    Scarto assoluto medio  61

·    Semidispersione  61

·    Il caso della misura unica  61

·    Errori relativi  62

·    Errori sistematici  62

·    ESERCIZI  63

 

 

12.      Arrotondamenti e cifre significative  64 … 67

 

·    La regola per arrotondare  64

·    Cifre significative  64

·    Arrotondamento di media e incertezza  65

·    Quante cifre lasciare nel risultato

di un calcolo su dati incerti  66

·    La “propagazione” degli errori,

o meglio: delle “incertezze”  67

 

 

13.      RISPOSTE AGLI ESERCIZI  68 … 73

 

·    sui concetti introduttivi  68

·    sulle rappresentazioni grafiche  68, 69

·    sugli indici di posizione  69, 70, 71

·    sugli indici di dispersione  71

·    sugli errori di misura  72

·    su arrotondamenti e cifre significative  72, 73

 

INTRODUZIONE

ALLA TRIGONOMETRIA

 

    1.      Seno, coseno e tangente di un angolo:

        un primo approccio  74 … 77

 

 

·    Il seno di un angolo acuto  74, 75

·    Come risalire dal valore del seno

all’ampiezza dell’angolo  75

·    Il coseno di un angolo acuto  76

·    La tangente di un angolo acuto  76

·    Esercizi  76, 77

 

 

    2.      Misura di un arco di circonferenza in radianti

   78, 79

 

·    Un arco si può misurare

  sia in radianti che in gradi

  e un angolo si può misurare

  sia in gradi che in radianti  78, 79

 

·    Come si passa, in generale,

dai gradi ai radianti e viceversa?  78

 

 

    3.      Circonferenza goniometrica  80

      

 

    4.      Seno e coseno di un angolo

        nella circonferenza goniometrica  80, 81

 

 

    5.      Tangente di un angolo

        nella circonferenza goniometrica  82, 83

 

 

    6.      Periodicità delle funzioni goniometriche  84

 

 

    7.      Poligoni simili (cenni)  84 … 87

 

·    I triangoli simili  85

·    Problemi con le similitudini:

    un esempio svolto  86

·    Aree e volumi  87

·    ESERCIZI  87

 

 

    8.      Alcune formule utili  88, 89

 

·    Il valore del seno e del coseno

  di alcuni angoli particolari 

  (30°, 60°, 45° …)  89

 

 

    9.      Esercizi  89

   Risposte  90

 

 

10.      Calcolatrici e funzioni goniometriche  91

 

 

11.      Teoremi sui triangoli rettangoli  92

 

 

12.      ESERCIZI  93 … 100

·    Esempi svolti  93

·    Gradi, radianti, archi, raggi  94

·    Seno, coseno, tangente (e rispettive inverse):

               triangoli rettangoli  94, 95

·    Orizzonte  96

·    Terra e luna  96

·    Pendenza di una strada  97

·    Più difficili  98

·    Verso una trigonometria più avanzata  98

·    Risposte  99, 100

·    Risorse su Internet  100

 

IL COMPUTER:

UN APPROCCIO RAGIONATO

 

    Indice del paragrafo  101

 

       1.    Cos’è un computer? 

Visione d’insieme 

102

 

       2.    Il computer funziona

secondo una logica binaria!

Il bit e il Byte

 

2a - Computer: macchina binaria  103

 

2b - Quante diverse informazioni

        si possono codificare con 1 Byte?  104

 

2c - Un modo rapidissimo ed efficacissimo

       per indicare un Byte  104

 

2d - Le operazioni logiche

        del microprocessore  105

 

       3.    Tipi di computer 

106, 107

 

       4.    Cos’è un “programma”?

Tipi di programmi (=software) 

108, 109, 110, 111

 

       5.    Componenti principali di un computer 

112, 113, 114, 115

 

       6.    Le memorie di massa 

116, 117

 

       7.    I dispositivi di I/O (Input/Output),

o di Ingresso/Uscita 

 

7a - Tastiera, monitor, stampante … 

        118, 119, 120, 121

7b - Le porte di Input/Output  122

7c - Prefissi decimali e prefissi binari  123

 

       8.    I codici ASCII e Unicode 

124

 

       9.    Il File System 

125

 

   10.    Analogico e digitale; Internet 

126, 127

 

   11.    Glossario 

128 … 148

 

ALGORITMI

 

1 - Cos’e’ un “algoritmo”  149

 

2 - Algoritmi e programmi  150, 151

 

3 - Diagrammi di flusso;

     programmazione strutturata  152, 153

 

4 - Esempi; lo pseudocodice

     (o “linguaggio di progetto”)  154, 155, 156

 

5 - Esercizi  157 … 161     Risposte  162, 163

 

PROGRAMMAZIONE IN

LINGUAGGIO PASCAL

 

     Introduzione alla programmazione

       in linguaggio PASCAL  164, 165

 

1 - Esempio introduttivo  166

 

2 - Istruzioni di Input-Output e assegnazione  167

 

3 - a) I principali tipi di variabili numeriche  168

       b) Le variabili “stringa”  168

 

4 - IF… THEN … ELSE …

     ( = la struttura di selezione)  169

 

5 - VARIE

 

a)  Errori frequenti e loro correzione  170

b)  Operazioni e simboli matematici  170

c)  L’overflow (=traboccamento)  170

d)  Come saltare una riga sul monitor,

      in fase di esecuzione  171

e)  Apostrofo nelle stringhe: che guaio!

     Il computer lo confonderebbe

     con il simbolo di “fine stringa”!  171

f)  Testo colorato in output  171

g)  L’effetto ritardo  171

h)  I “commenti”  171

i)   La selezione multipla: CASE … OF … 171

 

6 - Numeri casuali (o meglio, “pseudocasuali”) 172

 

7a - Gli operatori DIV e MOD.

       Pari? Dispari?

       Divisibile per …? Divisore di …?  173

 

7b - Ancora sulle variabili real  173

 

8 - La struttura iterativa

     ( = di “iterazione”, cioè “ripetizione”)

     FOR … DO …  174, 175

 

9 - Le altre strutture iterative:

     REPEAT … UNTIL ...  e  WHILE … DO … 

     176, 177, 178, 179

 

10 - Esercizi sulle strutture iterative  180, 181

 

11 - Esercizi vari  182, 183, 184

 

12 - Approssimazioni di pi greco  185

 

13 - Approssimazione delle soluzioni di

       un’equazione col metodo di bisezione  186, 187

 

14 - Le basi teoriche dell’Algoritmo di Euclide

       per il calcolo del M.C.D.  188

 

 

CALCOLO COMBINATORIO 

 

Cap. 1 - STRATEGIE DI PENSIERO

 

1.1 Premessa  189

1.2 - Il “primo principio” del C.C.  190, 191

1.3 - Esercizi sul “primo principio”  192

1.4 - Il “secondo principio” del C.C.  193

1.5 - n-uple ordinate e non ordinate  194

1.6 - Il “terzo principio” del C.C.  194, 195

1.7 - Esercizi  196, 197   Risposte  198, 199

 

 

Cap. 2 - IL C.C. IN ASTRATTO E IN FORMULE

 

2.1 - Le disposizioni  200

2.2 - Le combinazioni  200

2.3 - Il coefficiente binomiale  201

2.4 - Permutazioni  201

2.5 - Esercizi su disposizioni, combinazioni,

        permutazioni, coefficiente binomiale 202

        Risposte  203

2.6 - Disposizioni con ripetizione  204

2.7 - Permutazioni di n oggetti

         non tutti diversi  205

2.8 - Permutazioni cicliche  205

2.9 - Esercizi vari  206, 207   Risposte  208, 209

2.10 - Il binomio di Newton  210

           e (esercizi con risposte)  211

 

 

 

Cap. 3 - FORMULE, REGOLE

              E PRINCIPI INTERESSANTI

 

3.1 - La Formula di Gauss per la somma

        dei primi n interi positivi  212

3.2 - Quanti sono i sottoinsiemi

        di un insieme di n elementi?  212

3.3 - Regola della somma  213

3.4 - Principio di Inclusione/Esclusione  213

3.5 - Regola del complementare  213

3.6 - Regola del prodotto cartesiano  213

3.7 - Combinazioni con ripetizione  214

3.8 - Esercizi sul Capitolo 3  215

 

 

 

Cap. 4 - THE PIGEONHOLE PRINCIPLE

              (PHP)  216, 217, 218, 219

          

 

Cap. 5 - ESERCIZI CONCLUSIVI

               220, 221, 222, 223, 224

               e (risposte)  225, 226, 227, 228, 229

 

 

 

 

 

CALCOLO DELLE PROBABILITA’

 

 

1 - IL CONCETTO DI PROBABILITA’

     TI E’ GIA’ NOTO!

     LA “LEGGE EMPIRICA DEL CASO”

 

1.1 - Casi possibili e casi favorevoli;

         definizione provvisoria di probabilità  230-231

 

     Il mazzo di carte da scopa  232

 

1.2 - La legge empirica del caso  232

 

1.3 - Proposte di riflessione

         per la piena comprensione

         della "legge empirica del caso"  233

 

2 - INADEGUATEZZA DELLA

     DEFINIZIONE DATA;

     LA DEFINIZIONE DI LAPLACE

 

2.1 - La definizione che abbiamo appena scritto

        è da buttare?  234

 

2.2 - La definizione “perfezionata” (di Laplace)  234

 

2.3 - Nemmeno la definizione "perfezionata"

        è, a ben guardare, impeccabile  235

 

2.4 - Il problema dell’equipossibilità  235

 

 

 

3 - DIVERSI APPROCCI

     ALLA PROBABILITA’

 

     Definizione classica, frequentista,

                         assiomatica, soggettivista  236

 

 

4 - TERMINOLOGIA E SIMBOLOGIA;   

     INDICAZIONI METODOLOGICHE;

     ESEMPI

 

     4.1 - Terminologia specifica  237

 

     4.2 - Indicazioni metodologiche  237

 

     4.3 - Anticipazione: l’evento contrario  237

 

     4.4 - Esempi svolti (sulla definizione di Laplace)

              238, 239, 240

 

     4.5 - Esercizi  241, 242, 243  e (risposte) 244, 245

 

     4.6 - Esercizi su probabilità e frequenza relativa 

              246

 

     4.7 - Speranza matematica  247, 248, 249, 250

             Esercizi  251

 

     4.8 - Probabilità soggettiva  252

 

        IL MONDO INFIDO E TRISTE

        DELLE SCOMMESSE  253

 

             Esercizi sulla probabilità soggettiva  254

 

     4.9 - Curiosità: il “paradosso di Simpson”  255

 

5 - PROBABILITA’ E CALC. COMB.

 

5.1 - Applicazioni del C.C. al C.d.P.  256, 257

 

5.2 - Poker, Lotto, Superenalotto e il CdP

        Poker  258, 259

        Lotto  260, 261

        Superenalotto  262, 263, 264, 265

        Risposte agli es. delle pagg.  259-261-263

        266, 267

     

6 - PROBABILITA' CONDIZIONATA 

 

6.1 - Cosa significa “probabilità condizionata”

        (o “subordinata”)  268, 269

 

6.2 - Un secondo impiego della scrittura p(A/B):

         l’ “evento a due fasi”  270

 

6.3 - Ricapitolazione  271

 

6.4 - Eventi stocasticamente indipendenti  272

 

6.5 - Esercizi (probabilità condizionata)  272

        Risposte  273

 

7 - UNIONE, INTERSEZIONE,  

     COMPLEMENTAZIONE

 

7.1 - Teorema sulla probabilità dell’evento unione

         (detto “teorema delle probabilità totali”)  274

 

7.2 - Teorema sulla probab. dell’evento intersezione

         (detto “teorema delle probab. composte”)  275

 

7.3 - Teorema sulla probab. dell’evento contrario

         276

 

7.4 - Esercizi  277

 

 

8 - EVENTI A DUE (O PIU’) FASI

 

8.1 - Il Teorema relativo agli “eventi a due fasi”

         278, 279

 

8.2 - Dimostrazione del Teorema sugli

         “eventi a due fasi”  280, 281

         Due esempi  282

 

8.3 - “Regola della somma”;

         generalizzazione a più di due fasi  282

 

   Esercizi  283

 

 

9 - OSSERVAZIONI UNIFICANTI  284

 

 

10 - ESERCIZI SVOLTI  285 … 295

     

 

11 - IL “PROBLEMA DELLE

        PROVE RIPETUTE”  296, 297, 298

 

 

12 - SIMULAZIONE DI EVENTI ALEATORI

       IN LINGUAGGIO PASCAL  299

 

 

13 - ESERCIZI VARI  300, 301;  risposte  302, 303

 

 

14 - TEOREMA DI BAYES (SULLA

        "PROBABILITÀ DELLE CAUSE")

 

        14.1 - La “probabilità delle cause”:

                   formula di Bayes e altre risorse 

                   304, 305

        14.2 - Esercizi svolti (Teorema di Bayes)

                   306, 307

                   Esercizi sul Teorema di Bayes  308

        14.3 - Ancora sulle “fette di certezza”  309

        14.4 - Falsi positivi, falsi negativi 

                   310, 311, 312

 

 

15 - ESERCIZI DI RICAPITOLAZIONE

        313 … 319;  risposte  320 … 328

 

 

MATEMATICA

E MODELLI DELLA REALTA’

 

Modellizzazione;

la matematica del cittadino 329, 330, 331

Link  331

Raccolta di prove PISA  332 … 355

 

 

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