Завдання виявити, що не можна з числом Пі

Під цим дуже точним девізом «Математика об’єднує нас» сьогодні в усьому світі відзначається Міжнародний день математики, проголошений 40-й Генеральною конференцією ЮНЕСКО у 2019 році. Цього конкретного дня, 14 березня (03/14), деякі країни відзначають пам’ять Пі. День (зверніть увагу, що частина входить, і перші два десяткові числа збігаються зі скороченим способом позначення дня, починаючи з місяця), і це, безсумнівно, одна з констант, більш впізнаваних громадянами як пов'язаних з математикою, це було вирішили, що це якраз найбільш відповідна дата для такого заходу.

Промоутер цього девізу, канадська магістрантка з алгебраїчної геометрії Юлія Нестерова, зазначила, що цією фразою вона хотіла показати, що математика – це спільна мова, яка є у всіх нас, і предмет, з яким можна зустрітися.

Математика об’єднує нас як соціальних істот, як інструмент і в техніці, і в освіті, вона допомагає нам створювати зв’язки один з одним, незалежно від географії, багатства, статі, релігії, етнічної приналежності тощо. На жаль, нинішня міжнародна ситуація була важким для прагнення до всесвітнього союзу людства, і спричинила ізоляцію деяких країн, що вже почало мати сумні наслідки у сфері наукових досліджень (див. у цьому сенсі наступну статтю) . Найбільш негайною стала зміна місця проведення Міжнародного конгресу математиків (ICM; найбільша міжнародна математична подія), який мав відбутися в Санкт-Петербурзі в липні наступного року. Кілька сотень російських математиків одними з перших рішуче засудили невиправдане вторгнення їхньої країни в Україну, нарікаючи на те, що це знецінить світову репутацію їхньої країни як провідного математичного центру, позицію, яку вони завжди займали серед найвідоміших.

Попри все, решта цивілізованого та мирного світу намагатиметься нормалізувати ситуацію різними подіями. В Іспанії з минулого тижня по всій країні проводяться різноманітні заходи в рамках підготовки до цього. Серед них CEMat (Іспанський математичний комітет) запропонував конференції та семінари, деякі віртуальні, щоб заохочувати вчителів спілкуватися зі студентами, навіть якщо їхні навчальні центри не мали можливості організовувати заходи віч-на-віч. Ці розмови записані, і кожен може переглядати їх, коли захоче. Пізніше будуть вказані деякі конкретні питання, які обговорювалися, і посилання, звідки ви можете скористатися ними. Також оголошені конкурси для учнів та шкіл, церемонія нагородження яких відбудеться сьогодні в містечку Дон Беніто (Бадахос). Аналогічно Королівське іспанське математичне товариство (RSME) та Національний музей Тіссен-Борнеміса братимуть участь у нагородженнях проектів-переможців конкурсу MaThyssen, метою якого є дослідження зв’язку між мистецтвом і математикою.

Деякі університети та навчальні центри відзначають цей день кілька років, тому цього року є багато пропозицій, більшість із яких відновлюють формат віч-на-віч. Ми посилаємось тут лише на невеликий зразок вмісту, доступний з будь-якого пристрою, який ми використовуємо, щоб читач міг отримати уявлення про те, як пройде день. Наприклад, мадридський університет Комплутенсе організував конкурс із двома завданнями (один теоретичний, інший більш прикладний) та виступом о 16:30 під провокаційною назвою «А ти, як ти зав’язуєш шнурки?» ? ?», надала Марітанія Сільверо Казанова з Університету Севільї (посилання на промову о третій годині дня з’являється за посиланням). Також з 8 по 18 березня з 8:00 до 20:00 у Bizkaia Aretoa UPV/EHU (Більбао) відбудуться такі виставки, як природна геометрія. . Виставка укомплектована фотографіями Пілар Морено, Лусії Моралес, Інмакулади Гутьєррес та Леопольдо Мартінеса, супроводжується короткими пояснювальними текстами.

Не забуваємо про Пі

В одній із доповідей наш колега Рафаель Рамірес Уклес з Університету Гранади розповів вам про «Дивовижну математику» (за посиланням ви можете отримати доступ до повної доповіді, яка, як і всі наведені, цікава та рекомендована) , запропонувавши таке запитання: Скільки квадратів, подібних до заштрихованого, вміщується в коло, яке ми бачимо? Звичайно, ми можемо «нарізати» квадрати на менші частини. Очевидно, що менше чотирьох, оскільки, розмістивши їх, наприклад, за квадрантами (той, який ми бачимо, розміщений у першому квадранті, припускаючи, що початок системи координат знаходиться в центрі кола), частина квадратів в кожній би виступала.квадрант.

Також інтуїтивно можна перевірити, що один з них, навіть два, легко реєструються, як ми бачимо на другому зображенні. Тепер, у зоні, яка ще не охоплена колом, чи підійде третій? Шматочки мають бути навіть меншими, ніж чотири прямокутні смужки другого з квадратів, але з трішки фантазії та терпіння, як це було в учнів Рафаеля, для яких це питання, безсумнівно, буде схожим на пазл із папером та ножицями, можна можна досягти, як ми бачимо на наступному зображенні (легко помітити, що зелений і рожевий трикутники утворюють повний квадрат).

Отже, всередині ми маємо три повних квадрата. Але місця ще багато, мало, але є. Скільки? наступне питання. Роблячи менші шматки, можна переконатися, що ми можемо включити десяту частину нового квадрата, і залишається місце. Простір, в який ми можемо вписати чотири соті квадрата (тобто, якщо розділити ще одну десяту квадрата на десять частин, ми могли б розмістити чотири з цих частин). Місця для заповнення стає все менше, але у нас все ще є місце.

Напевно, якийсь читач вже помітив, запам’ятовуючи числа, які, здається, утворюють число 3.14, на даний момент перші десяткові числа пі. Тепер, скільки десяткових знаків у пі? Дійсно, він має нескінченно багато десяткових знаків, тому ми можемо продовжувати створювати все менші і менші біти, але ми ніколи не заповнюємо повністю площу кола, тому що у пі є нескінченно багато неповторюваних десяткових знаків.

Цю практику, дуже показову для студентів, можна було б швидко розв’язати за допомогою аналітичного аналізу (що ми, математики робимо, коли робимо формальне доказ): якби радіус кола дорівнював r, яке з початкового зображення також було б стороною кожен квадрат ), як нам говорили або показували на уроках математики, площа, оточена колом, буде точною

тобто рівно на pi помножити площу кожного квадрата (r у квадраті). Інакше кажучи, площа квадрата вписується у пі разів на поверхню кола. Якщо вас здивувало те, що ми ніколи не закінчимо заповнювати коло через нескінченні десяткові дроби, я знову рекомендую відео Рафаеля, тому що це лише один із сюрпризів, які він описує у дуже цікавий спосіб. Я не можу втриматися від того, щоб залишити вам ще одну таємницю: я знаю типовий горщик із трьох тенісних м’ячів, як на зображенні. Човен вищий за довжину стопора (краю пробки, її периметр) чи навпаки? Рішення вас, безсумнівно, здивує, оскільки воно зовсім не інтуїтивне.

Віктор Манеро з Університету Сарагоси, колега по цій секції, також долучився цього року до переговорів, про які я згадував на початку. Питання, що наша рослина, Але вчителю, що це для мене?, Напевно, воно не раз приходило нам у голову.

Решта доповідей, тривалістю приблизно 50 хвилин, охоплюють різні теми та аспекти, в яких присутня математика, такі:

Шукаю математичних детективів для доступності в громадських місцях. Лоренцо Дж. Уайт Ньєто. Університет Естремадури.

У… графічній ситуації. Луїс Майя та Ана Кабальєро. Університет Естремадури

Дайте мені проблему, і я зрушу світ! Хуліо Мулеро Гонсалес. Університет Аліканте Тесселяції з Geogebra: красиво без кордонів. Олександр Галардо. Школа Рафаела Ібарра, Мадрид.

Ілюзіонізм та рекреаційна математика. Алехандро Гарсія Гонсалес. IES Az-Zait з Хаена

MathCityMap - додаток для вуличної математики. Беатріс Бланко Отано, IES Еухеніо Фрутос (Гуаренья, Бадахос) та Клаудія Лазаро дель Посо, Департамент освіти та професійної підготовки Кантабрії.

Ножиці вгору, це збірка! Марія Гарсія Монера. Університет Валенсії.

Моделі для нашого суспільства. Як математика допомагає нам спробувати керувати світом. Деніел Рамос. IMAGINARY / Центр математичних досліджень.

На міжнародному рівні ми також можемо «допомагати» іншим переговорам. Глобальну онлайн-програму можна переглянути за цим посиланням та показати сеанси п’ятьма різними мовами (чотири розмови по п’ятнадцять хвилин кожна), кожна в різних часових інтервалах: арабською (з 12 до 13 годин), португальською (з 13 до 14 годин). 15 годин), англійською (з 00:16 до 00:15), французькою (з 30:16 до 30:18) та іспанською (з 00:19 до 00:XNUMX). Кожна мова відрізняється, тому, якщо ви оволодієте всіма, ви зможете насолоджуватися двадцятьма різними доповідями.

Все це лише мала частина всього запрограмованого, що становить широку та різноманітну пропозицію. Тому, якщо ви хочете, немає виправдань тому, що ви не можете відсвяткувати цей день. Треба було лише побажати всім, а

З Днем математики 2022!!!

Альфонсо Хесус Поблаціон Саес — професор Університету Вальядоліда та член Комісії з поширення Королівського іспанського математичного товариства (RSME).

ABCdario of Mathematics – це розділ, який виникає внаслідок співпраці з Комісією з поширення RSME.