Est-ce un carré?

Discussion générale entre passionnés et amateurs de mathématiques sur des sujets mathématiques variés
Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 16:49

beagle a écrit:Jamais vu discuter des nombres donnés dans un exercice de maths:
genre c'est presque...
Je le comprends en physique, OK.

Mais en maths, le type qui me répond votre 5,6 c'est presque 5,66
parce que 5,66 franchement cela serait bien j'aurais fini l'exo et je pourrais jouer à ma game machine,
en maths ce type là je lui rentre dedans. T'as vu 5,6 tu joueras avec du 5,66 quand MOA je marquerai 5,66.Et retourne t'assoir.


Imaginons la situation où l'on énonce à M. X qui vient d'acheter sa maison d'une valeur de 1 000 000€, que la banque Alpha lui propose un prêt à 1,6% et la banque Beta lui propose un prêt à un taux de 1,66%. La, sans conteste, la différence est nette.

Le lendemain, M. X veut construire une barrière pour entourer son futur (petit potagé) et que le fournisseur lui aura fournit 5,66m de matériaux au lieu des 5,6m commandés (sans changement du prix...), là, je suis pas sûr que M.X face la différence.



Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 16:53

schulhof_2 a écrit:Pour ton information, la "définition" d'une fonction continue au lycée est une fonction pour laquelle tu n'as pas besoin de "lever le crayon" pour dessiner sa représentation graphique...


Non, ceci est faux archi faux. Dans les programmes officiels, et c'est ainsi que c'est enseigné, une fonction est continue en a si sa limite en a vaut l'image en a. L'image avec le crayon qui ne se lève pas est donné à titre ostensif.

Et si tu dessines la représentation graphique dans mon 2ième exemple : tu obtiens bien visuellement une droite...
ET c'est donc une fonction continue......"puisque qu'on ne le lève pas le crayon" au niveau de sa représentation graphique ...


Perso, je suis bien incapable de la représenter graphiquement ta fonction, et je suis bien curieux de savoir comment toi tu procède. En imaginant qu'on puisse effectivement la tracer, moi j'obtiens pas une droite, mais deux droites : y=x et y=0...

Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 16:58

Skullkid a écrit:Absolument, c'est d'ailleurs pour ça qu'on a changé de définition depuis. Non pas que la première définition n'était pas absolue (il suffit de rajouter qu'on parle de la longueur du méridien à un instant donné précis), mais bien parce l'étalon utilisé a été modifié, et que donc on n'a plus d'étalon sous la main.

À l'heure actuelle, dans le système international, on se repose sur des phénomènes physiques qu'on sait invariables d'après les lois de la physique, ainsi les étalons ne se détériorent pas au cours du temps. La seconde, à partir de laquelle sont définies toutes les autres unités, est définie à partir de la période d'une certaine radiation émise par un certain atome au repos à 0K. Les lois de la physique disent que la période de cette radiation est exactement définie, et qu'elle est exactement la même indépendamment du moment où la radiation est émise. Ainsi la seconde est exactement définie.

La contrepartie, c'est que du coup, le vrai étalon de la seconde est un atome à 0K, autrement dit un atome dans un état physique inatteignable en pratique. Du coup, les étalons utilisés par les physiciens sont des étalons approchés, auxquels on apporte les corrections prévues par les lois de la physique. Ce qui fait qu'on ne connaît pas la valeur exacte de la seconde, mais pas que la seconde elle-même est définie de façon imprécise.


C'est très intéressant ce truc des particules étalon, je ne savais pas!

Je me suis justement bien abstenu de parler "d'unité de mesure", seulement d'unité ^^


J'ai vu que tu t'étais abstenu, c'est bien pour ça que j'ai fait exprès de le rajouter :D

Même si les unités, et surtout les unités physiques, sont intimement liées au concept de mesure, l'unité existe indépendamment de la mesure. L'unité sert à quantifier, et on peut quantifier sans mesurer. L'aire sous la courbe de x -> exp(-x) entre 0 et l'infini vaut exactement une unité d'aire.


C'est là où nous ne sommes pas du tout d'accord. Dire qu'une unité sert à quantifier, pour moi c'est limite paradoxal (mais, pour le coup, je pense qu'on peut dire que c'est purement un avis). Un nombre, nu de toute connotation, sert à quantifier, mais une unité, pour moi, c'est justement quelque chose qu'on quantifie et non qui sert à quantifier. 1 cm ça vaut tant du méridien (je te fais confiance pour le coup du méridien!).

Anonyme

par Anonyme » 20 Oct 2011, 17:04

Skullkid a écrit:La définition de la continuité au lycée ne parle pas d'un crayon. L'image du levé de crayon c'est pour aider à visualiser la définition, ce n'est certainement pas une définition. Il y a une définition très rigoureuse qui est donnée au lycée. Ensuite, visuellement on n'obtient pas une droite mais deux droites sécantes. Pour dessiner deux droites sécantes sans lever le crayon, je suis obligé de repasser un trait que j'ai déjà dessiné, ce qui va à l'encontre de l'idée intuitive de la fonction.
OK j'ai du mal comprendre...
J'aimerais bien , si tu as du temps, que tu me rappelles exactement ce qu'on explique sur la notion de continuité d'une fonction au lycée...

Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 17:06

Au lycée, on introduit la notion de limite via une description vernaculaire de la définition formelle quantifiée qu'on retrouve en sup.

La notion de continuité est alors définie à partir de celle de limite, de la façon citée dans mon post précédent.

Edit : Cela dit, pour te donner quand même un peu raison, la notion de continuité est typiquement quelque chose de pas clair visuellement, contrairement à ce qu'on à tendance à penser. Si dessiner une fonction continue était si simple, je veux bien qu'on me dessine une fonction continue et dérivable nulle part. Pire, qu'on me dessine une fonction dérivable partout mais deux fois dérivable nulle part etc.

En fait, à part les fonctions indéfiniment dérivables (appelées d'ailleurs fonctions "lisses"), le reste est difficilement représentable.

En outre - et je crois avoir déjà ouvert une discussion à ce sujet mais qui a dû être effacée par la perte récénte des données - on a effectivement tendance comme tu le dis à assimiler la continuité à l'idée de "ne pas lever le crayon", mais en y réfléchissant, le fait de ne pas lever le crayon fait plutôt référence à la propriété des valeurs intermédiaires, qui est finalement assez éloignée de la notion de continuité.

Skullkid
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par Skullkid » 20 Oct 2011, 17:23

Nightmare a écrit:Un nombre, nu de toute connotation, sert à quantifier, mais une unité, pour moi, c'est justement quelque chose qu'on quantifie et non qui sert à quantifier.


Mais, fondamentalement, quelle est la différence entre un nombre nu et un nombre avec une unité ? Te semble-t-il inconcevable que je puisse déclarer "tant du méridien vaut 1" (et non pas 1 cm), de la même façon que je peux parler d'un segment de longueur 1 en maths ?

Un physicien pourrait répondre que l'unité ajoute au nombre une dimension, et que si j'ai bien le droit de dire que 1 + 1 = 2 et que 1 mètre + 1 mètre = 2 mètres, 1 mètre + 1 gramme ne veut rien dire. Autrement dit, pour être pédant, ajouter une unité derrière un nombre nous place en fait dans une copie de R (ou de R+ peu importe), qu'on peut appeler l'espace des longueurs, qui n'est pas égale à cette autre copie de R qu'est l'espace des masses. Tout cela est vrai, mais ça n'a pas grand-chose à voir avec les unités, plutôt avec le type des objets manipulés. La somme d'une longueur et d'une masse n'est pas définie, tout comme la somme d'une droite et d'une framboise.

Même si la présence de l'unité nous prévient que le nombre est typé, ce n'est pas l'unité qui type le nombre. C'est parce que le nombre possède tel type qu'il faut lui flanquer telle unité. C'est parce que je dis que la longueur de mon bâton est 1, que l'unité que j'utiliserai devra être associée au type longueur. (Bon je m'aperçois que ça ressemble un peu à l'oeuf et la poule...)

Pour le coup du méridien, ce sont des vieux souvenirs, je ne saurais te certifier que c'est là la première définition historique du mètre. Mais ça ne change rien au principe selon lequel une unité est liée à un étalon : un jour, un gars a ramassé un bâton dans la forêt, et il a crié "maintenant, ça, c'est un mètre" suffisamment fort pour que tout le monde l'écoute, sauf les anglais qui regardaient leurs pieds.

Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 17:33

Skullkid a écrit:Mais, fondamentalement, quelle est la différence entre un nombre nu et un nombre avec une unité ?


Pour moi il y en a une énorme à laquelle tu fais implicitement référence : Un nombre a un statut dynamique, il peut justement complètement changer de signification selon le contexte dans lequel il intervient, contrairement à un nombre auquel on rajoute une unité qui devient statique et désigne, du coup, quelque chose de bien particulier.

D'ailleurs, et c'est finalement pas si anodin qu'on soit séparé la dessus, cet "état" du nombre a posé bien des problèmes aux mathématiciens de l'histoire.

Maintenant, sur un dessin, quelle est la différence entre dire que le segment mesure 1 ou qu'il mesure 1cm? Fondamentalement, aucune, maintenant on se rend bien compte que ça joue énormément sur l'interprétation de l'énoncé. C'est dommage d'ailleurs que l'étude n'ait pas poussé le vice en proposant aussi aux profs participant de résoudre un exercice du même type mais sans unité de longueur.


Skullkid a écrit: un jour, un gars a ramassé un bâton dans la forêt, et il a crié "maintenant, ça, c'est un mètre" suffisamment fort pour que tout le monde l'écoute, sauf les anglais qui regardaient leurs pieds.


:we:

Skullkid
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par Skullkid » 20 Oct 2011, 17:48

Nightmare a écrit:Pour moi il y en a une énorme à laquelle tu fais implicitement référence : Un nombre a un statut dynamique, il peut justement complètement changer de signification selon le contexte dans lequel il intervient, contrairement à un nombre auquel on rajoute une unité qui devient statique et désigne, du coup, quelque chose de bien particulier.


Je suis d'accord, mais le statut n'est pas la nature. Le statut c'est nous qui le donnons, et il peut varier selon les situations. D'ailleurs ça rejoint ce que tu dis juste après :

Nightmare a écrit:Maintenant, sur une dessin, quelle est la différence entre dire que le segment mesure 1 ou qu'il mesure 1cm? Fondamentalement, aucune, maintenant on se rend bien compte que ça joue énormément sur l'interprétation de l'énoncé. C'est dommage d'ailleurs que l'étude n'ait pas poussé le vice en proposant aussi aux profs participant de résoudre un exercice du même type mais sans unité de longueur.


De fait, si l'exercice avait été posé sans mettre d'unités, je pense qu'il est raisonnable d'affirmer que le nombre d'avis "ce n'est pas un carré" aurait augmenté. Même si le carré avait été exactement le même. Pour diverses raisons, on est en quelque sorte entrainés à "passer en mode approximation" quand on voit une unité physique, et à "rester en mode exact" quand on n'en voit pas.

Pour le menuisier, le cadre en question est un carré, parce que pour lui 0,1 cm est une erreur tout à fait acceptable. Mais pour le physicien des particules, 0,1 cm c'est une erreur colossale. Puisque ce qui compte, en vrai, ce sont les erreurs relatives, par rapport à l'ordre de grandeur typique qu'on manipule. Pour le menuisier, cet ordre de grandeur est celui du cadre lui-même, disons la dizaine de centimètre. Pour le physicien des particules, c'est la taille de l'atome.

Ma position (mais là c'est juste un avis personnel) c'est que l'exercice de base est un exercice de maths, et que donc on doit "rester en mode exact".

Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 17:54

Skullkid a écrit:Je suis d'accord, mais le statut n'est pas la nature. Le statut c'est nous qui le donnons, et il peut varier selon les situations. D'ailleurs ça rejoint ce que tu dis juste après :


C'est compliqué le fond de ce que tu dis là. Tu es certain que c'est nous qui donnons un statut aux objets mathématiques et pas la nature? Je crois que ce débat est encore plus ouvert que le notre!

Ma position (mais là c'est juste un avis personnel) c'est que l'exercice de base est un exercice de maths, et que donc on doit "rester en mode exact".


C'est aussi ma position, si l'exercice était vraiment un exo de maths. Mais tu l'auras compris, toute la question est de savoir si c'est vraiment un exercice de maths. Et finalement, la réponse dépend de la façon dont chacun conçois l'exercice. Finalement, qu'est-ce qui fait qu'un exercice est un exercice de maths aujourd'hui à part le fait qu'il soit enseigné tel quel dans notre institution en tant qu'exercice de maths? Suffit de regarder ce qu'il s'est passé avec la statistique. Aujourd'hui, un problème de statistique, c'est plus considéré comme un problème de maths, alors que ça l'était il y a fort longtemps. (Bon, c'est différent, mais ça rejoint l'idée)

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par Skullkid » 20 Oct 2011, 18:20

Nightmare a écrit:C'est compliqué le fond de ce que tu dis là. Tu es certain que c'est nous qui donnons un statut aux objets mathématiques et pas la nature? Je crois que ce débat est encore plus ouvert que le notre!


Ce que je dis c'est que le nombre, comme tout objet mathématique, est quelque chose de purement logique (au sens usuel du terme), conceptuel. Je prétends que les mathématiques sont une structure "flottante", et n'ont fondamentalement aucun lien avec la réalité. Là où ça devient compliqué c'est qu'en général, si on fait des maths, c'est bien évidemment pour les relier à la réalité, et que finalement, la création de nouveaux objets mathématiques est souvent motivée par un besoin scientifique réel. Mais ces liens qu'on fait ne sont pas intrinsèquement contenus dans l'objet mathématique. Ce n'est pas parce qu'on utilise des nombres pour mesurer des longueurs que le concept de nombre a quoi que ce soit à voir avec le concept de longueur.

Si je remplace tous les termes matheux par des mots inexistants pour bannir l'intuition (tant que faire se peut), je n'aurai pas changé les mathématiques elles-mêmes, je les aurai juste rendues beaucoup plus difficiles à apprendre, et j'en aurai camouflé tout intérêt autre qu'esthétique. Je trouve que c'est à rapprocher du mot "quark" en physique, qui a justement été inventé pour qu'il ne corresponde à rien de connu au préalable.

Je me souviens de cette phrase d'un de mes profs de philo : "La doxa vous aveugle, vous qui pensez que le nombre que j'ai écrit en rouge en haut de vos copies a un quelconque rapport avec la qualité de votre dissertation."

Nightmare a écrit:C'est aussi ma position, si l'exercice était vraiment un exo de maths. Mais tu l'auras compris, toute la question est de savoir si c'est vraiment un exercice de maths. Et finalement, la réponse dépend de la façon dont chacun conçois l'exercice. Finalement, qu'est-ce qui fait qu'un exercice est un exercice de maths aujourd'hui à part le fait qu'il soit enseigné tel quel dans notre institution en tant qu'exercice de maths? Suffit de regarder ce qu'il s'est passé avec la statistique. Aujourd'hui, un problème de statistique, c'est plus considéré comme un problème de maths, alors que ça l'était il y a fort longtemps. (Bon, c'est différent, mais ça rejoint l'idée)


C'est bien vrai, le fait que j'estime que c'est un exo de maths est surtout dû au fait que je me place dans le cadre scolaire que je connais.

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par Nightmare » 20 Oct 2011, 18:28

Skullkid a écrit:Ce que je dis c'est que le nombre, comme tout objet mathématique, est quelque chose de purement logique (au sens usuel du terme), conceptuel. Je prétends que les mathématiques sont une structure "flottante", et n'ont fondamentalement aucun lien avec la réalité. Là où ça devient compliqué c'est qu'en général, si on fait des maths, c'est bien évidemment pour les relier à la réalité, et que finalement, la création de nouveaux objets mathématiques est souvent motivée par un besoin scientifique réel. Mais ces liens qu'on fait ne sont pas intrinsèquement contenus dans l'objet mathématique. Ce n'est pas parce qu'on utilise des nombres pour mesurer des longueurs que le concept de nombre a quoi que ce soit à voir avec le concept de longueur.


On s'est mal compris à priori, le fait que justement, tout objet mathématique est quelque chose de purement logique, ça se discute beaucoup. Oui, le nombre 2, en tant que notation et "objet mathématique", est issu de l'homme. Maintenant, est-ce que la quantité 2 a été inventée par l'homme? L'animal n'a pas eu besoin d'attendre l'homme pour distinguer s'il a deux poissons à manger ou un seul.

Est-ce que l'homme a inventé les maths ou les a juste formalisées? Grande question.

je me place dans le cadre scolaire que je connais.


Et c'est ce qu'ont fait tous les participants à l'étude, d'où les résultats si différents ^^

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par Skullkid » 20 Oct 2011, 18:37

Nightmare a écrit:Est-ce que l'homme a inventé les maths ou les a juste formalisées? Grande question.


C'est vrai, j'imagine que ce n'est aussi qu'une affaire de point de vue et de définition qu'on a des maths ^^

Nightmare
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par Nightmare » 20 Oct 2011, 18:41

Skullkid a écrit:C'est vrai, j'imagine que ce n'est aussi qu'une affaire de point de vue et de définition qu'on a des maths ^^


Je pense que c'est beaucoup plus compliqué que ça, puisque ça demande finalement de réfléchir à l'essence même de l'humain, de son intelligence, de sa perception. Si nous avions été différents, si nous voyions les choses différemment, nos maths auraient-elles été différentes?

Perso, bien qu'intéressant, je préfère pas me lancer dans ce débat, principalement par manque d'arguments...

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par Skullkid » 20 Oct 2011, 18:47

Idem, tous mes arguments tourneraient autour de ce que j'ai déjà dit de toute façon... cela dit c'était bien !

Anonyme

par Anonyme » 20 Oct 2011, 19:35

@Skullkid
Pourrais tu répondre à la question que j'ai posée dans ce topic ?

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par Skullkid » 20 Oct 2011, 19:48

Nightmare y a déjà répondu, mais je peux répéter : la définition de la continuité de f en a, telle qu'enseignée en terminale, est "f(x) tend vers f(a) quand x tend vers a".

Quant à la notion de limite, comme l'a dit Nightmare également, en première elle n'est pas proprement définie. On admet des limites classiques et les règles de calcul sur les limites, et on en donne une interprétation graphique et intuitive.

Anonyme

par Anonyme » 20 Oct 2011, 19:57

Skullkid a écrit:Nightmare y a déjà répondu, mais je peux répéter : la définition de la continuité de f en a, telle qu'enseignée en terminale, est "f(x) tend vers f(a) quand x tend vers a".

Quant à la notion de limite, comme l'a dit Nightmare également, en première elle n'est pas proprement définie. On admet des limites classiques et les règles de calcul sur les limites, et on en donne une interprétation graphique et intuitive.
Pardon mais je ne compends pas ce que tu racontes si cette fonction n'est pas définie en -2 ? alors c'est quoi le problème ?

Skullkid
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par Skullkid » 20 Oct 2011, 20:10

schulhof_2 a écrit:Pardon mais je ne compends pas ce que tu racontes si cette fonction n'est pas définie en -2 ? alors c'est quoi le problème ?


Alors il faut repasser en classe inférieure, j'imagine. Ça doit être la classe de seconde où on apprend que f(a) n'existe que lorsque f est définie en a.

Anonyme

par Anonyme » 20 Oct 2011, 20:27

Skullkid a écrit:Alors il faut repasser en classe inférieure, j'imagine. Ça doit être la classe de seconde où on apprend que f(a) n'existe que lorsque f est définie en a.
MERCI pour tes explications
: Heureusement pour TOUS, que tu es là , vigileant sur sur MF, et pour tes msgs sur MF on apprend quelquechose... :ptdr:

ffpower
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par ffpower » 21 Oct 2011, 10:00

Pour rajouter mon grain de sel: il semble clair que la figure ressemble a priori à un carré, et que l'exercice est de savoir si c'est effectivement le cas..je veux dire, même si on est pas matheux, on ne peux qu'être d'accord que ce qui ressemble plus ou moins à un angle droit peut ne peut pas l'être (de même que ce qui semble être parallelle ne l'est pas forcément..c'est d'ailleurs pour ça que l'on utilise des niveaux (je parle de l'outil) )

Donc si on donne des mesures, c'est donc pour vérifier si l'intuition est exacte par le moyen utilisé depuis des millénaires pour vérifier les angles droits, à savoir Pythagore..Et vu que ca ne vérifie pas la relation (avec quand même une erreur de 0.5 cm, c'est pas rien), ben on ne peut que conclure que ce n'est pas un carré, à moins d'être très tolérant sur les erreurs autorisées.

C'est pour moi la seule réponse valide. Au pire si on est pas matheux et qu'on connait pas Pythagore, ils peuvent dire que ça ressemble à un carré mais qu'ils ne peuvent pas en être sûr.

Pour moi ceux qui affirment que c'est un carré se sont juste fait avoir par l'illusion d'optique (à l'instar des classiques "les 2 carrés ont ils même taille?" "les 2 droites sont elles parallelles, ect..)
D'ailleurs à ceux là je leur ferais bien le coup du carré manquant^^
http://img837.imageshack.us/img837/1479/explication.jpg

 

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