一个挑战发现你不能用数字 Pi

根据 40 年第 2019 届联合国教科文组织大会宣布的“数学使我们团结”这一非常准确的座右铭,今天全世界庆祝国际数学日。这一特定的日子,14 月 03 日(14/XNUMX),一些国家纪念了 Pi日(请注意,输入的部分和该数字的前两位小数与表示日期的缩写方式一致,从月份开始),这肯定是公民更容易识别的与数学相关的常数之一,它是决定这正是举办此类活动的最合适日期。

这句座右铭的发起人,加拿大代数几何硕士生 Yuliya Nesterova 表示,她想用这句话来表明数学是我们所有人都有的共同语言,也是一门可以见面的学科。

数学将我们作为社会生物团结起来,作为技术和教育的工具,它帮助我们在我们之间建立联系,无论地理、财富、性别、宗教、种族等。 不幸的是,当前的国际形势对全球人类大联盟的愿望造成了困难,并造成了一些国家的孤立,这些国家已经开始在科学研究领域产生不幸的影响(在这个意义上见下一篇文章) . 最直接的变化是将于明年 XNUMX 月在圣彼得堡举行的国际数学家大会(ICM;最大的国际数学盛会)的地点发生变化。 数百名俄罗斯数学家率先强烈谴责他们的国家对乌克兰的无理入侵,哀叹这将如何贬低他们国家作为领先数学中心的全球声誉,他们一直是最受关注的职位之一。

尽管如此,文明与和平世界的其余部分将尝试通过不同的事件使局势正常化。 在西班牙,自上周以来,全国各地举行了各种活动,为之做准备。 其中,CEMat(西班牙数学委员会)提议召开会议和研讨会,其中一些是虚拟的,以鼓励教师与学生建立联系,即使他们的学习中心没有机会组织面对面的活动。 这些谈话已被记录下来,任何人都可以随时查看。 稍后,将指出一些已经讨论过的具体问题以及您可以从中享受它们的链接。 还召集了针对学生和学校的竞赛,颁奖典礼将于今天在唐贝尼托(巴达霍斯)镇举行。 同样,西班牙皇家数学学会 (RSME) 和蒂森-博内米萨国家博物馆将参与马蒂森竞赛的获奖项目的奖项,其目的是探索艺术与数学之间的联系。

一些大学和学习中心已经庆祝这一天好几年了,所以今年有很多提案,其中大部分恢复了面对面的形式。 我们在此仅提及可从我们使用的任何设备访问的小内容示例,以便读者了解这一天将如何进行。 例如,马德里康普顿斯大学在下午 16 点 30 分组织了一场有两项挑战(一个是理论性的,另一个是应用性的)和一场演讲,题目是“你,你怎么系鞋带?” ? ?',由塞维利亚大学的 Marithania Silvero Casanova 提供(下午三点演讲的链接出现在链接中)。 8 月 18 日至 8 日上午 00:20 至晚上 00:XNUMX,UPV/EHU(毕尔巴鄂)的 Bizkaia Aretoa 还将举办自然几何等展览。 . 展览由 Pilar Moreno、Lucía Morales、Inmaculada Gutiérrez 和 Leopoldo Martínez 的照片汇编而成,并附有简短的解释性文字。

我们不会忘记 Pi

在我们来自格拉纳达大学的同事 Rafael Ramírez Uclés 的一次演讲中,他向您介绍了“令人惊讶的数学”(在链接中,您可以访问完整的演讲,与其他给出的演讲一样,这很有趣并值得推荐) ,提出以下问题:我们看到的圆圈内有多少个像阴影一样的正方形? 当然,我们可以将方块“切”成更小的部分。 很明显,少于四个,因为,例如按象限放置它们(我们看到的放置在第一象限,假设坐标系的原点在圆的中心),一部分正方形在每个都会突出。象限。

正如我们在第二张图片中看到的那样,验证其中一个(甚至两个)很容易注册也很直观。 现在,在圆圈尚未覆盖的区域中,第三个适合吗? 这些棋子必须比第二个正方形的四个矩形条还要小,但是像拉斐尔的学生一样,只要有一点想象力和耐心,对他们来说这个问题肯定就像是纸和剪刀的拼图一样,它可以如下图所示(很容易看到绿色和粉红色的三角形形成了完整的正方形)。

因此,我们在里面有三个完整的正方形。 但仍有足够的空间,很少,但有。 多少钱? 是下一个问题。 通过制作更小的碎片,可以验证我们可以包含十分之一的新正方形,并且还有空间。 我们可以在其中刻出正方形的百分之四(也就是说,如果我们将正方形的另外十分之一分成十块,我们可以放置其中的四个部分)。 要填充的空间越来越小,但我们还有空间。

肯定有些读者已经注意到,记住似乎构成数字 3.14 的数字,目前,是 pi 的第一个小数点。 现在,pi 有多少位小数? 确实,它有无限多的小数位,所以我们可以不断地做越来越小的位,但我们永远不会完全填满圆的区域,因为 pi 有无限多的不重复小数位。

这种做法对学生来说非常具有说明性,可以通过分析分析(我们数学家在进行正式证明时所做的)快速解决:如果圆的半径是 r,那么初始图像中的哪一个也是每个正方形),正如我们在数学课上被告知或展示的那样,圆圈所包围的区域将是

也就是,恰好是每个正方形的面积乘以 pi(r 平方)。 换句话说,正方形的面积在圆的表面内拟合 pi 倍。 如果这让您感到惊讶,因为无限小数,我们永远无法完成循环,我再次推荐 Rafael 的视频,因为这只是他以非常有趣的方式详细描述的惊喜之一。 我忍不住要给你留下另一个谜团:我知道一罐典型的三个网球,就像图片中的那个一样。 船是否高于塞子的长度(塞子的边缘,其周长),反之亦然? 毫无疑问,该解决方案会让您大吃一惊,因为它一点也不直观。

本节的同事,来自萨拉戈萨大学的维克多·马内罗(Víctor Manero)今年也为我在开头提到的会谈做出了贡献。 我们的工厂的问题,但是老师,这对我来说是什么?,当然它不止一次地出现在我们的脑海中。

剩下的演讲,大约 50 分钟,涵盖了数学存在的不同主题和方面,如下所示:

寻找在公共场所无障碍的数学侦探。 洛伦佐·J·怀特·涅托。 埃斯特雷马杜拉大学。

在……图形情况下。 路易斯玛雅和安娜卡巴列罗。 埃斯特雷马杜拉大学

给我一个问题,然后……我会改变世界! 胡里奥·穆莱罗·冈萨雷斯。 阿利坎特大学与 Geogebra 的镶嵌:美丽无国界。 亚历山大·加拉多。 Rafaela Ybarra 学校,马德里。

幻觉和娱乐数学。 亚历杭德罗·加西亚·冈萨雷斯。 哈恩的 IES Az-Zait

MathCityMap - 街头数学应用程序。 Beatriz Blanco Otano、IES Eugenio Frutos(瓜雷尼亚、巴达霍斯)和坎塔布里亚教育和职业培训部的 Claudia Lázaro del Pozo。

剪刀,这是一个构建! 玛丽亚·加西亚·莫内拉。 瓦伦西亚大学。

我们社会的榜样。 数学如何帮助我们尝试和管理世界。 丹尼尔·拉莫斯。 想象/数学研究中心。

在国际层面上,我们还可以“帮助”其他会谈。 可以在此链接上查阅全球在线计划,并以五种不同的语言(四场演讲,每场 12 分钟)显示会议,每场演讲的时间段不同:阿拉伯语(13 至 13 小时)、葡萄牙语(14 至15 小时)、英语(下午 00:16 到 00:15)、法语(下午 30:16 到 30:18)和西班牙语(下午 00:19 到 00:XNUMX)。 每种语言都不一样,所以如果你掌握了所有语言,你就可以享受二十种不同的演讲。

所有这些只是所有程序的一小部分,构成了广泛而多样的报价。 因此,如果您愿意,没有理由不能庆祝这一天。 我们只需要希望每个人,

2022 年数学日快乐!!!

Alfonso Jesús Población Sáez 是巴利亚多利德大学的教授,也是西班牙皇家数学会 (RSME) 传播委员会的成员。

数学的 ABCdario 是与 RSME 传播委员会合作产生的一个部分。