Nombres - Curiosités,
Théorie & Usages |
Index |
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Wiles & Fermat |
Les triplets de
Pythagore font intervenir les carrés
Il y en a une infinité Les triplets de Fermat -Wiles traitent des autres
puissances Il n'y en a pas du tout! Aucun Annoncé par Pierre de Fermat - 1637
Démontré par Andrew Wiles - 1994 |
Pythagore a² +
b² = c² 3² + 4²
= 5² Fermat – Wiles an
+ bn = cn n'existe pas pour n>2 Presque! 103
+ 93 = 123 + 1 1000 + 729 = 1728 + 1 = 1729 |
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Il faut tenter de faire mieux que mieux - Marguerite Yourcenar |
Inconnue & Équations |
La lettre x est utilisée pour désigner - une inconnue, -
une valeur à trouver, dans les équations Elle est le symbole du passage - de l'arithmétique à l'algèbre -
du calcul sur les nombres au calcul avec des lettres
(calcul symbolique) Les égalités faisant intervenir une ou plusieurs
inconnues sont appelées des équations - Une grande part de l'algèbre s'intéresse aux méthodes permettant de trouver les valeurs des inconnues, dites racines de l'équation |
Problème de lapins et de canards La fermière compte ses lapins et canards: il y a 7 bêtes pour 24 pattes. Combien de chaque? |
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Solution avec l'algèbre - Soit x lapins et y canards - Comptons les animaux x + y =
7 - Comptons les pattes 4x + 2y = 24 - Rapprochons ces deux équations en multipliant la première par 2 4x + 2y = 24 2x + 2y = 14 - Soustraction 2x + 0 = 10 x =
5 - En remplaçant x par sa valeur x + y =
7 5 + y =
7 y =
7- 5 = 2 - Il y a 5 lapins et 2 canards |
Solution avec
l'arithmétique -
S'il n'avait que des lapins, la quantité de
pattes serait - Il y aurait 28 – 24 = 4 pattes de trop -
Cet écart est dû à l'écart de pattes
entre les lapins et les canards, soit 2
pattes d'écart par bête -
D'où la quantité de canards: - Et,
sachant qu'il y a 7 bêtes |
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Certains problèmes - Sont traités avec élégance en utilisant un raisonnement purement inductif (calcul arithmétique de tête) - La méthode algébrique est plus systématique, et elle permet de résoudre les cas les plus complexes C'est
un outil qui décuple la capacité humaine |
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Secret de deux: secret de Dieu ; Secret
de trois: secret de tous |
Coordonnées & Système d'axes |
Pour noter la température du
malade chaque jour - Il est classique de reporter ces valeurs sur un graphique - En horizontal, on indique les jours C'est l'axe des x ou abscisses - En vertical, les températures relevées C'est l'axe des y ou ordonnées Caractéristiques - Les deux axes se rencontrent au point origine - En général, les deux axes sont perpendiculaires -
L'ensemble forme un système
d'axes orthonormés |
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Ce système permet de réaliser une cartographie - Une visualisation géométrique des expressions algébriques -
Et de résoudre des problèmes autrement très
difficiles La méthode consiste à calculer la valeur de y pour toutes les valeurs successives de x reporter ces valeurs sur le système d'axes une courbe se dessine elle coupe l'axe des x; notons les valeurs de x
éventuellement, recalculer plus finement
jusqu'à obtenir la précision désirée |
Y = X² - X – 1
Lecture des 2 racines: - 0,62 et 1,62 Valeurs exactes (calculées) (1 - 5) / 2 = - 0,618 … (1 + 5) / 2 = 1,618 … C'est
le nombre
d'or |
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L'eau conduit l'électricité, mais si tu
mets du vin dedans, elle n'a plus le droit de conduire |
Zéro & |
Le zéro a deux rôles distincts -
Il occupe les
places vides dans les nombres
Dans notre système de
numération, le zéro marque l'absence de chiffre significatif -
Il est utilisé
dans les opérations Il fait stagner l'addition et la soustraction Il remet à zéro toute multiplication
Il joue les trouble-fêtes dans les divisions |
Zéro pour les places vides Mille
=> 1 000 Mille dix => 1 010 Zéro dans les opérations 1234 + 0 = 1234 1234 – 0 = 1234 1234 x 0 = 0 1234 / 0 = ??
interdit |
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Infini |
Zéro c'est rien et l'inverse de rien: est-ce
l'infini ? En quelque sorte
Mais on préfère dire que l'inverse de presque
rien tend vers l'infini, lorsque ce presque rien est aussi petit que l'on
veut Extraordinaire! Il existe plusieurs sortes d'infinis - Les nombres entiers sont une infinité On dit que c'est l'infini dénombrable, car on peut commencer à les compter sans bien sûr pouvoir atteindre l'infini - Les points d'une droite sont une infinité On dit que c'est l'infini du continu, comme le tracé de la droite À chaque point, on peut associer un nombre réel En première approche disons que les nombres réels sont plus nombreux que les entiers L'infini du continu et plus grand que l'infini du dénombrable
La puissance du continu est plus grande que
celle du dénombrable L'infini fourmille de paradoxes - Il y aune infinité (du même type: dénombrable) de nombres entiers de nombres impairs de nombres pairs de nombres divisibles par 100 de nombres premiers de nombres fractionnaires (rationnels) etc. |
Approche de l'infini 1 / 0,001 = 1000 1 / 0,000 001 = 1 000 000 1 / 0,000 000 …001 = infini On
note: lim 1 / = pour 0 Limite
de 1 sur epsilon égale l'infini pour epsilon tendant vers zéro Paradoxe de l'hôtel infini
de Hilbert - L'hôtel infini comporte une infinité de chambres - Ce
soir là, c'est fête et il est plein - Survient
un hôte de marque à qui l'hôtel n'a jamais rien refusé - Comment
le loger? - Le
patron demande au client de la chambre 1 de passer à la chambre 2; le 2 au 3
et ainsi de suite - La
chambre 1 est désormais libre et peut accueillir le VIP - Vers
minuit, surviennent une infinité de clients - Le
patron se débrouille et arrive à les loger. Comment? - Il
place le client de la chambre 1 en 2, celui de 2 en 4, celui de 3 en 6 - Les
chambres impaires sont alors libres et peuvent accueillir tous les nouveaux
clients |
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C'est au moment de payer ses impôts qu'on
s'aperçoit qu'on n'a pas les moyens de s'offrir l'argent que l'on gagne -
Frédéric Dard |
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Abécédaire du débutant
Pour poursuivre
Un grand nombre de pages spécialement conçues
comme introduction
- débutants vous permettront de compléter vos connaissances
Le glossaire
et index vous donnera la possibilité
de vous envoler vers des notions plus détaillées
Le dictionnaire
des nombres vous donnera l'occasion de faire des découvertes en vous
amusant Un cours d'introduction à la théorie des nombres vous donnera la joie d'aborder simplement cette discipline réputée très ardue et le dictionnaire de base des maths: DicoMot |
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