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, privilégiant le côté ludique des maths, pourront, je l'espère, les intéresser et leur donner l'envie d'en savoir plus ou, pourquoi pas, de créer leur propre blog...
Enfin, c'est un bon moyen de communiquer avec des collègues de toute la francophonie.


vendredi 6 janvier 2006

Da Vinci code

La littérature se réduit difficilement à une équation mathématique. Et pourtant, "un groupe de statisticiens a travaillé pendant plusieurs mois pour déterminer la recette du succès littéraire et a finalement conclu que, selon leur formule, Da Vinci Code aurait dû être un bide", rapporte The Guardian. Le best-seller écrit par Dan Brown n'affiche a priori que 36 % de chances de figurer au sommet des meilleures ventes, d'après Alvai Winkler et son équipe.
Cet ancien chercheur de l'université du Middlesex s'est lancé dans cette recherche à la demande de l'éditeur en ligne Lulu.com. Le principe adopté est qu'une grande partie du succès d'une fiction dépend de son titre. "L'équipe de trois statisticiens, assistés de programmeurs, a étudié 54 années de hit-parades littéraires du New York Times et les 100 meilleurs romans du classement de l'émission Big Read de la BBC."
D'après leur grille d'analyse, "les titres des livres qui marchent ont trois points communs : ils sont métaphoriques plutôt qu'explicites ; le premier mot est un pronom, un verbe, un adjectif ou une formule de salutation ; et leur structure grammaticale est caractérisée par la forme possessive d'un nom, par un nom et un adjectif épithète, ou par la formule 'Le ... de...'"
En appliquant ce modèle à 700 titres publiés ces cinquante dernières années, les statisticiens ont correctement déterminé, dans 70 % des cas, quels livres étaient des best-sellers. Un score plus qu'honorable. Mais ce modèle statistique a aussi ses limites, comme en témoigne le faible score attribué à Harry Potter (51 % de chances de succès) ou l'échec de l'ouvrage de Dan Brown - que les lecteurs classent meilleure vente de l'année.

Source : Da Vinci novel breaks code for success, par John Ezard, The Guardian, 28 décembre 2005

jeudi 5 janvier 2006

Tombe de Jacques Bernoulli

Comme j'étais en excursion à Bâle hier, j'en ai profité pour aller photographier la tombe de Jacques Bernoulli dans le cloître de la cathédrale de Bâle. Il s'agit en fait d'une plaque richement décorée placée sur un des murs du cloître, qui jouxte l'austère cathédrale. On remarque en bas de la plaque une spirale avec ces mots: Eadem mutata resurgo (Changée en moi-même, je renais). Bernoulli voulait que l'on grave sur sa tombe une spirale logarithmique, à laquelle il consacra un traité: "Spira mirabilis". La spirale logarithmique a des propriétés d'invariance très étonnante. En effet, lorsqu'on effectue une rotation de cette spirale, tout se passe comme si on avait effectué une homothétie. Malheureusement, le graveur s'est trompé et a dessiné une spirale d'Archimède!

A voir: La spirale logarithmique

mercredi 4 janvier 2006

Math Tools

Math Tools est une librairie communautaire d'outils technologiques, de leçons, d'activités et de supports pour l'apprentissage et l'enseignement des mathématiques. Tous les niveaux sont concernés, de la maternelle au Lycée.

mardi 3 janvier 2006

Citation de Sofia Kovalevskaya



Il n'est pas possible d'être mathématicien sans avoir l'âme d'un poète.

Sofia Vasilyevna Kovalevskaya

lundi 2 janvier 2006

M43

Le nombre 230402457 - 1 est devenu le plus grand nombre premier découvert à ce jour, c'est-à-dire un nombre divisible uniquement par 1 et par lui-même. Ce nombre est un nombre premier de Mersenne, c'est-à-dire dont l'écriture est la suivante: 2 puissance un nombre premier (ici 30402457) auquel on retranche 1.
Ce nombre, baptisé M43 (pour le 43ème nombre premier de Mersenne connu), contient tout de même 9'152'052 chiffres et a été découvert grâce au projet GIMPS (Great Internet Mersenne Prime Search) par les docteurs Curtis Cooper et Steven Boone de l'Université Centrale de l'Etat du Missouri (CMSU). C'est la technique de la grille de calcul (grid computing), c'est-à-dire la distribution de la charge de calcul auprès d'une multitude d'ordinateurs interconnectés, qui a permis cet exploit.
Le projet GIMPS a pu regrouper au sein d'une grille les ordinateurs de volontaires et bénévoles répartis tout autour de la planète, grâce au réseau Internet. La plupart des projets utilisant le calcul distribué récupèrent la puissance informatique non employée des machines de ses contributeurs, de manière complètement transparente. Dans le cas présent, ce sont tout de même plus de 200 000 ordinateurs répartis sur les cinq continents, en plus des 700 ordinateurs de l'université CMSU, qui ont permis de découvrir M43 en à peine... 10 mois. L'appartenance de ce nombre à l'ensemble des nombres premiers a été vérifiée bien plus rapidement, en cinq jours à Grenoble par un chercheur de Bull grâce à un supercalculateur.

Source : www.techno-science.net
A voir: Mersenne.org

dimanche 1 janvier 2006

Bonne année!

vendredi 30 décembre 2005

Le chou-fleur Romanesco

« S'il n'existait pas dans la nature, le chou-fleur variété romanesco aurait dû être inventé par un fractaliste. Parmi les objets de tous les jours, c'est la meilleure illustration qui soit du concept de surface rugueuse mais riche en invariances. » Benoît Mandelbrot.

Le chou romanesco est une variété de chou brocoli originaire d'Italie et plus précisément de Rome. Il est appelé aussi « brocoli à pomme ».
Bien qu'il s'agisse d'une variété ancienne, son introduction en France est relativement récente, il y est cultivé en grand depuis les années 1990, surtout en Bretagne (régions de Saint-Pol-de-Léon et de Paimpol). Sa commercialisation s'est répandue à partir de 1993 sur le marché du frais, puis par l'intermédiaire de la surgélation. Son importance économique reste toutefois très limitée.
La disposition des bourgeons floraux en spirales régulières illustre les lois de la phyllotaxie. Un examen attentif montre que le nombre de spirales orientées dans le sens des aiguilles d'une montre et le nombre de spirales orientées en sens inverse sont deux nombres de la suite de Fibonacci, le rapport de ces nombres est une valeur approchée du nombre d'or. De plus sa géométrie autosimilaire fait qu'il est souvent cité comme un exemple de fractale naturelle.


Un chou-leur Romanesco entier


Un détail du même chou-fleur. Remarquez que chaque pointe ressemble au chou-fleur entier.
C'est la propriété d'"autosimilitude", caractéristique des fractales.

A voir: A romaneco page

jeudi 29 décembre 2005

Mélancolie I de Dürer


Mélancolie I, Albrecht Dürer, 1514

Extrait d'une analyse du blog Par les mots :

(…) Progressivement, DÜRER se détachera de la peinture pour s’intéresser au procédé diabolique de la gravure : technique lui permettant de diffuser l’œuvre d’Art mais surtout de contrarier l’œuvre unique. C’est à 43 ans qu’il grave sur cuivre : MELENCOLIA I, production au premier abord austère, mystérieuse, énigmatique, presque initiatique par la charge de ses symboles. DÜRER est passionné d’alchimie.
Mon œil se pose sur le protagoniste au regard fixe et intense, se tenant la tête de la main gauche d’un air désabusé ; homme, femme, ange ? Me voici face au visage de la mélancolie, tristesse vague, mal doux qui touche tout le monde... Mon regard se perd, ne sait où se poser.
L’œuvre m’impose une analyse minutieuse de chaque objet, seul moyen de saisir le message de l’artiste. Les objets évoquent le métier d’architecte, la menuiserie ou la géométrie, signifiant l’art et la science : ce sont des instruments qui permettent de mesurer, de tracer, de polir des surfaces mais aussi de créer ce que se représente la faculté imaginative. Cette mise en relation de la mélancolie et de la géométrie me renvoie à Saturne, planète qui les gouverne toutes deux et ce fait rend compte aussi de leur fusion ; l’une dotée d’une âme, l’autre d’un esprit. « Melencolia I » serait donc une première phase. Celle de l’introspection et de la pensée sans activité. Y aurait-il alors une ascension qui passerait par une mélancolie II ? L’imaginaire qui côtoierait le rationnel pour aboutir à une construction mentale ?
Les attributs sont particuliers : un compas pointant sur le nœud emblématique de la sexualité. Est-ce pour m’induire en erreur ou bien me dévoiler le cœur du problème ? Pourtant, le compas, image de la circonférence me laisse aussi supposer que la Mélancolie est un cercle vicieux d’où l’on ne sort pas !
À ses pieds, la Mélancolie dispose d’instruments permettant d’envisager les questions essentielles : le rabot et la scie, symbole de la perfection, les clefs signifiant la sagesse, les clous pour la passion... Mais aussi la meule traçant le destin de chacun, le marteau pour construire sa vie, la lampe à huile génitrice de vie et le chien osseux image de la mort.
L’échelle ne va nulle part, ni ne commence d’ailleurs. Et la perspective annonce qu’il n’y a pas qu’un seul chemin de vie… En revanche, la mélancolie est stable, posée devant le carré où l’échelle du temps est appuyée.
De la pleine maturité psychologique de l’auteur émergent les questions fondamentales.
Foisonnent sur ce carré de multiples objets, déterminant l’état même de la mélancolie : balance entre-deux, sablier à égalité, (en « milieu de vie », moment propice à la mélancolie ?), comme l’indication d’une obsession à voir le temps s’écouler, le temps paraît suspendu « temps entre les temps » ; cloche dans l’attente d’une éventuelle agitation et qui n’arrive pas à saisir autre chose qu’un éternel présent. (...)

Voici un agrandissement du carré magique situé au-dessus de l'ange. Remarquons déjà que l'année 1514 se retrouve dans les deux cases centrales de la dernière ligne du carré. Plus que magique, ce carré est "diabolique" (la même constante magique peut être trouvée non seulement dans les lignes, les colonnes et les diagonales, mais aussi dans une variété de configurations régulières et géométriques):

Les quatre coins donnent 34.
Les quatre cases au centre aussi.
Idem pour 2, 3, 15, 14
Si on partage le carré 4x4 en quatre carrés 2x2, on trouve encore 34: 34 = 16+3+5+10 = 2+13+11+8 = 9+6+4+15 = 7+12+14+1
On trouve aussi 9+15+2+8 = 34
etc.

A lire aussi: Christine Salvadé, Le blues du scientifique selon Albrecht Dürer, Le Temps, 23 juillet 2005

mercredi 28 décembre 2005

Carrés magiques de 5

Combien existe-t-il de carrés magiques de 5 ? Alors que Martin Gardner, le célèbre auteur américain d'ouvrages de récréations mathématiques estimait, il y a plus de trente ans, que ce nombre avoisinait les 13 millions, Bernard Gervais, grâce aux moyens informatiques, nous montre qu'il était bien loin de la solution... Ce mystère, vieux comme le monde, se trouve enfin élucidé dans ce livre. L'auteur propose en outre des développements originaux et inattendus à travers le concept de mosaïque magique. A l'aide de démonstrations simples et imagées, il conduit le lecteur toujours en éveil dans un labyrinthe de propriétés qui s'emboîtent les unes dans les autres comme une suite infinie de poupées russes. Chaque page met à rude épreuve l'intuition du lecteur et ses facultés de raisonnement tout en le guidant naturellement vers la solution. Présenté sous la forme d'une récréation arithmétique et géométrique ce livre s'adresse aux curieux... qui savent compter jusqu'à 65.

A lire : Bernard Gervais, Les carrés magiques de 5, Eyrolles, 1999

mardi 27 décembre 2005

Mathématique du secondaire

Extrait de la présentation du site de Xavier Hubaut "Mathématique du secondaire" :

Dans cette toile ("web"), nous présentons un éventail de sujets qu'il n'est pas "classique" de traiter dans l'enseignement secondaire. Nous avons cru utile de les rassembler étant donné l'intérêt qu'ils peuvent présenter et surtout le fait qu'ils ne font pas appel à des matières étrangères au programme de l'enseignement secondaire.
L'idée qui a prévalu est que, pour intéresser les élèves, il faut que les mathématiques soient esthétiques, applicables ou amusantes sous peine de faire des mathématiques inesthétiques, inutiles et ennuyeuses.

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