Le blog-notes mathématique du coyote

Quelques moyens mnémotechniques pour se rappeler certaines constantes mathématiques:

Que j'aime à faire apprendre un nombre utile aux sages!
Immortel Archimède, artiste, ingénieur,
Qui de ton jugement peut sonder la valeur ?
Pour moi, ton problème eut de sérieux avantages :
pi = 3,141592653589793238462643383279…

Les trois journées de 1830 ont renversé 89 : 1/pi = 0,3183098…

Tu aideras à rappeler ta quantité à beaucoup de docteurs amis : e = 2,7182818284...

Gamma pourras retenir, si à Euler penses chaque fois. Constante immortelle d'Euler, vas-tu toujours rester timidement cachée ? : G = 0,5772156649015328606...

O nombre d'élégance ! Toi, toi, grandiose, étonnant : 1,61803398, le nombre d'or.

On le voit, tout cela est un peu décevant. A part pour la star pi, il existe peu de moyens mnémotechniques. Et si on s'amusait à en créer ?

A voir: le pi-club donne des moyens mnémotechniques en langue russe...

C'est la saison des prix Nobel... et des Ig Nobel. Le Ig Nobel Prize rend chaque année honneur aux gens dont les accomplissements « ne peuvent pas ou ne doivent pas être reproduits » (la reproductibilité étant un des critères de la méthode scientifique). Dix prix sont donnés chaque année à quelques personnes qui ont fait des choses remarquablement bêtes – parfois admirables, mais parfois pas. Les prix sont présentés à l'université Harvard avec le patronage de la revue d'humour en science Annals of Improbable Research. Les premiers prix Ig Nobel ont été remis en 1991.
Voici le palmarès de cette année :

• Ig Nobel d’ornithologie: pourquoi les piverts n’attrapent pas le mal de tête, par Ivan Schwab, de l’Université de Californie (2002);
• Ig Nobel de médecine: le hoquet chronique interrompu par un massage rectal, par Francis Fesmire, de l’Université du Tennessee (1990);
• Ig Nobel de nutrition: les coquerelles font la fine bouche, par une équipe de biologistes koweitiens (1997);
• Ig Nobel d’acoustique: pourquoi les gens n’aiment pas le son des ongles sur un tableau, par une équipe de trois universités américaines (1986);
• Ig Nobel de mathématiques: combien de photographies d’un mariage faut-il prendre pour s’assurer que tout le monde ait les yeux ouvert sur au moins une photo, par Nic Svenson, de l’Organisation de recherche scientifique du Commenwealth australien (voir l'article en question);
• Ig Nobel de physique: comment couper le spaghetti, par Basile Audoly et Sebastien Neukirch, de l’Université Pierre et Marie Curie (2005);
• Ig Nobel de chimie: l’effet de la température sur le fromage cheddar à des vitesses plus rapides que le son (1999);
• Ig Nobel de biologie: la mouche anophèle, responsable de la transmission de la malaria, est également attirée par l’odeur des pieds humains que par celle d’un hamburger au fromage;
• Ig Nobel de la paix: Howard Stapleton, de la firme galloise Merthyr Tydfil, pour son dispositif-à-repousser-les-adolescents (il émet un son audible seulement par eux);
• Ig Nobel de littérature: pourquoi l’usage des mots les plus longs et les plus compliqués est inutile, par Daniel Oppenheimer, de l’Université Princeton (2006).

• Winners of the Ig® Nobel Prize
• Wikipedia : Prix Ig Nobel
• Nature.com : Ig Nobel diary
• Futura Sciences : Ig Nobel 2006: des prix Nobel qui sentent le fromage

Pour la deuxième fois de ma carrière, j'ai une classe scientifique. La première m'avait laissé un excellent souvenir, et je sens que c'est bien parti avec celle-ci. J'ai introduit avec cette classe des joutes mathématiques le vendredi en dernière heure, quand tout le monde est fatigué et pense déjà au week-end. Quatre groupes de 3-4 élèves s'affrontent. Il s'agit simplement de résoudre une énigme mathématique, qui sort du cadre scolaire. C'est évidemment leur heure de math préférée.
Ma principale source est pour l'instant Le jardin du Sphinx de Pierre Berloquin. Je suis toujours surpris de la vitesse à laquelle les élèves trouvent la solution. D'ailleurs, je pense que c'est la principale différence entre les élèves scientifiques et les autres: ils ont tout de suite des idées pour empoigner un problème. Par contre, du point de vue technique, ils ne sont guère meilleurs que les autres, par exemple pour simplifier des fractions...
Voici l'énigme qui a pour l'instant résisté le plus longtemps (mais qui a finalement été résolue):

Le curé et son bedeau (énigme no 30 du Jardin du Sphinx)

Un curé dit à son bedeau: "J'ai vu aujourd'hui trois paroisiennes. Le produit de leurs âges est 2450. Peux-tu me dire leurs âges respectifs?"
Le bedeau: "Non."
Le curé: "Si je précise que la somme de leurs âges est le double du tien, peux-tu répondre?"
Le bedeau: "Pas encore."
Le curé: "J'ajoute donc que la plus âgée est plus âgée que moi."
Le bedeau: "Maintenant, j'en sais assez."
Si l'on suppose que le curé et son bedeau sont de fins arithméticiens, quels sont les âges des trois paroisiennes, du bedeau et du curé?

1, 2, 3, 4, 5, ... Quel est le nombre suivant ? 6 direz-vous. En effet, mais il y a d'autres possibilités (7, 3, 11, et bien d'autres). Vous pourrez vous en convaincre en consultant l'encyclopédie en ligne des suites de nombres entiers (en anglais, même s'il existe une page d'accueil en français).

Dans un précédent billet, j'avais signalé l'arrivée en France de la série Numb3rs. J'ai vu toute la première saison et le début de la deuxième. Je reste partagé sur cette série. D'un côté, je trouve génial qu'on parle de maths dans une série télévisée. D'un autre côté, je reste sur ma fin après chaque épisode. Je trouve que la partie mathématique se résume trop souvent à quelques phrases avec des noms de mathématiciens célèbres et des termes mathématiques compliqués. Les explications, quand il y en a, sont trop courtes. Evidemment, on peut comprendre que le public préfère de l'action à des longues explications mathématiques...
Par contre, le site We all use math every day, créé par Texas Instruments en partenariat avec CBS, commente chaque épisode et fournit aux profs du matériel pédagogique. A essayer!

Si s(n) désigne la somme des diviseurs de n, sans n lui-même, la suite aliquote de n est la suite des itérés s(n), s(s(n)), s(s(s(n))), ... Par exemple, avec n=8, s(8)=1+2+4=7, s(s(8))=s(7)=1.
Une conjecture dont l'origine remonte à Catalan en 1888 dit que la suite aboutit

• soit à un nombre premier (et donc 1 après ce nombre premier)
• soit à un nombre parfait n tel que s(n)=n (exemples : 6, 28, ...)
• soit à une paire de nombres sociables m, n tels que s(m)=n et s(n)=m (exemple : 220 et 284)

Mercredi 4 octobre 2006, TOKYO (AFP) - Un Japonais de 60 ans a battu son propre record du monde de mémorisation du nombre pi en récitant publiquement pendant plus de 16 heures 100.000 décimales, ont annoncé les organisateurs de l'événement.
Le nombre pi, qui comporte un nombre infini de décimales (3,1415926535...) est le rapport constant entre le périmètre d'un cercle et son diamètre.
Akira Haraguchi était déjà détenteur du record mondial en la matière, qui était de 83.431 décimales. Sa nouvelle récitation a commencé à 09H00 mardi matin et s'est achevée, sans aucune erreur, la nuit suivante vers 01H30.
L'épreuve s'est déroulée dans la salle de conférences de la mairie de Kisarazu, dans la banlieue est de Tokyo, sous le contrôle de fonctionnaires municipaux et avec une pause de dix minutes toutes les deux heures.
"Il a une façon spéciale de se rappeler les décimales, en pensant à des noms qui accompagnent les séries de chiffres", a expliqué un employé municipal.
"Je n'ai rien ressenti de sensationnel, j'ai juste vidé tout ce qu'il y avait dans ma mémoire", a commenté l'heureux détenteur du record.

Les jeux de gestion ont toujours été parmi mes préférés. On en trouve aujourd'hui des gratuits sur le web, par exemple Kochonland ou Bear's life, qui ont un certain succès parmi mes élèves. Et si les économistes utilisaient ces jeux dans leurs cours ?

EuclidianReality est un constructeur dynamique de figures géométriques. Grâce à lui, vous pouvez créer des figures exactes, les déformer librement, afficher certaines propriétés telles que les mesures d'angles, les longueurs, imprimer les figures et les exporter sous différents formats, vectoriels ou bitmap. Vous pouvez réaliser tout type de configurations en géométrie euclidienne classique.
EuclidianReality est gratuit. Pour l'instant, il n'existe qu'en version anglaise.

A Gallery of Famous Surfaces montre et explique les plus belles surfaces mathématiques. On y trouve aussi des surfaces minimales. On peut tourner toutes ces surfaces pour les voir sous tous les angles. Très joli site!

Quelle est la stratégie optimale pour choisir une station à essence où faire la plein ? Imaginons que l'on roule sur une route bordée de n pompes à essence (n>9). On exclut de revenir en arrière. La meilleure stratégie consiste à se rappeler le prix le plus bas des 37% premières pompes, puis à choisir la première parmi les suivantes dont le prix est plus bas que ce prix référence. On ne sera pas sûr d'avoir le prix le plus bas, mais, en moyenne, c'est la meilleure stratégie.

Ce problème se rapproche du problème des secrétaires (on doit choisir une secrétaire parmi plusieurs candidates) et celui de la princesse (qui doit choisir le meilleur prétendant).

La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne.
La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi.

Albert Einstein

L’ambition de CultureMATH est de rendre compte du foisonnement des idées mathématiques à différentes époques et dans différentes cultures, sans se limiter strictement aux notions enseignées aujourd’hui au collège et au lycée. Cette approche culturelle et historique des mathématiques devrait permettre d’ouvrir des espaces de travail interdisciplinaire non seulement avec les autres disciplines scientifiques, mais aussi avec les disciplines littéraires et artistiques. Dans cette perspective, CultureMATH accorde depuis septembre 2005 une place plus importante à l’histoire des mathématiques, en s’appuyant sur des équipes de recherche en histoire et épistémologie des sciences. Le site contribue ainsi à diffuser les résultats d’un domaine de recherche en pleine expansion.
De nouvelles orientations dans l'enseignement secondaire soulignent l'importance de la dimension culturelle des mathématiques, avec par exemple l' introduction d'une perspective historique dans les sections littéraires; une approche interdisciplinaire des sciences au collège avec les thèmes de convergence. Des dossiers en préparation contribueront à accompagner ces changements.
CultureMATH propose des ressources sous forme d’articles inédits ou déjà publiés, d’enregistrements vidéo, de dossiers, en indiquant des pistes pour une utilisation en classe et des liens vers des ressources complémentaires proposées par d’autres sites. Des rubriques d’actualité rassemblent l’information la plus complète possible sur les événements culturels en rapport avec les mathématiques, leur enseignement et leur histoire : livres, expositions, théâtre, conférences, colloques, rallyes et concours, nouveautés sur les sites.

Les Olympiades suisses de mathématiques commencent bientôt. Les rencontres de préparation auront lieu les samedis 2 et 16 décembre à Lausanne et à Zurich. L'examen du premier tour aura lieu le 13 janvier 2007 et les 25 meilleurs se qualifieront pour le tour final. Plus d'informations et inscription sur le site www.imosuisse.ch (avec un seul m!).

Vous avez peut-être entendu parler du Visage de Mars, cette structure géologique qui apparaît pour la première fois en 1976 sur un cliché pris par l'orbiteur Viking 1 à une altitude de 1873 km (photo de gauche). Si la plupart des scientifiques et la NASA ont toujours su qu'un jeu d'ombre et de lumière était à l'origine de cette forme de visage, nombreux sont ceux qui ont pensé que Cydonia était les restes d'une ancienne civilisation et d'aucun y voyaient même des structures artificielles comme des pyramides et autres anciennes cités.
Aujourd'hui, la caméra HRSC de la sonde européenne Mars Express a réussi à photographier ce site après plusieurs tentatives et le moins que l'on puisse dire, c'est que les images rapportées par la caméra sont tout simplement exceptionnelles. La résolution et la définition sont telles que Cydonia apparaît comme jamais vue auparavant (photo de droite). Avec une résolution au sol de 13,7 m par pixel, cette série d'images fournies des détails significatifs sur l'histoire géologique de la région et détruisent, s'il était encore nécessaire, la théorie du Visage martien.

• Flashespace : Spectaculaires images de Cydonia (22.9.06)
• Futura-Sciences : Cydonia : images spectaculaires du "visage de Mars"
(25.9.06)
• Le visage de Mars

J'ai déjà vu pas mal d'études de fonction dans ma carrière, mais des comme ça, jamais! Tout a été écrit par l'élève, sauf les deux 0 violets dans la marge.

Superbe site que ce In f(x) venenum! Des cours, des exercices, des QCM et une présentation impeccable.

Les goûts musicaux semblent en dire beaucoup sur le type de personne que l’on est. Et pour déterminer une ou plusieurs corrélations entre le genre de musique écouté et la personnalité, un psychologue de l’Université de Leicester a mené une étude permettant de voir s'il existait une part de vérité ou non dans certains stéréotypes.
Est il possible de prédire des données telles que l’âge, le sexe, les revenus, simplement en ayant connaissance des goûts musicaux de la personne concernée ? Afin de mettre en évidence un quelconque lien, le docteur Adrian North a mené une étude sur 2500 personnes. Pour ce faire, les participants ont indiqué le genre de musique qu’ils aimaient et ont répondu à un questionnaire complet concernant le projet de vie, les idées politiques et morales, les voyages, la santé, l’éducation, l’emploi, les préférences de média et les loisirs.
Une fois ces données passées au crible, il en est ressorti quelques points. Par exemple, les fans de hip-hop, de dance ont eu plus d’un partenaire sexuel ces cinq dernières années, avec respectivement 37,5% et 28,7% (à l’opposé, les fans de country ne sont que 1,5%). De plus, ce sont les moins adeptes de la religion, du recyclage, et ils sont peu favorables à une augmentation des taxes visant à améliorer le service public.
Concernant la transgression de la loi, ils sont les plus nombreux à l’avoir enfreint (50%); de même avec l’usage de la drogue. Mais les fans de musique classique et d’opéra ne sont pas en reste: un quart ont déjà essayé le cannabis, et 12,3% des fans d’opéra ont essayé les champignons hallucinogènes.
Quant au niveau financier, les fans de musique classique et d’opéra appartiennent à la classe moyenne et aisée; ils ont un bon niveau d’éducation (6,8% des personnes aimant l’opéra ont un doctorat). Et avec les personnes aimant le jazz, ce sont eux qui dépensent le plus pour la nourriture et le bon vin.
Enfin, les médias : les fans de rock, de musique classique ont une préférence pour la BBC1, et lisent les journaux. Les quotidiens populaires sont plutôt lus par les fans de dance, pop et de la musique des années soixante.
L’étude s’étant limitée à l’Amérique du Nord, l’auteur a décidé de l’élargir au monde afin de voir les différences entre les cultures; et ceci grâce à un questionnaire mis en ligne sur le net.

Source : physorg

Chaoscope est un logiciel gratuit pour Windows qui permet de dessiner des attracteurs étranges en 3D. Les images obtenues peuvent être assimilées à de l'art. Voici un exemple :

Les nombres formés uniquement de 1 sont-ils premiers ? Evidemment, ceux qui sont formés avec un autre chiffre sont non premiers, puisque multiples d'un nombre formé uniquement de 1. En 1907, Henry Ernest Dudeney (10 avril 1857 - 24 avril 1930), dans "The Canterbury puzzles", indique que 11 est premier, mais que les nombres formés de trois à dix-huit chiffres 1 sont non premiers. Il bute sur le nombre formé de dix-neuf 1. Un de ses lecteurs, Hoppe, démontre que le nombre formé avec dix-neuf 1 est premier. Celui formé de vingt-trois chiffres 1 est aussi premier.
Pour qu’un nombre composé de n chiffres 1 soit premier, il faut que n lui-même soit premier. Voyez-vous pourquoi ? Dans les années 1970, on est allé jusqu’à n = 373 sans trouver d’autres nombres premiers au-delà de n = 23.