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#126 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Bestialement calculatoire » 23-05-2022 12:38:28
Mon programme ne donnait que la première solution trouvée, et la remarque de Bernard-Maths est pertinente: il y a plusieurs solutions au problème, dont une symétrique:
#127 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Bestialement calculatoire » 23-05-2022 09:21:02
Bonjour,
La seconde énigme conduit à un petit programme amusant sur calculatrice:
Il semble qu'il y ait une interversion des deux derniers prénoms:
Zoé choisit un nombre à 2 chiffres. Marc additionne les carrés de chaque chiffre, Paul en fait autant avec le résultat de Marc...
Quel est plus grand nombre que peut obtenir Paul ?
#128 Re : Café mathématique » Permutations de tranches et couleurs d'un cube. » 07-05-2022 20:52:39
... On va compter modulo 3, mais moi je compte les tranches de 1 à 3 ...
Il me paraît difficile de maintenir ce type de numération dès lors qu'intervient le reste d'une division euclidienne: la première tranche est caractérisée par l'indice (0).
J'ai fait à ce sujet un lapsus, et les relations données concernaient en fait les indices:
Tx: i' = (i + 1) MOD 3 ; j' = j ; k' = k ;
Ty: i' = i ; j' = (j+ 1) MOD 3 ; k' = k ;
Tz: i' = i ; j' = j ; k' = (k + 1) MOD 3 ;
mais tu as cependant bien vu de quoi il retournait.
De combien de couleurs puis-je colorer ce grand cube ? ...
Je crois que l'énoncé, tel qu'il a été donné jusqu'à présent, n'impose aucune contrainte sur le choix des couleurs; la couleur imposée au grand cube réapparaît après 3 groupes d'opérations (Tx, Ty, Tz):
(Couleur apparue)n = (Couleur imposée)n-3 .
Désolé pour l'indigence de cette notation.
#129 Re : Café mathématique » Permutations de tranches et couleurs d'un cube. » 07-05-2022 20:00:15
Le cube reste blanc après deux groupes de 3 permutations des tranches; mais à la troisième, il devient jaune.
On pourrait probablement utiliser 3 couleurs différentes en repeignant à nouveau le grand cube, comme la première fois; on verrait se succéder périodiquement les 3 couleurs: A, B, C, A, B, C ... etc .
#130 Re : Café mathématique » Permutations de tranches et couleurs d'un cube. » 07-05-2022 12:38:02
Bonjour Bernard-maths,
Une amorce de solution consiste à caractériser chacun des petits cubes d'arête (a) par trois indices (i, j, k) appartenant au domaine [0 ; 2] ; le centre de chacun d'entre eux admet ainsi pour coordonnées:
x = (i + 1/2)*a ; y = (j + 1/2)*a ; z = (k + 1/2)*a .
La translation des tranches (parallèlement à l'un des axes) accompagnée d'une permutation circulaire est représentée par l'un des changements de coordonnées:
Tx: x' = (x + 1) MOD 3 ; y' = y ; z' = z ;
Ty: x' = x ; y' = (y + 1) MOD 3 ; z' = z ;
Tz: x' = x ; y' = y ; z' = (z + 1) MOD 3 .
Il faut enfin mettre en mémoire les couleurs des six faces de chacun des cubes élémentaires par un tableau de six variables bivaluées, en prenant pas ex.
o (ou false) pour le blanc, 1 (ou true) pour le rouge .
et en faisant intervenir un tableau tridimensionnel du type
ARRAY[0..2, 0..2] OF ARRAY[1..6] OF ... etc.
Mais c'est peut-être aller chercher très loin ce qui est à portée de main (j'ai le don des complications inutiles);
la translation des tranches parallèlement à l'axe (x'x)
- découvre la face blanche (d'abscisse x = xc + a/2) des cubes de la seconde tranche, qui vient en troisième position;
- occulte la face rouge des cubes de la troisième, ramenée en première position; la face externe est alors la blanche, d'abscisse x = xc - a/2 .
Le résultat est donc de blanchir les deux faces du grand cube normales à (x'x), d'abscisses (0) ou (3*a), et elles seules.
Effet semblable pour les deux autres opérations, qui ne concernent que les deux autres paires de faces parallèles.
On obtiendra un grand cube entièrement blanc, quel que soit l'ordre des trois opérations.
Il faut que je retourne au jardin.
#131 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Les figures rayonnantes : principes, équations, et jolis dessins ! » 25-04-2022 15:58:30
Bonjour Bernard-maths,
Certaines de tes figures retiennent mon attention, en raison de leur aptitude à représenter les réseaux atomiques présents à l'état solide.
Elles s'apparentent aux images que donne le logiciel Jmol, qui utilise Java et impose des contraintes liées à la représentation des atomes des divers éléments.
Les deux exemples donnent une idée de l'étendue de la complexité des structures que l'on peut rencontrer - il s'agit ici des formes (VII) et (VI) du silicium, que l'on rencontre sous des pressions dépassant 40 GPa; et je m'en suis volontairement tenu aux structures homoatomiques ...

je ne connais que POV-Ray, comme logiciel capable de rivaliser avec Jmol, et d'une façon beaucoup moins souple.
Les curieux pourront activer le lien
http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/result.php
et taper ensuite "silicon" - ou le nom de toute autre substance solide: diamond, quartz, zircon, etc ...
#132 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Mêmes chiffres » 18-04-2022 23:39:57
Bonsoir,
Dans chaque séquence à nombre donné de chiffres (100...999, 1000...9999, 10000...99999 etc) on retrouve les valeurs de la séquence précédente multipliées par 10, ainsi que de nouvelles valeurs

Figurent dans les 3 colonnes les valeurs des entiers (V, W) ainsi que celle du rapport m = V/36 = W/27 .
Le nombre de solutions augment rapidement: dans le cas de 6 chiffres, il y en a 394 (non données ici).
#133 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Mêmes chiffres » 16-04-2022 12:23:17
Bonjour,
Les deux entiers recherchés (V, W) admettent pour expressions:
V = <abc> = a(1 + 9)2 + b(1 + 9) + c = a + b + c + 9(2a + b) + 92a
W = <def> = d(1 + 9)2 + e(1 + 9) + f = d + e + f + 9(2d + e) + 92d
d'où l'on tire:
V MOD 9 = S MOD 9 , W MOD 9 = T MOD 9 ;
de la présence des mêmes chiffres, il s'en suit l'égalité de leurs sommes (S = T),
(V - W) MOD 9 = (S - T) MOD 9 = 0
et compte tenu du rapport qui intervient entre eux (3V = 4W) et implique la divisibilité de (V) par 4 (V = 4V' , où V' est un entier);
(V - W) MOD 9 = (4V' - 3V') MOD 9 = V' MOD 9 = 0 .
Il existe donc un entier (m) vérifiant: V' = 9m , V = 36m et W = 27m .
Il ne va pas de soi que l'on puisse pousser plus loin la généralisation, quoiqu'il soit tentant d'essayer: une extension de la recherche aux nombres de 4 chiffres fait apparaître de nouvelles paires d'entiers non multiples de 108 et 81.
Il suffit pour cela de tester les entiers de la forme V = 100K1 + 4K2 ,
(K1) variant de 0 à 99 et (K2) de 0 à 24.
La présence des mêmes chiffres se caractérise par l'égalité des sommes de leurs cubes.

#134 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » Mêmes chiffres » 15-04-2022 06:48:17
Bonjour,
Le sujet a éveillé ma curiosité.
Si l'on considère les deux entiers comportant trois chiffres en écriture décimale
V = <abc> = 100*a + <bc> (avec 0 < a < 10) ,
W = <def> = 100*d + <ef> (avec 0 <= d < 10) ,
et vérifiant de plus 4W = 3V , alors (V) est effectivement divisible par (4) et vérifie la relation:
<bc> = 4*k (avec cette fois 0 < k< 25) .
Les éventuelles solutions résultent de la double énumération (en Basic)
FOR (k, 1, 24, 1)
avec pour filtre la présence des mêmes chiffres dans les chaînes de caractères (<abc>, <def>).
Cette condition peut être remplacée par
a) l'identité des sommes des chiffres: S = a + b + c , T = d + e + f , et
b) le fait de retrouver le chiffre des centaines de (W) au niveau du second ou troisième rang de l'autre entier,
soit finalement: (S = T) ET ((d = b) OU (d=c)) .
La stricte équivalence n'est pas établie, mais le second critère est suffisamment restrictif pour permettre une bonne sélection des doublets (V, W).
On retrouve la liste déjà donnée par Roro
W = 081 162 243 324 405 486 567 648 729
<bcd> = 080 161 242 323 404 484 565 646 727
On peut remarquer
- que <bc> est multiple de 8 , et
- que (d) correspond systématiquement au chiffre des dizaines (b) du premier entier (V).
#135 Re : Café mathématique » Jolies figures, c'est tout ! » 26-02-2022 21:24:28
L'équation du citron, légèrement retoquée:

#136 Re : Café mathématique » Jolies figures, c'est tout ! » 26-02-2022 16:20:02
Bonjour,
Tu parles de k3dsurf (qui m'a l'air d'être un logiciel libre) ?
Je crois me rappeler que Surfer est historiquement dérivé de Kd3-Surf.
Je viens de me connecter au site, qui semble s'être beaucoup rénové. À revoir, donc.
https://www.imaginary.org/
Mathmod, que je découvre, paraît très prometteur.
@Bernard-maths: là, je suis épaté - mais je n'ai malheureusement pas le temps de poursuivre.
#137 Re : Café mathématique » Jolies figures, c'est tout ! » 25-02-2022 09:36:07
Bonjour Bernard-maths,
Les idées mises œuvre dans ces images sont intéressantes; je regrette de ne pas avoir le temps de les reprendre (déjà un autre sujet sommeille dans les dossiers depuis plusieurs semaines).
La définition du domaine est immédiate; elle provient de l'intersection de huit sphères, et se résume sommairement à
(R1 ≤ OM) ET (OM ≤ R2) ET (MiM) ≥ R3) pour tout (i) IN [1..6] .
Par contre la coloration locale, et plus encore le lissage des contours sont beaucoup moins évidents.
Une modification de la couleur du fond permettrait d'éviter tout empiètement sur la surface de l'objet:

#138 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » La hauteur de 12 cm. » 21-02-2022 09:40:20
Bonjour,
Assad Fayçal a effectivement résolu le problème; un calcul littéral eût cependant permis, en faisant apparaître un paramètre de forme, de répondre clairement à la question d'Alberto .

Le triangle (ABC) rectangle en (C) présente deux angles aigus complémentaires: α + β = π/2 .
On peut reprendre la relation de Pythagore: c2 = a2 + b2 ,
ainsi que les expressions de la hauteur abaissée sur l'hypoténuse: h = b.Sin(α) = a.Cos(α)
et celle du périmètre: p = a + b + c .
On obtient dans ces conditions: h = c.Sin(α)Cos(α) et p.Sin(α)Cos(α) = h(1 + Sin(α) + Cos(α)) ,
cette dernière relation se simplifiant par le changement de variable: α = θ - π/4
car on obtient alors: h/p = (2.Sin2(θ) - 1)/2(1 + √(2).Sin(θ))
soit finalement: Sin(θ) = (1 + 2h/p)/√(2) .
Les angles (θ, α = θ - π/4 , β = 3π/4 - θ) dépendent bien des deux distances (h) et (p).
#139 Re : Café mathématique » Calcul du périmètre d'une ellipse » 14-02-2022 13:45:46
Tu trouveras ici une documentation simple et accessible:
http://villemin.gerard.free.fr/Geometri … liPeri.htm
PS: je m'aperçois que Zebulor a déjà indiqué le même lien.
Voir aussi
https://www.bibmath.net/dico/index.php? … grale.html
https://fr.wikipedia.org/wiki/Ellipse_( … C3%A9rence
Il y a éventuellement l'article de Wolfram Alpha
https://www.wolframalpha.com/input?i=pe … eter%22%7D
beaucoup plus difficile à exploiter.
Le même site est susceptible de livrer la valeur numérique du périmètre, directement calculé à partir des valeurs particulières attribuées aux paramètres (a, b) - par ex. a = 3 et b = 2:
https://www.wolframalpha.com/input?i=in … D0+to+2*Pi
il suffit pour cela de poster la bonne demande:
integrate (3*sin(t)^2 + 2*cos(t)^2)^(1/2) for t=0 to 2*Pi
#140 Re : Café mathématique » Calcul du périmètre d'une ellipse » 14-02-2022 08:30:24
Bonjour,
... / ... pourquoi il faut en passer par une intégrale pour faire ce calcul, qui pourtant devrait être élémentaire du fait qu'une ellipse c'est une forme élémentaire. C'est bizarre non ?
Le calcul de la longueur de toute portion de courbe part de l'intégrale L = ∫ABdl .
Il n'est écrit nulle part que dans le cas d'une figure "élémentaire" (encore faudrait-il préciser le sens de ce terme), le calcul conduise à un résultat "élémentaire", s'exprimant à l'aide de quelques fonctions "simples" (sous-entendu: dont l'étude est abordée au lycée).
On a dans le cas d'une courbe admettant une équation cartésienne explicite y = F(x) :
dl2 = dx2 + dy2 = dx2(1 + F'(x)2) d'où : L = ∫AB(1 + F'(x)2)1/2dx .
Pour une courbe définie pas deux équations paramétriques: x = u(t) , y = v(t) on est conduit pareillement à l'expression:
L = ∫AB(u'(t)2 + v'(t)2)1/2dt .
Si l'on s'en tient aux graphes des fonctions explicites d'équation y = F(x), à l'exception de la droite (y = a.x) et de la chaînette (y = a.Ch(x/a)) le résultat n'est pas simple.
... / ... Il y a bien des calculateurs en ligne grand public, mais malheureusement aucun ne me renvoies le même résultat...
Voilà une information intéressante, qui incite à la vigilance au sujet de la qualité de sites consultés.
#141 Re : Le coin des beaux problèmes de Géométrie » Courbes et surfaces de niveaux ... et troncatures. » 13-02-2022 20:04:09
Bonjour Bernard-maths,
Ton imagination ne se tarit pas, et j'ai du mal à suivre toutes tes initiatives ... Pour ce qui est des équations cartésiennes définissant les surfaces algébriques en cause, elles sont en fait apparentées.
... / ... Wiwaxia, j'ai essayé de reproduire avec Mapple les dessins de Surfer, mais ça passe pas ! Coeff, dimensions ??? ...
On a par exemple pour le cube:
x2n+2+y2n+2+z2n+2-b*(x2n+y2n+z2n)+c*bn = 0
équation dont la forme se justifie par des considérations d'homogénéité, (b) et (c) correspondant au carré d'une longueur; cela permet de donner à ces paramètres des valeurs pas trop éloignées de l'unité.
Les courbures y sont d'autant plus prononcées que les exposants sont plus élevés; l'image correspondait à la plus grande valeur admise par la présente version du logiciel: 2n + 2 = 30 , d'où n = 14 .

Les deux surfaces correspondent aux valeurs n = 2 et 14 :
b = 0.40 c = 1.00
b = 0.30 c = 0.10
avec pour le dernier terme la modification mineure: ... + 0.1*c*bn
la première valeur à donner à (c) étant assez faible.
#142 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 05-02-2022 13:11:04
... / ... Quelle application pratique ? ...
Rien, sinon l'image par elle-même ... Le sujet initial conduit à des ensembles de points propices à la construction de diagrammes de Voronoï.
Il faudrait reprendre la coloration aléatoire des cellules.
#143 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 05-02-2022 11:31:10
Bonjour Bernard-maths
... / ... As-tu compté les points ... ?
pour les intersections, C(124) = 495 dans les deux cas: le programme ignore la superposition des points.
#144 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 05-02-2022 09:01:18
Bonjour,
Par curiosité, j'ai regardé ce que l'on obtenait dans le cas de deux polygones convexes à 12 sommets, l'un réguler, l'autre dont les sommets successifs se répartissent aléatoirement sur un cercle de même rayon et de telle sorte que le rapport de deux angles au centre
θi = (OAi, OAi+1)
ne dépasse jamais un seuil donné: θmax/θmin ≤ 4 .
Et sur la lancée, ce qu'il résultait du pavage du plan en cellules adjacentes, construites sur l'ensemble des intersections des diagonales intérieures au polygone, et de ses (N) sommets.

#145 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 01-02-2022 12:33:16
Bonjour,
Je ne comprend pas le sens de la discussion. Tout a été déjà détaillé (sans démonstration générale, il est vrai) page précédente (#45, 48 et 49), et confirmé (me semble-t-il) par les réponses de jpp.
#146 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 30-01-2022 14:39:57
... / ... Autrement je ne retrouve plus le calcul qui m'avait donné ce résultat !??? Ou bien j'a ifait une erreur ? ...
jpp avait donné deux réponses (#4 , #6) dès le début de la discussion.
https://www.bibmath.net/forums/viewtopi … 331#p97331
... / ... 2*Cn4 = deux fois Cn4 ! Or Cn4 est le nombre de points d'intersections intérieurs au polygone ... donc il y en a autant dehors ! C'est ce qui m'a amené à vous poser la question ...
Et même deux fois plus ... le dernier décompte ne concernait que les points extérieurs.
#147 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 30-01-2022 07:58:11
Bonjour Bernard-maths
... Et tout cela n'exclut pas un ptite formule ? ...
Et même plusieurs:
F1(N) = N(N - 3)/2
F2(N) = N(N - 3)(N-4)/2
F3(N) = N(N - 3)(N - 4)(N - 5)/12
qui impliquent un rapport simple entre chaque polynôme et le précédent:
F2(N) = F1(N)*(N - 4)
F3(N) = F2(N)*(N - 5)/6 .
La somme des 3 fonctions conduit à un résultat déjà connu:
F(N) = F1(N) + F2(N) + F3(N) = [N(N - 3)/12](N² - 3N + 2] = N(N - 1)(N - 2)(N - 3)/12 = 2*C(N4) .
#148 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 29-01-2022 22:48:07
... / ...Et tout cela n'exclut pas un ptite formule ?
euh ... combien y-a-t-il de droites, les côtés du polygone exclus ? ...
À priori, autant que de paires de sommets, soit N(N - 1)/2 , parmi lesquels les (N) côtés du polygone et N(N - 3)/2 diagonales.
Pour les nombres des divers points d'intersection, d'autres sont mieux armés que moi pour répondre.
Bonne fin de soirée, W.
PS: il n'est pas interdit de consulter l'Encyclopédie en Ligne des Suites Entières:
https://oeis.org/A000096
https://oeis.org/A212343
https://oeis.org/A117662
#149 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 29-01-2022 14:57:17
Bonjour,
Il faut reprendre le dénombrement à partir des restrictions les plus générales:
0 < i < j ≤ N; i < k < l ≤ N ,
en excluant les segments croisés, vérifiant par conséquent: k < j < l ,
et dont les intersections se situent à l'intérieur du polygone.
On est conduit à envisager 3 sortes d'intersection:
# celles de deux arêtes, caractérisées par [(j - i)=1 OU (N-1)] ET [(l - k)=1] ,
# celles de deux diagonales, caractérisées par [(j - 1)≠1 ET (N-1)] ET [(l - k)≠1] ,
# celles d'une arête et d'une diagonale;
d'où pour chaque valeur de (N) trois résultats dont la somme correspond au nombre total des intersections extérieures au polygone, soit 2*C(N4).
La programmation sur calculatrice reste possible bien que plus lourde, mais le temps d'exécution devient franchement rédhibitoire; il faut ici utiliser l'ordinateur.

Voici le cœur du programme de dénombrement:
TYPE Liste_E = ARRAY[4..Nmax] OF Z_32;
VAR LstA, LstB, LstC, LstD: Liste_E;
... / ...
PROCEDURE Enumeration(VAR L_A, L_B, L_C, L_D: Liste_E);
VAR Dij, Dkl, N, N_1, i, j, k, l: Byte; Sa, Sb, Sc: Z_32;
Aij, Akl, Bjkl, NAij, NAkl: Bool; La, Lb, Lc, Ld: Liste_E;
BEGIN
E(1015); Wt(5, 5, 'N ='); E(00110);
FOR N:= 4 TO Nmax DO
BEGIN
N_1:= N - 1; We(15, 5, N, 6);
Sa:= 0; Sb:= 0; Sc:= 0;
FOR i:= 1 TO N_1 DO
FOR j:= (i + 1) TO N DO
BEGIN
Dij:= j - i; Aij:= ((Dij=1) OR (Dij=N_1));
NAij:= (Dij<>1) AND (Dij<>N_1);
FOR k:= (i + 1) TO N_1 DO
FOR l:= (k + 1) TO N DO
BEGIN
Dkl:= l - k; Akl:= (Dkl=1); NAkl:= (Dkl<>1);
Bjkl:= ((k>j) AND (l>j)) OR ((k<j) AND (l<j));
IF Bjkl THEN
IF (Aij AND Akl)
THEN Inc(Sa)
ELSE IF (NAij AND NAkl) THEN Inc(Sc)
ELSE Inc(Sb)
END
END;
La[N]:= Sa; Lb[N]:= Sb; Lc[N]:= Sc;
Ld[N]:= (Sa + Sb) + Sc
END;
L_A:= La; L_B:= Lb; L_C:= Lc; L_D:= Ld
END;
BEGIN
Enumeration(LstA, LstB, LstC, LstD);
Aff_L;
END.
#150 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » diagonales_d_un_polygone » 28-01-2022 10:37:25
Bonjour,
... / ...Adonc, on peut chercher tous les points d'intersections de 2 diagonales, intérieurs ou extérieurs au polygone convexe, diagonales qui ne se coupent qu'en 1 point, donc autre que les sommets, en supposant, au plus, qu'aucune diagonale n'est parallèle à une autre ...
Les points d'intersection intérieurs et extérieurs des diagonales (i, j) et (k, l) ne diffèrent que par l'ordre mutuel des indices de ces dernières: en convenant de prendre:
Min(i, j, k, l) = i > 0; Max(i, j, k, l) ≤ N ; k < l ,
il se présente 3 possibilités:
a) i < j < k < l : points situés à l'extérieur du polygone;
b) i < k < j < l: points situés à l'intérieur;
c) i < k < l < j : points située à l'extérieur,
3 cas à chacun desquels correspond une énumération particulière.
Donc en perspective deux autres programmes amusants.
Cordialement, W
PS: programmes qui, testés jusqu'à 20 et sauf erreur de programmation, conduisent aux mêmes résultats.
Tout se ramène en fait au dénombrement des combinaisons de quatre indices vérifiant (i, a, b, c) vérifiant:
0 < i < a < b < c ≤ N .
Le problème n'est pas pour autant résolu, car les contraintes sont insuffisantes et ne distinguent pas les diagonales des arêtes: (j - i = 1 ou N-1) et/ou (l - k = 1 ou N-1).







