Le blog-notes mathématique du coyote

Vous êtes professeur de mathématiques, et vous en avez marre d’inventer des calculs, d’écrire des pages d’additions, de factorisations, d’équations et vous vous dites : « Un ordinateur pourrait faire ça en une seconde ! ».
Vous êtes élève consciencieux, et voulez réviser chez vous les techniques de calcul, de résolution d’équation, les théorèmes de Pythagore et de Thalès, mais votre grande soeur refuse de vous corriger ?
Pas de panique, Pyromaths est là pour vous sauver ! Ce générateur de fiche d’exercice vous fabriquera en quelques clics des pages et des pages de fractions, de racines, de puissances et même de PGCD, sans oublier la trigonométrie, le calcul mental, les symétries et les multiples !
Ce logiciel propose des exercices rituels pour les classes de 6e à 3e, principalement concernant les nombres et les opérations, mais aussi le calcul littéral, les équations et la géométrie.
Pyromaths est très facile à utiliser. Il suffit de cocher les cases correspondant aux thèmes que l’on souhaite aborder et de paramètrer le nombre d’exercices à générer. Ensuite, on clique sur le bouton Créer et après avoir renseigné le dossier de destination, Pyromaths s’occupe de créer un feuille d’exercices ainsi que le corrigé détaillé. Les fiches sont générées avec des valeurs numériques aléatoires, de façon à n’obtenir jamais deux fois le même exercice.
Pyromaths génère un fichier LaTeX qui est ensuite compilé et transformé en un agréable document Pdf directement imprimable. Le corrigé suit évidemment le même chemin. Et attention, ce ne sont pas seulement les réponses qui y sont données, mais également les détails des calculs ! D’ailleurs le corriger est plus long que l’énoncé, c’est dire !

Solutions d'expert : Volume 1 (Broché)
de Arthur Engel (Auteur), Jean-Christophe Novelli (Traduction)
Cassini (2007)

Présentation de l'éditeur
Traduit par Jean-Christophe Novelli, ce livre est le produit de la préparation de l'équipe d'Allemagne aux Olympiades de mathématiques tout au long d'une vingtaine d'années. Rassemblant 1100 problèmes issus de tous les pays du monde, il est organisé autour des grandes idées qui mènent à leur résolution : principes d'invariance, stratégies combinatoires avec en particulier le principe des tiroirs ou la relation d'inclusion-exclusion de Poincaré, théorie des nombres et principe de récurrence, graphes et problèmes de coloriages, théorie des jeux...

Biographie de l'auteur
Arthur Engel, né en 1928, a été le préparateur et le chef de délégation de l'équipe d'Allemagne aux Olympiades de mathématiques. Longtemps directeur de l'Institut de recherche sur l'enseignement des mathématiques de l'Université de Francfort, il a exercé une influence significative sur l'enseignement des mathématiques dans le monde. II a été en 1991 le premier lauréat du prix David Hilbert de la Fédération mondiale des compétitions mathématiques. II est aussi l'auteur d'un ouvrage de référence en probabilités, Les certitudes du hasard (Éditions Aléas).

Vous avez peut-être remarqué que les profs de maths sont dessinés de deux manières différentes complètement antagonistes : soit c'est un barbu binoclard (tiens, ça me rappelle quelqu'un), soit c'est une bombe atomique (mais toujours avec des lunettes). Le petit Spirou ne déroge pas à la règle, puisque voici Mademoiselle Chiffre, sa prof de maths :

Vous trouverez sur Dailymotion la version française du film de Simon Singh qui suit Andrew Wiles dans sa recherche de la preuve du Grand Théorème de Fermat (Fermat's Last Theorem) énoncé au XVIIème siècle et insoluble depuis. Très bien réalisée, cette vulgarisation s'adresse à tous les curieux qu'ils soient doués en maths ou non. Le documentaire est divisé en quatre parties.
Fermat prétendait que l'équation xⁿ + yⁿ = zⁿ n'admettait pas de solutions en entiers non nuls si n est plus grand que 2, sans en avoir jamais avancé une preuve...

Il faut trouver la dernière combinaison de couleurs. A chaque rangée, un pion noir indique qu'une couleur est placée au bon endroit ; un pion blanc signifie qu'une couleur est dans la combinaison finale, mais à une autre endroit. Il est possible qu'une combinaison contienne plusieurs fois la même couleur.

WxGeometrie est une calculatrice graphique en français, destinée aux professeurs ou aux étudiants du collège et du lycée. Elle permet de faire du calcul approché, de tracer des courbes et des figures géométriques exportables en png, eps ou svg.
Développée en Python, elle fonctionne sous de nombreux systèmes d'exploitation. En particulier, elle est testée sur Windows et Linux Ubuntu.

Images des Mathématiques a pour but de présenter la recherche mathématique - en particulier française - et le métier de mathématicien, à l’extérieur de la communauté scientifique. Tous les articles sont écrits par des chercheurs en mathématiques et aucun article n’est écrit pour les chercheurs en mathématiques. On espère ainsi montrer les aspects mathématiques de la recherche contemporaine, bien sûr ! mais aussi ses aspects historiques, culturels et sociologiques. Comme dans tout site de ce genre, les lecteurs sont invités à participer au débat sous la forme de commentaires ajoutés aux articles.

En pleine réflexion au petit coin, mon attention est soudain attirée par le pavage des murs :


La forme de la planelle permet apparemment (mais je n'ai pas réfléchi à fond) un pavage apériodique. J'ai toujours cru qu'il fallait au moins deux formes différentes. Je me trompe ? Quoi que en y regardant bien, il semble qu'il y ait un axe de symétrie vertical au centre de la photo...

Sangaku
Le mystère des énigmes géométriques japonaises
Par Géry Huvent
Dunod (1008)

Au Japon, les sanctuaires shinto et les temples bouddhistes peuvent renfermer de véritables trésors mathématiques : sur des tablettes de bois accrochées aux auvents, sont peintes des énigmes géométriques colorées : les sangaku.
Les sangaku ont vu le jour au cours de la période Edo (1600-1868) quand le Japon avait coupé presque tout contact avec le monde extérieur. Composées de figures simples (cercles, triangles, carrés...) et témoignant du sens de l'esthétisme japonais, ces énigmes présentent une très grande originalité.
A travers une sélection des plus beaux et plus intéressants sangaku, classés par difficulté et présentés avec leur solution complète, cet ouvrage vous fera découvrir ce joyau encore mal connu des mathématiques japonaises.

Les Sangaku ou San Gaku (littéralement tablettes mathématiques) sont des énigmes géométriques japonaises dans la géométrie euclidienne gravées sur des tablettes de bois, apparues durant la période Edo (1603-1867) et fabriquées par des membres de toutes les classes sociales.
Pendant cette période Edo, le Japon était complètement isolé du reste du monde, si bien que les tablettes furent créées en utilisant les mathématiques japonaises (wasan), sans influence de la pensée mathématique occidentale. Les Sangaku étaient peints en couleur sur des tablettes de bois qui étaient suspendues à l'entrée de temples et d'autels shintoïstes (Jinja) en offrande aux divinités locales (tablettes votives). Beaucoup de ces tablettes ont été perdues après la période de modernisation qui succéda à la période Edo, mais environ 900 ont pu être conservées.
Les Sangaku furent publiées pour la première fois en 1989 par Hidetoshi Fukagawa, un professeur de mathématiques de lycée et par Daniel Pedoe dans un livre intitulé : Japanese Temple Geometry Problems.

Types de problèmes

Les tablettes sangaku présentent souvent des figures simples où l'esthétique des formes est déterminante dans le choix des problèmes. On y retrouve particulièrement des polygones et des polyèdres simples ou réguliers, des cercles, des ellipses, des sphères et des ellipsoïdes. Le paraboloïde et les différentes coniques y font leur apparition aussi. Le cylindre intervient surtout pour créer l'ellipse par intersection avec le plan. Les transformations affines sont utilisés pour passer du cercle à l'ellipse. Des problèmes concernent par exemple plusieurs cercles mutuellement tangents ou plusieurs cercles tangents avec une ellipse. Le problème ci-dessous provient de la préfecture d'Ehime :

L'éventail est ouvert au 2/3. Que vaut le rapport du rayon du cercle rouge sur le rayon du cercle blanc?
Pour en savoir plus :

• Sangaku.info
• cut-the-knot
• Pour la Science No 249, Juillet 1998, pp. 52-59
• Sangaku : Le mystère des énigmes géométriques japonaises, par Géry Huvent, Dunod, 2008

Andy Lomas et un infographiste américain qui a travaillé sur les effets spéciaux de films comme Matrix Revolution et Matrix Reloaded, ainsi que Over the Hedge (Nos amis les humains). C'est en travaillant sur Matrix que Lomas a développé l'algorithme qui lui a permis de créer ses Aggregations.
Leur mode de croissance ressemble à celui de corail : chaque particule est soumise à un champ de force et s'aggrège à l'ams global. En changeant la formule qui décrit le champ de force, Andy Lomas obtient différentes images.

Un exemple d'Aggregation
Vous pourrez trouver sur son site des images de ses Aggregations, ainsi que des vidéos montrant leur formation.

Dans une avenue, les maisons sont numérotées, sans trou ni numéro bis ou ter, de la première qui porte le numéro 1 à la dernière, jusqu'au jour où un promoteur fait raser l'une d'entre elles. La moyenne des numéros restants augmente alors et devient égale à 95,25.
Quel était le numéro de la maison rasée ?

Cet article est d’une lecture ardue, et je ne l’aurais jamais lu si je ne l’avais écrit moi-même.

John Edensor Littlewood

Peut-on s'amuser en faisant des maths? L'équipe de SMAC vous dit «oui»! Tout juste sorti des cartons, Math en jeu est un jeu multimédia interactif développé par SMAC et accessible gratuitement sur Internet. L'objectif, en ligne avec la mission de SMAC, consiste à exposer les jeunes aux mathématiques par le jeu, et invite le grand public à renouer avec les mathématiques.
Math en jeu est essentiellement un jeu de société à saveur mathématique. Jusqu'à quatre joueurs s'affrontent dans une même partie en se déplaçant sur un échiquier créé de façon aléatoire. Tous tentent d'amasser le plus de jetons possible avant que le temps ne soit écoulé. Pour pouvoir avancer et gagner des jetons, chacun doit répondre à des questions mathématiques: plus le déplacement souhaité est grand, plus la question posée est difficile, et plus elle rapporte!
Dans le cas où le joueur n'obtient pas la bonne réponse, une rétroaction unique à chaque question est affichée, expliquant au joueur la raison de son erreur et la façon d'obtenir la bonne réponse. De manière à rendre le jeu plus dynamique, tous les joueurs d'une même partie peuvent se déplacer simultanément, à leur rythme, et indépendamment des autres. On peut aussi jouer seul en demandant à l'ordinateur de fournir trois opposants virtuels.
Le contenu de Math en jeu est tiré d'une banque de 1500 questions réparties en huit domaines (géométrie, logique, algèbre, arithmétique, probabilité et statistique, histoire des sciences, fonctions, général). Chaque question correspond à un objectif précis du programme de mathématiques du Ministère de l'éducation, du loisir et du sport du Québec et possède une cote correspondant à son degré de difficulté selon le niveau scolaire du joueur. Il est ainsi possible à deux joueurs de niveaux scolaires différents de s'affronter dans une même partie en recevant des questions adaptées à leur niveau. Tous les niveaux scolaires sont représentés, avec une concentration sur le deuxième cycle du secondaire.
Math en jeu est un projet en constante évolution. Dans les prochains mois, le jeu sera enrichi de nouvelles questions qui permettront à de nouveaux niveaux scolaires (premier cycle du secondaire, primaire, collégial) d'être touchés de plus près. À la demande des enseignants, Math en jeu pourra également être utilisé pour la réalisation des devoirs à la maison. Ainsi, l'enseignant pourra soit isoler un module de questions (par exemple, la géométrie) ou alors insérer ses propres questions dans le jeu.
On peut jouer à Math en jeu à partir de n'importe quel ordinateur connecté à Internet sans aucune installation requise. Le code source est entièrement ouvert (open source) et disponible gratuitement. Grâce à l'architecture modulaire du logiciel, il pourra éventuellement servir dans d'autres sciences: il suffira d'adapter la banque de questions en conséquence. C'est ainsi qu'on projette de développer Physique en jeu, Chimie en jeu, etc.

Vector racer est une course entre plusieurs concurrents, humains ou machines. Pour déplacer son bolide, on utilise des vecteurs pour indiquer la vitesse et la direction. La tentation est grande d'utiliser les plus grands vecteurs possibles, mais attention aux sorties de piste qui donnent des points de pénalité! La difficulté (et l'intérêt) du jeu vient du fait que l'inertie des véhicules est prise en compte.

Saviez-vous qu'il existe des dizaines de rues à Paris ayant pour nom un mathématicien ? Vous trouverez la liste sur Paris street names.

En jetant un coup oeil sur mon blog en 2008, je constate que le billet qui a reçu le plus de commentaires (82 commentaires et 6584 lectures au moment où j'écris) concerne Folix. Ce n'était pourtant pas un billet polémiste, mais simplement l'annonce de la sortie d'un jeu. Comme il n'est pas (encore) disponible en Suisse, je me demandais quand même à quoi pouvait bien ressembler une partie pour que le jeu recueille tant de commentaires élogieux. Maintenant je le sais, grâce à un de mes sites cultes, TricTrac, qui a mis en ligne une partie de Folix en vidéo. Force est de constater, comme dirait Mr Phal, que ce jeu est surtout un jeu de mémoire, qu'îl s'adresse plutôt aux enfants mais pas seulement, et que ce jeu peut en effet leur apprendre les tables de multiplication en s'amusant.

Et puisqu'on parle de commentaires, je décerne le prix du commentaire le plus étonnant à Mauceri pour son avis sur une citation de Dieudonné (comme quoi cet humoriste peut aussi faire du mal aux mathématiciens...)

Le 1er janvier 2009, il s’écoulera deux secondes entre 0 h 59 et 1 h 00. La coupable : la Terre, qui n’arrête pas de ralentir en contraignant les scientifiques de l’Observatoire de Paris de donner de temps en temps un coup de pouce à l’heure légale.

De nombreuses activités humaines reposent sur la connaissance précise de l’heure, à la seconde près. Or, celle-ci est traditionnellement conditionnée par la rotation de la Terre par rapport à un référentiel fixe, c’est-à-dire aux étoiles. Tout irait bien dans le meilleur des mondes si ce mouvement n’était perturbé par plusieurs facteurs.
En effet, notre planète perd de façon continue une infime partie de son énergie cinétique, notamment par effet de dissipation dans les phénomènes de marées. Mesurée avec précision, on constate que la vitesse de rotation terrestre oscille autour d’une moyenne, ne cessant de s’accélérer et de ralentir. Toutefois, à longue échéance, le ralentissement est prépondérant.
En pratique, une seconde est ajoutée lorsque la différence entre l’observation et l’heure théorique atteint 0,6 seconde, ce qui permet de rattraper l’écart. Oui, mais quand l’insérer ?
Arbitrairement, les dates butoir ont été fixées aux 30 juin et 31 décembre de chaque année. Lorsque les conditions le requièrent, 23:59:59 est suivi d’un 23:60:00 avant de passer à 24:00:00. Dans ce cas, la durée de la journée est de 86.401 secondes au lieu des 86.400 habituelles. Notons que pour des raisons de synchronisation, ce passage est programmé au même instant pour le monde entier. C’est pour cela qu’en Suisse, dont l'heure d'hiver est décalée d'une heure par rapport au Temps Universel (on dit « TU + 1 ;», voir plus bas), cette seconde est intercalée entre 00:59:00 et 01:00:00.

Et si le mouvement s'inverse ?

Dans l’éventualité où la rotation de la Terre s’accélérerait, cette seconde pourrait être retranchée et on passerait ainsi directement de 23:59:58 à 00:00:00. Mais ce cas ne s’est encore jamais produit depuis la mise en application de ce principe en 1972. De même, si le ralentissement s’emballait, il est prévu d’introduire une seconde intercalaire supplémentaire le 31 mars ou le 30 septembre, car un accord international signé en 1972 stipule qu’en raison de certaines applications pratiques (le GPS entre autres), la différence ne doit jamais dépasser une seconde.
La responsabilité de l’ajout (ou du retrait) de cette seconde intercalaire repose sur le département Systèmes de Référence Temps-Espace (SyRTE), un département de l'Observatoire de Paris qui exerce spécialement ses activités dans les domaines de la mesure de la rotation de la Terre et de la métrologie du temps. La prédiction et l'annonce de ces secondes intercalaires est à charge du Service International de la Rotation Terrestre et des Systèmes de Référence (IERS), implanté au SyRTE, dont les décisions sont ensuite mises en application par les organismes nationaux et internationaux responsables de la diffusion du temps.

Le temps, une affaire internationale

Un autre organisme, le LNE-SYRTE, "fabrique" le Temps Universel Coordonné (TUC, ou UTC, souvent abrégé UT, ou TU). C’est celui que vous pouvez consulter via l’horloge parlante, après y avoir ajouté ou retranché l’écart correspondant à votre fuseau horaire.
Mentionnons ici une erreur aussi lamentable que récurrente à propos de l'heure GMT (Greenwich Mean Time). Historiquement, elle correspond au méridien de Greenwich alors que le temps UTC correspond à ce méridien zéro mais avec un décalage de 12 heures. Ainsi, le 31 décembre à 14:00 TU il sera 15:00 à Paris, alors que selon la définition originelle du temps GMT, nous serons déjà le 1er janvier de l’année suivante à 02:00 GMT. Rappelons que l’Union Astronomique Internationale prohibe l’usage de l’heure GMT... depuis 1928.
Enfin, tout ceci ne doit pas vous faire oublier que la prochaine seconde intercalaire sera introduite pendant la nuit de la Saint-Sylvestre. Le 1er janvier à 01:00:00, vous devrez donc interrompre vos activités et retarder vos montres d’une seconde…

Source : Futura-Sciences