Le blog-notes mathématique du coyote

 

Extra
Langues :

Editorial

Ce blog a pour sujet les mathématiques et leur enseignement au Lycée. Son but est triple.
Premièrement, ce blog est pour moi une manière idéale de classer les informations que je glâne au cours de mes voyages en Cybérie.
Deuxièmement, ces billets me semblent bien adaptés à la génération zapping de nos élèves. Ces textes courts et ces vidéos, privilégiant le côté ludique des maths, pourront, je l'espère, les intéresser et leur donner l'envie d'en savoir plus.
Enfin, c'est un bon moyen de communiquer avec des collègues de toute la francophonie.

mercredi 27 juillet 2016

Le théorème du cercle arctique

mercredi 13 avril 2016

Le théorème des 4 couleurs — Science étonnante #4

lundi 4 janvier 2016

Tout nombre hexagonal est triangulaire

vendredi 21 août 2015

La découverte d'une "tuile" historique secoue le monde des mathématiques


SCIENCES - Une équipe de mathématiciens a bouleversé le monde des maths en découvrant un nouveau type de pentagone capable de "paver un plan", c'est-à-dire que les tuiles peuvent s'assembler sur une surface plane sans qu'elles ne se chevauchent ni ne laissent de trous.
Seuls quinze pentagones de ce type ont été découverts jusqu'ici. On n'en avait pas découvert depuis trente ans. C'est presque aussi impressionnant que de découvrir un nouvel atome, a déclaré Dr. Casey Mann, maître de conférences en mathématiques à l'université de Washington Bothell et membre de l'équipe.
L'équipe a fait cette découverte grâce à un programme informatique conçu pour l'occasion.
"Nous avons découvert la tuile en faisant une recherche exhaustive sur un ordinateur grâce à un ensemble de possibilités très large mais fini", a expliqué Casey Mann au journal Le Guardian, en ajoutant que l'équipe avait été "un peu surprise" de découvrir un nouveau type de pentagone. Avec lui, on retrouve le Dr. Jennifer McLoud-Mann, qui est également maître de conférences en mathématiques à l'université, et David Von Derau, récemment diplômé de cette même université.
En plus d'offrir une nouvelle façon de carreler son sol de salle de bains, Mann a déclaré que la découverte pourrait faire avancer la chimie et la biologie structurale – particulièrement dans l'étude des cristaux et dans l'auto-assemblage, un domaine en pleine expansion qui consiste à créer des structures qui s'assemblent de façon spontanée grâce à leur forme et leurs propriétés distinctes.


Le nouveau pentagone.

Bien sûr, les modèles de pavage (aussi appelé dallage) ont un intérêt estéthique considérable - tout du moins pour les mathématiciens.
"Nous les étudions principalement pour notre plaisir", a raconté Dr. Steven Strogatz, un mathématicien de l'université Cornell non impliqué dans la découverte, au Huffington Post. Il trouve que la nouvelle découverte est "cool" et fait remarquer que les dallages sont aussi présents dans les dessus-de-lit en patchwork, dans les motifs de papier peint et dans les nids d'abeilles, mais également dans les bâtiments tels que l'Alhambra et dans les gravures sur bois d' Escher comme celle-ci.
Cette nouvelle découverte vient complexifier un peu plus l'ensemble de faits connus sur les dallages et les polygones convexes (les conventionnels, avec les angles qui pointent tous vers l'extérieur).
Les mathématiciens ont prouvé qu'aucun polygone convexe possédant plus de six cotés ne peut paver un plan, selon Mann. Tous les triangles et les quadrilatères le peuvent, tout comme trois sortes d'hexagones.
Il est clair que les pentagones réguliers (ceux qui ont les côtés et les angles égaux) ne peuvent pas paver un plan. Selon Mann, on ne sait toujours pas non plus combien de sortes de pentagones irréguliers en sont capables. La découverte du nouveau ne change pas cette donnée.
"Après plus de 100 ans d'observation, nous ne savons toujours pas si nous avons découvert tous les types de pentagones convexes qui peuvent paver un plan", a-t-il affirmé dans l'e-mail. "C'est une énigme mathématique fascinante !"

Cet article a été publié sur le Huffington Post américain et traduit de l'anglais par Clémence Lecornué.
Lire aussi A five that fits par Marianne Freiberger dans la revue Plus.

mercredi 8 juillet 2015

Figures sans paroles

Chaque jour, les site Images des mathématiques vous propose une image-théorème-puzzle extraite du livre de Arseniy Akopyan : Geometry in Figures, 2011.
Cette figure sans paroles est délibérément présentée sans texte explicatif, ni énoncé. A vous de l’observer, la comprendre, de vous poser les questions qu’elle suggère et, si possible, les résoudre !

mardi 10 février 2015

La démonstration du théorème de Pythagore par James Garfield

James Abram Garfield (1831-1881), vingtième Président des Etats-Unis, a démontré le théorème de Pythagore en utilisant un trapèze :


L'aire du trapèze BCDE est : (a+b)(a+b)/2 = a2/2 + b2/2 + ab.
L'aire du quadrilatère BCDE est aussi la somme de l'aire des 3 triangles ABC, ACD, ADE. Or,
  • l'aire de ABC est : ab/2.
  • l'aire de ACD est : c2/2.
  • l'aire de ADE est : ab/2.
En égalisant les deux calculs, on trouve a2 + b2 = c2.

dimanche 12 janvier 2014

Top 10 des mathématiques religieuses

C'est dimanche. "Choux Romanesco, vache qui rit et intégrales curvilignes" vous soumet le top 10 des mathématiques religieuses.

vendredi 1 mars 2013

Conjecture de Goldbach : une démonstration (?) sur la table !

La conjecture de Goldbach a-t-elle été démontrée ? Je n'en ai entendu parler qu'il y a quelques jours, mais il semble que depuis 2011 une mystérieuse démonstration a été proposée. Mystérieuse car introuvable sur Internet jusqu'alors. Une partie de cette démonstration est désormais disponible sur rxiv.org.
En cherchant "Sambégou Diallo" sur Google, je me suis rendu compte que l'on parle depuis plus d'un an de cette découverte sur Les Mathématiques.net, et que cela suscite un intéressant débat. On s'interroge sur la validité de cette démonstration, surtout qu'elle fait appel à des outils relativement simples. On se demande dès lors pourquoi elle n'a pas été validée depuis...
J'ai aussi constaté que les médias africains ont très largement diffusé cette découverte (Découverte mathématique : Les exploits d’un surdoué guinéen , Un Africain dans la cour de grands, ...) , alors qu'ailleurs dans le monde, on en parle très peu, et pas forcément en bien (La conjecture de Goldbach a-t-elle été prouvée ? ).
Une affaire à suivre...

Ci-dessous un extrait d'un article du groupe Obamaths :

2011. Le guinéen Sambégou Diallo annonçait une découverte mathématique majeure. Il s’agissait de la résolution du plus célèbre casse-tête en maths : la conjecture de Goldbach, qui stipule que « Tout nombre pair est la somme de deux nombres premiers ». Telle est la colle qui persiste depuis 1742 et résiste à toutes les tentatives de résolution.
Le travail, de longue haleine, du Guinéen semble achevé. Pour ainsi dire, la conjecture de Goldbach, qui est une question de partitions d’entiers, n’aurait plus de secret pour lui. Et ce, grâce à une méthode qui transcenderait avec toutes celles déjà utilisées par la communauté. Reste plus que la vérification à l’échelle mondiale.
Les pages que vous allez découvrir ici sont une partie du document (27 pages sur un total de 60). Le Tout devrait être publié, espère-t-on au Groupe OBAMATHS, d’un moment à l’autre. Vous y trouverez la base de la démonstration, un processus bien élaboré, simple et surtout des formules asymptotiques qui n’utilisent que des outils connus de tous : le théorème des Nombres premiers en progression arithmétique et le principe d’inclusion-exclusion de Moivre, entre autres.
Après les Russes en 2011, les Sénégalais en 2012, la vérification est ainsi portée au niveau mondial afin d’en apprécier la solidité, la rigueur et la cohérence, ou, éventuellement, y déceler des failles susceptibles de remettre ce résultat en cause.

samedi 23 février 2013

Un critère visuel de divisibilité par 7

Nous avons (presque) tous appris à l’école Primaire ou au Collège à savoir si un nombre entier donné est divisible par 2, 3, 4, 5, 6 ou 10. Parfois même, pour les plus chanceux d’entre nous, on nous a appris à reconnaître les nombres qui sont divisibles par 8. Mais s’il y a bien un critère qu’on se garde bien de nous expliquer, c’est celui de la divisibilité par 7.

Lire l'article sur blogdemaths

mardi 27 novembre 2012

Du théorème du nid d’abeille à la conjecture de Kelvin

En mathématiques, il existe quelques problèmes très simples à énoncer mais incroyablement difficiles à résoudre. En géométrie aussi, il existe des conjectures qu’un collégien peut comprendre mais sur lesquelles les meilleurs mathématiciens du monde se cassent les dents. Et comme la géométrie est partout autour de nous, cela va nous permettre de faire un tour dans le monde des abeilles et celui des bulles de savon.

Lire l'article sur Science étonnante

vendredi 23 novembre 2012

Coq et caractères

Une équipe du laboratoire commun Inria - Microsoft Research dirigée par Georges Gonthier a annoncé fin septembre la vérification par un ordinateur, plus précisément par l’assistant de preuve Coq, du théorème de Feit et Thompson, un résultat difficile d’algèbre prouvé en 1963 par deux cent cinquante pages ardues. La nouvelle semble susciter plutôt de la perplexité chez certains mathématiciens : qu’apporte une preuve par ordinateur à un résultat dont personne ne doute ? D’autres collègues, plus enthousiastes, saluent le tour de force de faire vérifier à un ordinateur un des fleurons de la pensée humaine.

Lire l'article sur Images des maths

lundi 24 septembre 2012

Un problème ouvert depuis 37 ans résolu

Lire cet article concernant la théorie des graphes sur Siliconwadi.fr.

mardi 28 août 2012

Mignonne, allons voir si Newroz...

Ils l'ont fait ! La question était ouverte depuis les années 60, et pourtant, ils sont parvenus à le débusquer ! Les diagrammes de Venn symétriques et simples à 11 ensembles existent bel et bien ! Les deux mathématiciens canadiens Khalegh Mamakani et Frank Ruskey sont très fiers de vous présenter leur bébé. Voici Newroz :


Newroz, 11 pétales, 2046 intersections, né le 27 juillet 2012


Lire l'article sur les diagrammes de Venn sur Choux Romanesco, vache qui rit et intégrales curvilignes.

mercredi 30 mai 2012

La difficile ascension vers la résolution d'un problème mathématique

Pour un mathématicien, avancer à petits pas ne signifie pas forcément se rapprocher du but. Ainsi, l'un des plus brillants chercheurs de cette discipline, Terence Tao (université de Californie), vient d'apporter sa pierre à la résolution d'un problème mythique de sa discipline, la conjecture de Goldbach. Mais sans pouvoir affirmer l'avoir totalement résolue.
Ce problème remonte au XVIIIe siècle, lorsque le mathématicien Christian Goldbach défie son collègue Leonhardt Euler en estimant peu ou prou que tout nombre entier pair peut s'écrire comme la somme de deux nombres premiers. Par exemple, 30 = 13 + 17 ou 90 = 17 + 73. Ou encore, que tout nombre entier impair peut s'écrire comme la somme de trois nombres premiers. Ainsi, 179 = 19 + 71 + 89. Les nombres premiers ne sont divisibles que par un et eux-mêmes et constituent en quelque sorte les briques élémentaires de la théorie des nombres.

"Cette conjecture est très importante. Elle est simple à énoncer et pourtant touche à un problème fondamental : comment se combinent, pour les nombres, les deux opérations de base, la somme et la multiplication [qui est liée aux nombres premiers]", explique Gerald Tenenbaum, de l'institut Elie-Cartan de Nancy, spécialiste de la théorie des nombres.
Ce problème n'est pourtant pas l'un des sept mis à prix un million de dollars par la fondation Clay en 2000. Il a néanmoins un rapport avec l'un deux, l'hypothèse de Riemann, qui donne la clé de la répartition de ces atomes des mathématiques que sont les nombres premiers. Si cette autre conjecture est vraie, alors l'énoncé de Goldbach pour les nombres impairs s'en déduirait par exemple.

"NOUS NE POURRONS PAS ALLER JUSQU'À LA DÉMONSTRATION FINALE"

C'est dans ce contexte que Terence Tao, médaillé Fields en 2006 (récompense suprême en mathématiques), a démontré que tout entier impair peut se décomposer en cinq nombres premiers. Ce qui est donc un petit peu mieux que le précédent "record" d'Olivier Ramaré, de l'université de Lille et du CNRS, qui, il y a presque vingt ans, avait établi que tout nombre pair se décompose en six nombres premiers.
L'Américain a soumis cet article en février à une revue spécialisée pour expertise et publication, mais le magazine Scientific American l'a sorti de la confidentialité le 11 mai, repris par le site Web de la revue Nature. Le prestige de l'auteur et la méthode utilisée ne laissent guère de doute sur la solidité du travail, qui devrait donc être prochainement validé. Ce dernier reste modeste : "C'est un progrès incrémental dans la recherche sur la conjecture de Goldbach, mais pas une révolution", nous a-t-il écrit.
Le problème avec cette conjecture est que s'il semble possible d'atteindre les étapes suivantes, quatre nombres premiers, puis trois, la dernière restera inaccessible. "Avec la méthode que j'avais utilisée et que Terence Tao poursuit, nous savons que nous ne pourrons pas aller jusqu'à la démonstration finale. Il y a un obstacle théorique, constate Olivier Ramaré. On a même du mal à s'approcher d'une méthode différente permettant d'aborder cette ultime question. Peut-être qu'on ne verra pas la démonstration avant mille ans !"

"Ces travaux sont cependant intéressants, car pour aborder la démonstration finale, nous avons besoin de comprendre les entiers et les nombres premiers. Les outils et méthodes développés dans des cas plus 'simples' pourront donc être utiles. On ne sait jamais", poursuit le chercheur.

Source : David Larousserie - Le monde - 22 mai 2012

mardi 28 février 2012

Lemme de Burnside (2)

Le lemme de Burnside... Outre le fait qu'il n'est pas dû à Burnside et qu'on peut le considérer autrement qu'un lemme, ce résultat obscur de la théorie des groupes permet de faire des choses hallucinantes ! Si si ! Il permet par exemple de compter le nombre de colliers que l'on peut faire avec 3 perles rouges, 3 perles bleues et 5 perles vertes. Il permet aussi de compter le nombre de colliers que l'on peut faire avec 6 perles jaunes, 3 perles bleues, une perle verte et une perle rouge.
Il permet en fait de répondre à n'importe quel problème de dénombrement avec des perles ! (et certains problèmes sans perle : combien y a-t-il de façons de partager un paquet de Vache qui rit (aux isométries près) entre 3 personnes, combien existe-t-il de sudokus réellement différents, etc.). Le lemme de Burnside est l'exemple typique de l'énoncé abstrait d'un domaine abstrait qui trouve des applications concrètes dans des domaines concrets (pour peu que l'on aime fabriquer des colliers).

Lire l'article sur Choux Romanesco, vache qui rit et intégrales curvilignes.

< 1 2 3 4 >