Le blog-notes mathématique du coyote

Un skieur veut parcourir un ensemble de pistes faisant partie du domaine skiable de Zermatt le plus rapidement possible. Toutes les remontées mécaniques (skilifts, téléphériques, trains, bus) sont à sa disposition. On connaît les temps de parcours de chaque piste et chaque remontée mécanique. Le skieur part de Zermatt et revient à Zermatt à la fin de la journée. Aidez-le à trouver une tournée lui permettant de revenir à son point de départ le plus tôt possible après avoir parcouru toutes les pistes définies ! Les pistes définies apparaissent en rouge dans le graphe ci-dessous.

Question 1 : Quelle est la tournée permettant au skieur de parcourir l’ensemble des pistes choisies et de revenir à Zermatt le plus rapidement possible ?

Les trois questions auxiliaires suivantes permettront de départager les vainqueurs en cas de nécessité.
Question 2 : Combien de kilomètres de pistes balisées peut-on emprunter au départ de Zermatt (y compris les domaines de Cervinia et Valtournenche) ?
Question 3 : Quel est le téléphérique le plus haut d'Europe ?
Question 4 : En quelle année a été fondée l’Association Suisse de Recherche Opérationnelle ?

Prix: Le concours est doté de cinq prix représentant un montant global de 2'000 CHF.

1er prix: 600 CHF
2ème prix: 500 CHF
3ème prix: 400 CHF
4ème prix: 300 CHF
5ème prix: 200 CHF

En plus des prix ci-dessus, les vainqueurs auront la possibilité de participer gratuitement au CyberCamp’09 organisé par l’Université de Fribourg du 6 au 9 juillet 2009.

Tous les détails sont sur le site de l'ASRO.

Les canons de l'Offrande musicale sont parmi les canons les plus élaborés de l'oeuvre de Bach. Cependant, Bach ne les écrivit que rarement en entier. Il en fait délibérément des énigmes proposées au roi Frédéric. Il était à la mode, à l'époque, de donner un seul thème, complété de quelques indices plus ou moins astucieux. Genre de rébus musical, il fallait « découvrir » (solution) le canon fondé sur ce thème. Voici le canon à l'écrevisse (canon crancrizans en latin, crab canon en anglais).

La force motrice de l’invention mathématique n’est pas le raisonnement mais l’imagination.

Augustus de Morgan

Maths en séries
de David Caffin
Ellipses Marketing, 2009

Quatrième de couverture

Comme son nom le suggère, cet ouvrage est un livre de Mathématiques, plus précisément un recueil de 32 problèmes originaux, tous basés sur certaines des séries télévisées les plus populaires actuellement (Desperate Housewives, 24 Heures Chrono, Heroes, Lost, Prison Break …)

L’idée fondamentale est d’aborder les Mathématiques de Première et Terminale S par le biais d’un élément familier et le plus souvent apprécié des jeunes. La question de l’utilité des Mathématiques formelles (dépassant le simple calcul) dans leur vie quotidienne donne souvent lieu à des débats avec les élèves. Montrer les héros de séries TV (objet d’identification par le spectateur) aux prises avec des problèmes mathématiques pratiques peut leur permettre de mieux appréhender cette utilité.

Dans le livre, chaque problème est scindé en trois parties : un énoncé de la situation et des hypothèses qui mène à une ou plusieurs questions dans la première partie ; une série de questions détaillées donnant une méthode pour parvenir à la solution dans la deuxième ; enfin, un corrigé rédigé en détails dans la troisième partie. La quasi-totalité des programmes de Première et Terminale S est abordée (les différentes notions sont indexées à la fin du livre). Le souci de l’auteur était de coller au maximum à certains événements présents dans chaque série (voire certaines scènes précises), facilement identifiables par le lecteur ayant suivi la série. Il va de soit qu’alors certains exercices sont d’un niveau de difficulté soutenu (ce niveau est indiqué dans chaque problème) mais peuvent éventuellement être simplifiés pour les soumettre à des élèves.

Un joueur doit savoir mélanger les cartes et le magicien, comme le tricheur, les battre sans les mélanger ! Les mélanges de cartes permettent en effet de monter des tours de prestidigitation surprenants. Ils ouvrent aussi sur des mathématiques profondes, en probabilités, en combinatoire, en théorie des groupes et en mathématiques discrètes. On verra dans cet article comment la façon de mélanger des cartes pour jouer et pour s’amuser a inspiré des recherches mathématiques depuis le XVIIIe siècle.

Lire la suite de l'article sur Images des mathématiques.

Un personnage se réveille d’un évanouissement, bloqué dans une cabine téléphonique inexplicablement entourée de béton. Armé de sa seule intelligence – il est visiblement très doué en mathématiques – ainsi que des quelques objets plus ou moins mystérieux présents dans la cabine, il tente d’élaborer un plan pour se sortir de là. Mais tout d’abord, où se trouve-t-il donc ? Quelle étrange langue ses interlocuteurs parlent-ils ? Une fois encore Jason Shiga s’en donne à cœur joie, enchaînant déductions et calculs les plus fous, mariant humour et logique jusqu’à la surprenante conclusion de ce huis-clos. Un retournement de situation inattendu, qui imprime une forme de gravité à cet astucieux exercice de style.

Cette bande dessinée, Fleep, est téléchargeable en anglais, ou disponible en français sur Amazon.

Fleep a reçu en 2004 l’Ignatz Award du meilleur scénario, a été nominé aux Eisner Awards en 2004 dans la catégorie meilleur album one-shot et a valu à son auteur d’être désigné comme talent le plus prometteur.

Jason Shiga avoue avoir été directement plongé dans l’univers du comics : son père travaillait dans l’animation, il a très tôt commencé à publier des strips dans les journaux. S’il n’a pas poursuivi une carrière de mathématicien qui s’annonçait brillante – il est diplômé de Berkeley – il continue de cultiver son goût des casses têtes logiques, arithmétiques ou géométriques dans son travail en bande dessinée. Recherches formelles, ingéniosité des structures narratives... « Scientifique » de la BD, Jason Shiga fait preuve d’une imagination étonnante, mais aussi d’énormément d’humour. Il travaillé quelques temps à la bibliothèque d’Oakland...

Des chercheurs viennent de donner la preuve que les femmes ont tout intérêt de ne pas coucher le premier soir.
Pourquoi doivent-elles procéder ainsi ? Tout simplement afin de réduire les risques de s'accoupler avec le « mauvais mâle ». Une femme accroît donc ses chances, mathématiquement parlant, de trouver le « bon » en ne couchant pas dès le début.
Comment diable des chercheurs ont-ils confirmé cela ? Et puis, quel rapport entre la « drague » et la Science ? Les chercheurs ont utilisé un modèle numérique pour montrer que les meilleurs partenaires sont effectivement ceux qui restent capables d'une période de séduction longue avant de « conclure ».
Pour la femme, une longue période d'échanges amoureux est un moyen d'acquérir de l'information sur un homme qui les séduit. Une longue période de séduction est donc le prix à payer afin d'accroître la probabilité qu'une liaison soit harmonieuse. Voici donc pourquoi les femmes ont tout intérêt à ne pas coucher trop rapidement.
Cette recherche publiée dans le Journal of Theoretical Biology dévoile qu'il est difficile pour une femme de faire le tri entre les bons et les mauvais candidats masculins et c'est au moment de la période de flirt que tout se joue.
On suppose qu'un homme cherche à s'accoupler de manière quasi systématique avec une femme qu'il séduit, mais un homme de qualité risque de rester patient et de payer le prix d'une longue période de flirt afin d'arriver à ses « fins sexuelles ».
La stratégie féminine est donc une sorte de compromis même si cela n'assure bien sûr pas de ne pas miser sur un mauvais candidat quand même. Une femme ne peut jamais éliminer ce risque à moins qu'elle ne décide de ne pas aller au bout de la démarche sur le plan sexuel.

Source : Sur-la-Toile

Voici une méthode simple permttant de calculer rapidement le jour de la semaine de n'importe quel jour des 20ème et 21ème siècles. Avec un peu d'entraînement on peut même y arriver de tête !

D'abord, vous devez mémoriser la table suivante:
Janvier : 1, 0 les années bissextiles
Février : 4, 3 les années bissextiles
Mars : 4
Avril :0
Mai : 2
Juin : 5
Juillet : 0
Aout : 3
Septembre : 6
Octobre : 1
Novembre : 4
Décembre : 6
Pour retenir plus facilement ces valeurs, groupez-les par 3 : 1 4 4 (carré de 12), 0 2 5 (carré de 5), 0 3 6 (carré de 6), 1 4 6 (carré de 12 + 2).

Prenons une date au hasard, par exemple le 13 novembre 1981.

1) Prenez les deux derniers chiffres de l'année (81 dans notre exemple) et calculez le quotient de la division de ce nombre par 4 (on laisse tomber le reste).
81/4= 20 et quelques.

2) Ajoutez à ce quotient (20) le nombre de départ (81) + le code du mois (novembre = 4) + la date du mois (13)
20+81+4+13 = 118

3) Calculez le reste de la division de ce nombre par 7
118= 16x7 + 6

4) Si l'année est en 1900 et quelques, le reste (6) est le numéro du jour de la semaine cherché, sachant que :
Dimanche = 1
Lundi = 2
Mardi = 3
Mercredi = 4
Jeudi = 5
Vendredi = 6
Samedi = 0
Si l'année est en 2000 et quelques, retranchez 1 au reste.

Le 13 novembre 1981 tombait donc un vendredi !

Pour vérifier, vous pouvez toujours utiliser ce programme.

Démonstration impressionnante de calcul mental. C'est en anglais, mais ce jeune homme articule parfaitement et on comprend tout ce qu'il dit.
Je dédie cette vidéo à tous mes élèves qui sortent leur machine pour calculer 7 x 8...

Une très chouette introduction à la topologie sur le blog "Choux Romanesco, vache qui rit et intégrale curviligne". C'est par ailleurs un excellent blog avec des articles peu nombreux mais toujours intéressants et fournis.

C'est le nouveau casse-tête à la mode : brainstring.

Il consiste à déplacer les boutons sur les facettes du cube afin de créer des faces avec des boutons de même couleurs, et cela, sans créer le moindre nœud. En effet, lorsque vous déplacerez les boutons, cela entortillera les fils à l'intérieur. Il vous faudra alors trouver les bonnes combinaisons pour défaire les nœuds et aligner des boutons de la même couleur.

Mathématiques Et Technologie
Par Christiane Rousseau, Yvan Saint-Aubin, I Ascah-Coallier, H Antaya
Collaborateur I Ascah-Coallier, H Antaya
Publié par Springer, 2008
ISBN 0387692126, 9780387692128
594 pages

Ce livre est en partie consultable en ligne sur Google Books

Les auteurs dévoilent les élégants concepts mathématiques cachés derrière des applications technologiques et les replacent dans un contexte historique. Les sujets traités comprennent: la cryptographie à clé publique, les codes correcteurs d'erreurs, le système de positionnement global (GPS) et la cartographie, la compression d'images à l'aide de fractals et à l'aide du format JPEG, la reproduction de la musique, les robots, l'ordinateur à l'ADN, l'algorithme PageRank de Google, l'épargne et l'emprunt, la chirurgie au rayon gamma, les générateurs de nombres aléatoires. Un des leitmotivs du texte est que la modélisation mathématique, la puissance des outils mathématiques et l'abstraction sont toutes cruciales pour l'innovation technologique. Les divers sujets sont présentés avec clarté et les préalables mathématiques relativement élémentaires. Chaque chapitre suggère de nombreux exercices, certains élémentaires pour renforcer la compréhension, d'autres plus avancés pour explorer de nouvelles problématiques.
Mathématiques et Technologie s'adresse aux étudiants en mathématiques de fin de premier cycle universitaire (junior and senior undergraduates du système nord-américain) et aux futurs maîtres du secondaire. Les préalables sont l'algèbre linéaire, la géométrie euclidienne et, pour quelques chapitres, les probabilités élémentaires ou le calcul à plusieurs variables. De plus, trois qualités le rendent accessible à un grand éventail de lecteurs curieux: une mise en contexte historique de certains concepts mathématiques ou de l'évolution d'une technologie enrichit le texte; le calcul différentiel et intégral n'y joue pas un rôle de premier plan; enfin le livre offre au lecteur le choix de s'initier à une technologie en lisant les sections élémentaires ou encore d'approfondir les détails plus subtils en poursuivant la lecture des sections avancées (clairement identifiées).

Il existe sur le site officiel de Mathematica une section consacrée aux démonstrations. Chacun peut amener sa contribution ou au contraire réutiliser un programme mis à disposition.

Pour les mettre en oeuvre il faut télécharger le programme gratuit Mathematica Player 7.

Le jeux à base de maths et de multiplications sont à la mode en ce moment. Après "Folix", prochainement "Foli+" et "Urbyline", voici "Math'Max" un jeu de cartes signé Romain Moussis et auto-édité.
Le jeu est composé de 112 cartes, 55 cartes Résultat (14 par exemple), 55 Opération (2x7) et deux jokers. Sept règles de jeu sont proposées, utilisant tout ou partie du matériel. Cela va du simple Memory pour les enfants à partir de trois ans au Mad Max pour les plus de neuf ans qui est en fait une bataille.
Toutes les règles sont inspirées de jeux classiques et sont disponible sur le site du jeu.

Dans un article récent de Wall Street Journal « Doing the Math to Find the Good Jobs », on peut trouver les résultats d’un sondage sur l’attractivité des différents métiers aux États-Unis. Et, pour la première fois, les statistiques s’accordent à dire qu’aujourd’hui le meilleur métier serait celui de « mathématicien(ne) ». Il est suivi par « actuaire » et « statisticien(ne) ». La hiérachie établie par CareerCast.com a pris en compte le cadre du travail, les revenus, l’effort (physique) demandé ainsi que le stress qu’il peut causer.
Dans un contexte social très animé (pour ne pas dire tendu) depuis quelques semaines, voici, enfin, une bonne nouvelle pour les matheux et, plus généralement, pour les scientifiques. Car « faire des maths » est devenu une profession respectable, enviée et qui donne pleine satisfaction non seulement aux yeux des mathématiciens mais aussi à ceux qui ne la pratiquent pas (tous les jours, voire même pas du tout). Ceci est d’autant plus valorisant que le cliché vehiculé le plus souvent pour le mathématicien était celui du personnage distrait et rêveur, vivant en marge de la société à cause de ses préoccupations purement abstraites. Désormais ça sera peut-être chic d’être mathématicien...
Ce qui distingue les trois premières positions dans ce classement n’est pas la satisfaction d’ordre intellectuel que l’exercice du métier pourrait nous procurer mais le niveau des revenus. Le salaire annuel médian d’un mathématicien est d’environ 94160 $ selon cette étude, de 88146 $ pour un actuaire et respectivement de 72197 $ pour un statisticien. Ces chiffres sont en corrélation avec les études menées dans les universités américaines. Mais il faut savoir qu’aux États-Unis un nombre important de mathématiciens (c’est-à-dire des personnes ayant suivi une formation universitaire en mathématiques) sont attirés et employés en dehors du milieu académique, dans la finance, l’industrie, les assurances etc., contrairement à ce qui se passe habituellement en Europe. En effet, le mathématicien est défini (pour les propos de cette étude) comme celui ou celle qui applique des théories et des formules mathématiques pour enseigner et/ou résoudre des problèmes mathématiques, soit dans le processus éducatif soit dans un cadre industriel, financier ou commercial. Il va de soi que ceux qui créent et étudient les théories en questions sans pour autant chercher des applications immédiates trouveront leur place également parmi les premiers, bien qu’ils soient moins nombreux.
Ce n’est pas la première fois que les matheux se retrouvent bien classés. Le top des meilleurs emplois en 2007 donnait gagnant le métier de « biologiste » devant celui d’« actuaire » et d’« analyste financier » lequel devançait de quelques places seulement celui de « mathématicien ». Une apparition constante est l’« actuariat » qui loge aux premiers rangs depuis que ce genre de statistiques existent.
La valeur d’un tel classement est bien sûr toute relative. Tout ce que j’espère est que le soudain intérêt suscité par ce métier n’est pas présage de malheur. En 1999 « webmestre » figurait à la première place du top devant « actuaire » et « informaticien » et ça se passait peu avant que la grande bulle internet n’explose et les valeurs « nouvelles technologies » ne s’effondrent en bourse.

Source : Images des mathématiques

Edward Lorenz (1917-2008) n’était ni mathématicien, ni informaticien, ni physicien, ni météorologue, mais il était tout cela à la fois : un grand scientifique qui a laissé beaucoup de travail pour toutes ces professions. Il a même inventé un moulin à eau pour expliquer clairement ses idées sur le chaos...

Un très bel article sur le chaos avec de superbes animations sur le site Images des mathématiques.