S'ouvrir aux mathématiques

Notes de cours sur les séances des lundi 12 et 23 janvier 2023
• Cours du 30 janvier : la division euclidienne, l'algorithme d'Euclide et les fractions continues
• Cours du 6 février : le théorème de Pythagore (preuve de Pappus), les paradoxes de Zénon d'Elée et la méthode d'exhaustion
• Cours du 13 février : le calcul de l'aire comprise entre un arc de parabole et une corde par Archimède
• Pas de cours le 20 février (il sera à rattraper)
• 27 février : semaine d'interruption des cours
• 6 mars : comment Al Khwarizmi a résolu les équations du second degré (notes du cours)
• 13 mars : la résolution de l'équation du troisième degré par la méthode de Cardan et l'apparition des nombres imaginaires (notes provisoires)
• 20 mars : les harmoniques de Pythagore et les ondes
• 27 mars : le tempérament de la gamme musicale (diatonique)
• 3 avril : du paradoxe de la flèche de Zénon aux prémisses du calcul différentiel en passant par N. Oresme

Propositions de sujets de mémoires et exposés

Le but est de préparer une petite synthèse de deux pages environ et un exposé d'une vingtaine de minutes sur un thème à choisir. Ce thème peut être pris à partir du contenu du cours, ou bien choisi parmi les suggestions suivante :

Résolution géométrique des équations du troisième degré : expliquer la méthode de résolution due à Omar Khayyam, voir à ce sujet la page wikipedia et des explications supplémentaires
Constructions à la règle et au compas : voir la fiche
Polyèdres et caractéristique d'Euler-Poincaré: comprendre pourquoi sur la photo du dome il y a soit 5, soit 6 triangles équilatéraux autour d'un même sommet. Réfléchir à la question : peut-on recouvrir une sphère (approximativement arrondie) avec des triangles équilatéraux de façon à ce qu'en chaque sommet, il y ait exactement 6 triangles qui se rencontrent, ou bien faut-il obligatoirement qu'il y ait des sommets où 5 triangles (voire moins de 5 triangles) se rencontrent ? Cette question n'est pas évidente, pour vous mettre sur la piste, renseignez-vous sur la caractéristique d'Euler (ou Euler-Poincaré)...
La notion de symétrie et de groupe: voir le chapitre 1 de l'ouvrage De l'autre côté du miroir-La symétrie en mathématiques paru dans la collection Le Monde est mathématique publiée par le journal Le Monde.
Les groupes et les polyèdres réguliers: voir les chapitres 3 et chapitre 5
Les pavages réguliers et les symétries: voir le chapitre 5
Les preuves du théorème de Pythagore : il existe une multitude de preuves différentes de ce théorème, trouvez en quelques unes et présentez vos préférées
Un petit problème avec des nénuphars sur un étang : voir ce document
• Vous pouvez également consulter un des deux livrets suivants, édités par le Comité International des Jeux Mathématiques :
Mathématiques et Chimie
Nature et Mathématiques (voir la feuille supplémentaire pour la 4ème égnigme) et choisir un des problèmes qui y sont proposés.

Comment s'y prendre ?
- prendre un thème qui vous intéresse;
- lire, se documenter;
- laisser reposer une nuit;
- le lendemain, essayer de noter sur une feuille de brouillon quelque chose qu'on a retenu;
- puis essayer de raconter sur un brouillon le contenu de ces notes;
- bon courage !