¿Cuál es el propósito de cuadrar los números?

Veamos la pregunta análoga para sumar: ¿Cuál es el propósito de duplicar números?

Es solo que a menudo quieres agregar un número a sí mismo. Después de contar, la suma es la operación aritmética más utilizada. Su operación inversa, la resta, es útil para responder preguntas que involucran la suma. La adición repetida de la misma cantidad es común, y la adición repetida simple de una cantidad consigo misma es la adición repetida más común. Por lo tanto, duplicar tiene muchos propósitos.

La multiplicación, entonces, proviene de la adición repetida de la misma cantidad. En la vida diaria, no hacemos mucha multiplicación más allá de duplicar, pero en ciencia la multiplicación es una operación tan común como la suma. Su operación inversa, división, es útil para responder preguntas que involucran multiplicación. La multiplicación repetida de una cantidad consigo misma ocurre con bastante frecuencia, por lo que la cuadratura es una operación útil.

Como se menciona en las respuestas de Sigurd Wenner y Matt Ward, el teorema de Pitágoras es una fuente de cuadratura. Ese teorema introduce cuadrados no solo en dos dimensiones, sino también en dimensiones más altas. Si tiene un sistema de coordenadas, la distancia entre dos puntos es la raíz cuadrada de las sumas de los cuadrados de las diferencias correspondientes en sus coordenadas. En tres espacios, por ejemplo, la distancia entre los puntos [matemática] (a_1, a_2, a_3) [/ matemática] y [matemática] (b_1, b_2, b_3) [/ matemática] es

[matemáticas] \ sqrt {(b_1-a_1) ^ 2 + (b_2-a_2) ^ 2 + (b_3-a_3) ^ 2} [/ matemáticas]

Estas distancias se usan por todas partes en la ciencia. Una de las más comunes es la definición y el cálculo de las desviaciones estándar en estadística.

Para alguien que usa álgebra / cálculo en su línea de trabajo, esta pregunta es como “¿cuál es el propósito de la madera?” (Por qué, lo usamos para casas, herramientas, muebles, …).

Daré algunos ejemplos de fórmulas matemáticas ampliamente utilizadas que contienen un número al cuadrado:

  • La fórmula de Pitágora relaciona las longitudes de los lados de un triángulo rectángulo. Las longitudes son todas al cuadrado: [matemáticas] a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2 [/ matemáticas].
  • Cuando lanzas una pelota al aire, seguirá una trayectoria parabólica antes de aterrizar. Si lo suelta desde la parte superior de un edificio, puede usar la fórmula [matemáticas] h = gt ^ 2/2 [/ matemáticas] para calcular la altura del edificio, [matemáticas] h [/ matemáticas]. Aquí, [matemática] g [/ matemática] es la constante gravitacional (solo un número) y [matemática] t [/ matemática] es el tiempo que le tomó a la pelota tocar el suelo (¡un número al cuadrado!).
  • Si algún número de personas, [matemáticas] N [/ matemáticas], todos quieren regalarse unos a otros, se debe comprar un total de [matemáticas] N ^ 2 – N [/ matemáticas], suponiendo que todos den los demás ¡un presente y nadie se da regalos a sí mismos!
  • Si mide y calcula el área de su yarda en yardas cuadradas, pero decide que es una unidad estúpida y le gustaría convertirla en metros cuadrados, tendría que multiplicarla por el cuadrado del factor de conversión de yarda a metro : [matemáticas] 0.9144 ^ 2 = 0.8361 [/ matemáticas].

Realmente no se usa específicamente para nada. Sin embargo, se usa para todo, porque todo lo que cuadra es una multiplicación. 5 ^ 2 = 5 × 5. Entonces, la cuestión de cuál es el propósito de cuadrar algo debe reformularse como cuál es el propósito de la multiplicación, o las matemáticas en general. Algunos usos para cuadrar un número son; a ^ 2 + b ^ 2 = c ^ 2. También la ley de los senos coseno, etc … realmente cuadratura no es absolutamente diferente de la multiplicación. Entonces, cualquier cosa a la que se aplique la multiplicación es que casi siempre puedes encontrar un cuadrado perfecto y usar el cuadrado en su lugar.