jeudi 25 décembre 2008

La "géometrie de caoutchouc"


"la bouteille de Klein fut imaginée en 1882 par le mathématicien allemand Felix Klein (1849 ; 1925). Comme le ruban de Möbius, cette surface ne possède qu’une seule face mais elle est de surcroît fermée et n’a pas d’intérieur."

La topologie se distingue d'abord de la géométrie euclidienne par la conception de l'équivalence entre deux objets. En géométrie euclidienne, deux objets sont équivalents si on peut transformer l’un en l’autre à l’aide d’isométries (rotations, translations, réflexions, etc.…) c'est-à-dire, des transformations qui conservent la valeur des angles, des longueurs, des aires, des volumes et autres. En topologie, deux objets sont équivalents dans un sens beaucoup plus large. Ils doivent avoir le même nombre de morceaux, de trous, d’intersections etc.… En topologie, il est permis de doubler, étirer, tordre etc.…des objets mais toujours sans les rompre, ni séparer ce qui est uni, ni coller ce qui est séparé. Par exemple, un triangle est topologiquement la même chose qu’un cercle, c'est-à-dire qu’on peut transformer l’un en l’autre sans rompre et sans coller. Mais un cercle n’est pas la même chose qu’un segment (on doit casser le cercle pour obtenir le segment).

C’est la raison pour laquelle on présente parfois la topologie comme une « géométrie de la feuille de caoutchouc » : c’est comme si l'on étudiait la géométrie avec une feuille de caoutchouc que l’on pourrait contracter, étirer, etc. Une plaisanterie traditionnelle entre topologues raconte d'ailleurs qu’un topologue est une personne qui ne sait pas distinguer une tasse d’un beignet.

Topologie (for dummies): le ruban de Möbius


Un ruban de Möbius est une surface fermée formée d'un ruban à une seule face obtenu en collant les extrémités d’une bande de papier après les avoir retournées.
Cette surface a été découverte simultanément et indépendamment par deux mathématiciens allemands August Ferdinand Möbius (1790 ; 1868) et Johann Benedikt Listing (1808 ; 1882). L’histoire a retenu le nom de Möbius bien que Listing fut le premier à publier le résultat.

Pour réaliser un ruban de Möbius :

1. Découpe une bande de papier suffisamment longue et pas trop épaisse.
2. Avant d’assembler les extrémités de la bande de papier, fais effectuer un demi-tour à une des extrémités.
3. Assemble maintenant les extrémités à l’aide d’un bout de ruban adhésif.
4. Tu obtiens alors un ruban de Möbius.

Le ruban de Möbius n’a qu’une seule face. Ce qui veut dire qu’en partant d’un point quelconque du ruban , si on trace une ligne sans jamais lâcher le stylo en suivant le ruban, on se retrouve à mi-chemin au point de départ mais de l’autre côté du ruban. On est pourtant toujours sur la même face !

Le ruban de Möbius n’a qu’un seul bord. Pour s’en convaincre, il suffit de réaliser la même expérience que précédemment mais en suivant le bord du ruban.
Si on découpe un ruban de Möbius le long de sa ligne médiane, on obtient non pas deux morceaux mais un seul qui forme quatre demi-tour.

Pour obtenir deux morceaux, il faut couper une deuxième fois le ruban le long de sa ligne médiane.

Un autre petit jeux... collez perpendiculairement deux ruban de Möbius et découpez chaque ruban le long de sa ligne médiane....qu'est ce que vous obtenez à la fin....(2 cœurs entrelacés)

Variation et signe de la dérivee

http://pagesperso-orange.fr/jpq/analyse/derivee.htm

Une fonction et sa derivée....sur Geogebra

Pour ceux qui emploient plus l'hémisphère droit...

Quand on parle pour la première fois des dérivées, du nombre dérivé, etc.On a souvent un sentiment de ne pas savoir exactement de ce que l'on parle et de sa signification, et encore moins à quoi cela peut nous être utile.
Si on fait un peut de mémoire,le nombre dérivé est le coefficient directeur de la tangente à un point d'une courbe.
Exemple:


(sur la figure on lit m=14,4, donc le nombre dérivé au point A est 14,4)

Maintenant, si à chaque abscisse de A on associe le nombre dérivé au point A on obtient une fonction f' définie par f':x->m , m étant le coefficient directeur de la tangente à la courbe de f (Cf) au point A. Cette fonction f' est la "fonction dérivée."

Prenons maintenant notre cas sur Geogebra.
1. Créons tout d'abord la fonction f définie par f(x)=x^3-5x-2.
2. Créons le point A mobile sur la courbe de la fonction f.
3. Maintenant créer la tangente à la courbe de f au point A.
4. Faites apparaitre la pente de la tangente.
5. Maintenant créez le point M tel que M=(x(A),m) m est la pente (ou coefficient directeur) de la tangente.
6.Sélectionner "trace activée" pour le point M

Déplacez maintenant le point A sur la courbe de f et observez ce qui ce passe avec la trace du point M...

Voila une courbe qui apparait, maintenant créer la fonction g définie par g(x)=3x^2-5


Concluez.

On peut donc dire, que la fonction dérivée est l'ensemble des coefficients directeurs des tangentes à la courbe d'une fonction à chaque point de la courbe.

....Que se passerai-t-il si on avait une fonction qui possédait un "trou", par exemple la fonction inverse....est-ce.qu'il existe f'(0)?...

Au niveau de la méthode....



René Descartes, originaire de la Touraine, est un grand philosophe et mathématicien français du XVIIème siècle.
Mousquetaire.



La géométrie analytique
C'est dans son lit qu'il inventa les coordonnées cartésiennes, en regardant une mouche se déplaçant au plafond. C'est grâce à ce système que Descartes va créer la géométrie analytique (étude des figures par l'algèbre grâce à l'emploi de coordonnées).



Il caractérise les droites par leurs équations, résout les intersections des droites avec des systèmes d'équations.
Il améliore les notations de Viète en choisissant a, b, c pour les quantités connues et x, y, z pour les inconnues, comme nous les utilisons dorénavant (ax + by = c).
Il sera le premier en 1637 à utiliser le mot "équation".
Descartes découvrira aussi les principes de l'optique géométrique.

La nature

"La Science devrait nous rendre maîtres et possesseurs de la nature" (Discours de la Méthode - Descartes)

La grande idée de Descartes, c'est l'unité de la Science. Il présume que l'univers et tout ce qu'il contient doit obéir à des lois semblables.

Il pense que tous les problèmes peuvent être résolus par les mathématiques, il suffit pour cela de les mettre en équation et de les résoudre...
Rien ne sert de courir...


Descartes influencera le développement des sciences par son souci de la résolution d'un problème partie par partie et par celui de passer tout en revue afin de ne rien oublier.

vendredi 19 décembre 2008

2=1???

Les sciences.

Un biologiste, un physicien et un mathèmaticiens sont attablés à la terrasse d'un café, lorsque ils voient deux personnes entrer dans une maison en face. Quelques instants plus tard, trois personnes en sortent. Conclusion de chacun des scientifiques :
Le biologiste : “ Oh ! Ils se sont reproduits ! ”
Le physicien : “ Il y a erreur expérimentale... ”
Le mathématicien : “ Si exactement une personne entre dans la maison, elle sera vide. ”


mercredi 3 décembre 2008

L'infinit: paradis perdu et rétrouvé.


Points dans les CERCLES

Une première approche de l'infini et de ses drôleries:

Le plus grand cercle devrait contenir plus de points que le petit.
Or à chaque point P ou Q, on peut associer un point P' ou Q':
Il y a donc le même nombre de points sur les deux cercles.
Et si le petit cercle était réduit à un point et le grand à un cercle de rayon infini?

mardi 2 décembre 2008

Encore des triangles

Triangles magiques

Défit Géometrique Euclidienne





"Construisez tous les triangles de périmètre P=11 de sorte que la valeur de chaque côté soit un entier naturel"