Le blog-notes mathématique du coyote

 

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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.


samedi 8 septembre 2007

Project Sudoku


Le projet sur le Sudoku de l'université des technologies de Graz vient de débuter. L'objectif est de déterminer le nombre minimum de dévoilés (les cases préremplies) pour garantir une solution unique dans une grille de Sudoku. Pour l'instant, seuls les linuxiens peuvent participer. Une application pour Windows et Mac devrait arriver dans les jours à venir.
Le Sudoku est un jeu en forme de grille défini en 1979 et inspiré du carré latin ainsi que du problème des 36 officiers du mathématicien suisse Leonhard Euler. Le but du jeu est de remplir cette grille avec des chiffres allant de 1 à 9 en respectant certaines contraintes, quelques chiffres étant déjà disposés dans la grille. Une question intéressante consiste à se demander quel est le nombre minimum de dévoilés suffisants pour que le Sudoku n'admette toujours qu'une seule solution.
Étonnamment, jusqu'ici, aucune meilleure limite inférieure n'a été obtenue par le raisonnement mathématique. Des recherches ont déjà montré qu'il est possible de construire au moins 41.000 grilles de Sudoku avec 17 dévoilés. Ainsi, aujourd'hui, on peut déjà dire que le nombre minimum de dévoilés pour garantir une solution unique est compris entre 8 et 17.
Un projet s'intéresse déjà au cas d'une grille avec 16 dévoilés, mais il existe 5.472.730.538 solutions (en prenant en compte la symétrie, le réétiquetage, etc.), ainsi cette approche pourrait prendre énormément de temps.
La méthode de travail du projet de l'université de Graz est tout autre. On part d'une grille à 8 dévoilés puis on analyse les 92.248 solutions, si on ne trouve aucune solution unique, on continue en analysant toutes les solutions dans une grille admettant 9 dévoilés, et ainsi de suite jusqu'à 16. Dès l'instant où un utilisateur découvre une solution unique, le projet s'arrête puisque le nombre minimal de dévoilés sera alors déterminé. Si aucune solution unique n'est découverte jusqu'à 16, on pourra dire que 17 est le nombre minimum de dévoilés pour garantir une solution unique.

Voir la description détaillée du projet

vendredi 7 septembre 2007

La vache - la vache begins

jeudi 6 septembre 2007

Fermat - De défis en conjectures

J’en ai découvert une démonstration merveilleuse que cette marge est trop étroite pour contenir.

Cette phrase de Pierre Fermat accompagne l’énoncé de son célèbre théorème, selon lequel il est impossible de trouver des nombres entiers x, y, z tels que xn + yn = zn pour n supérieur à 2. Bien que griffonnée dans la marge d’un ouvrage, elle n’est pas « marginale » dans l’œuvre du mathématicien. Ses lettres et écrits recèlent nombre de formules de ce type, que lui-même excuse en se qualifiant de « paresseux ». Aucune discipline explorée par Fermat n’y échappe, que ce soit la géométrie analytique, les probabilités, la théorie des nombres, ou l’optique. Découvrez comment Fermat, magistrat toulousain, s’imposa, de son vivant, comme l’un des plus grands mathématiciens de son temps, tenant tête à Descartes et correspondant avec Pascal. Son secret ? L’homme était passé maître dans l’art de convaincre.
Également au sommaire : l’astronome Jérôme Lalande, dont on fête le bicentenaire de la mort, les oiseaux de Buffon, joyaux de l’illustration savante du XVIIIe siècle, et le destin tragique d’un module de programmation pour calculatrice HP-41 conçu dans les années 1980, le module Paname.

Voir le sommaire

mercredi 5 septembre 2007

Citation de W. S. Anglin

Les mathématiques ne sont pas une marche tranquille sur une autoroute dégagée, mais un voyage dans un désert étrange, où les explorateurs sont souvent perdus. Il faudrait indiquer à l'historien que les cartes ont été tracées, mais que les vrais explorateurs sont allés ailleurs.

W. S. Anglin

mardi 4 septembre 2007

Naked Geometry

Sur le site Naked Geometry, vous pourrez voir des figures géométriques formées par des personnages virtuels... nus. Mais tout cela reste très sage. Voici la vidéo de présentation :

lundi 3 septembre 2007

Xnumber

James Redin est un passionné de calculatrices et nous parle de sa marotte sur son site Xnumber. On y voit des calculatrices "vintage", des calculatrices en ligne, une histoire des machines à calculer, etc.

dimanche 2 septembre 2007

L'ordinateur n'aiderait pas vraiment les enfants

Voici un article du Daily telegraph qui rend compte d'une étude selon laquelle l'influence de l'utilisation des ordinateurs à l'école et à la maison sur les progrès scolaires des enfants est nulle, voire négative ! Le plus intéressant c'est qu'en ré-analysant les données d'une étude PISA de 2000, les chercheurs se sont aperçus que la conclusion était complètement fausse ! Selon l'étude PISA, plus les enfants avaient d'ordinateurs à la maison, plus ils réussissaient à l'école. Or l'équipement en ordinateur est fortement corrélé aux revenus et au niveau social. Une fois éliminée l'influence du niveau de revenu, celle des ordinateurs était réduite à... zéro. Une telle confusion entre corrélation et causalité dans une étude internationale (PISA influence fortement les politiques des pays européens en matière d'éducation) peut sembler étonnante, alors qu'on est en droit d'attendre qu'un lycéen moyen comprenne cette nuance (c'est en effet un objectif du Lycée). Mais le discours pro-ordinateur est agréable à l'oreille des politiques : lancer une grande campagne d'équipement en informatique c'est tellement médiatique et tellement moins coûteux que de recruter des enseignants bien formés... Alors, si vous allez dans ce sens, personne n'ira regarder vos résultats de trop près.

Source : Mathéphysique

samedi 1 septembre 2007

Les mots mathématiques

On sait que la plupart des mots de la langue mathématique sont issus du langage courant. Mais quand et par qui ont-ils été créés, c’est-à-dire introduits dans la langue mathématique ? Cette question soulève des problèmes importants, tant sur le plan historique (la datation n’est pas toujours facile) que sur le plan épistémologique. En effet, certains mots ont été inventés avant le concept qu’ils ont fini par désigner, et donc jouaient un rôle de métaphore, d’autres ont été créés après le concept qu’ils désignaient, d’autres enfin ont été modifiés à mesure que le concept qu’ils désignaient se précisait. Ainsi, en 1684, Leibniz substitue les mots algébrique et transcendant aux mots géométrique et mécanique utilisés par Descartes à la suite des grecs pour classifier les courbes : ce faisant, il modifie leur compréhension. Lorsqu’il introduit le mot fonction en 1692, Leibniz entend des portions de lignes droites dépendant de points variables sur une courbe, comme la tangente ou la normale ; si le mot est resté, la notion qu’il désigne a beaucoup évolué depuis. Aux nombres impossibles du XVIème siècle, Descartes a substitué les nombres imaginaires, signifiant par là que ces nombres n’avaient plus rien d’impossible. Aux nombres imaginaires de Descartes, Gauss a substitué les nombres complexes, signifiant que ces nombres n’avaient plus rien d’imaginaire, qu’ils n’étaient plus des intermédiaires formels d’un calcul réel à un autre, mais qu’ils accédaient au statut de nombres à part entière, bien connus et domestiqués.
Certains mots ne se sont pas imposés, et ont été remplacés par d’autres. Les touchantes sont devenues des tangentes. Les fluxions de Newton s’appellent aujourd’hui dérivées, et les fonctions synectiques de Cauchy furent rebaptisées holomorphes par Briot et Bouquet. Plus récemment, le géomètre Jacques Tits, à l’imagination plutôt macabre, inventa les notions importantes de squelette, de cimetière, et d’ossuaire, qui sont devenues plus prosaïquement des murs, des appartements et des immeubles... Charles Ehresmann, inventeur des mots : fibre, jet, germe, tige, avait quant à lui l’imagination plus botanique.
On est surpris de la création tardive de certains mots d'usage courant : le mot injection apparaît en 1950 sous la plume de S. MacLane, l’adjectif injectif en 1952 dans les Foundations of algebraic topology d’Eilenberg et Steenrod, l’adjectif surjectif apparaît en 1956 sous la plume de Chevalley, le mot surjection en 1964 dans les Foundations of algebraic topology de Pervin. Et c’est sans doute à cette époque que le mot bijection s’est substitué à l’adjectif biunivoque.

On trouvera sur une des pages des Mathématiques du Lycée Claude Fauriel une liste de mathématiciens et les mots qu'ils ont créés. Le texte ci-dessus est extrait de cette page.

vendredi 31 août 2007

L’amour rend... muet

Par Didier Nordon, Pour la Science 357

Quand on apprécie une matière, on ne s’interroge pas sur l’utilité qu’elle a : le plaisir se suffit à lui-même. Ne nous faisons donc aucune illusion quant à l’affection que portent aux mathématiques ceux qui demandent à quoi elles servent : ils ne les aiment pas. Face à eux, ceux qui se croient tenus de leur répondre sont les mathématiciens. Mais comme ils aiment les mathématiques, eux, savoir à quoi elles servent n’est pas leur souci primordial. Ils recourent alors à des pirouettes (« Elles servent à faire des thèses »), ou à des proclamations grandiloquentes (« Pour l’honneur de l’esprit humain »), ou à une énumération peu excitante pour l’esprit d’objets techniques dans la conception desquels interviennent des mathématiques.
Bref, le monde est mal fait. Ceux qui veulent savoir à quoi servent les mathématiques sont ceux qui, ne s’intéressant pas à elles, manquent d’éléments pour répondre. Ceux qui répondent sont ceux que les mathématiques intéressent, donc que cette question n’intéresse pas.
Voilà pourquoi on ne saura jamais à quoi servent les mathématiques !

jeudi 30 août 2007

Gauss sur l'ancien billet de 10 DM

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