Les articles presentés dans cette rubrique proposent des développements
originaux qui reposent sur des objets mathématiques et des thématiques
enseignés lors du premier cycle universitaire. Ils s'adressent ainsi en
priorité aux enseignants du supérieur (en particulier aux enseignants
des classes préparatoires) mais sont éventuellement susceptibles
d'intéresser un plus large public,
incluant notamment les étudiants préparant le concours de l'agrégation.
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X. Caruso
Polynômes tordus
Au fil des maths, de la maternelle à l'université 529 (2018)
Nous expliquons comment l’introduction d’une multiplication non
commutative sur l’ensemble des polynômes à coefficients complexes permet
de résoudre certains exercices de géométrie plane.
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X. Caruso
Application des fractions continues à la construction des gammes musicales
Revue de Math. Spé. 123-1 (2012)
Les fractions continues peuvent être considérées comme une merveille des
mathématiques. Les propriétés absolument remarquables qu'elles possèdent
font qu'elles interviennent naturellement dans des domaines très variés.
Par exemple,
elles permettaient d'apporter un éclairage sur l'apparition de la suite
de Fibonacci dans la répartition des graines du tournesol. Le but de cet
article est de montrer avec quelle élégance elles s'immiscent aussi en
musique et unifient la définition des gammes classiques.
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X. Caruso, I. Kortchemski
Statistiques du nombre de cycles d'une permutation
Revue de Math. Spé. 121-4 (2011)
Le but de ce texte est d'étudier certaines propriétes statistiques du
nombre de cycles d'une permutation de $\{1, \dots, n\}$. Typiquement,
nous nous demandons combien de cycles en moyenne possède une telle
permutation, ou comment quantifier l'écart à cette moyenne.
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X. Caruso, S. Caruso
Combinatoire du point de croix
Revue de Math. Spé. 121-3 (2011)
Dans cet article, nous expliquons une technique de broderie
classique : le point de croix. Nous nous intéressons ensuite à la
question de minimiser la longueur de fil utilisée pour broder un dessin
donné et résolvons le problème lorsque le dessin est 4-connexe (notion
définie dans le texte). Nous décrivons également un algorithme qui brode
le dessin avec la quantité minimale de fil attendue. Enfin, dans une
dernière partie, nous étudions plusieurs exemples de dessins qui ne sont
pas 4-connexes.
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X. Caruso
Une incarnation peu connue du corps des nombres réels
Revue de Math. Spé. 119-4 (2009), 5–8
Le but de cette note est de donner une pretentation peu connue du corps
des nombres rdesls à partir de la notion de quasi-endomorphismes de $\mathbb Z$.
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X. Caruso
Autour de l'hypothèse du continu : construction de $\aleph_1$
Quadrature 73 (2009), 16–19
Dans cette note, on expose une construction d'un ensemble de cardinal
$\aleph_1$ (le plus petit cardinal indénombrable) qui a la vertu de ne
pas dépendre de l'hypothèse du continu.
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X. Caruso
Construction à la règle trop courte et au compas à ouverture limitée
Revue de Math. Spé. 119-2 (2009), 7–13
La théorie des constructions à la règle et au compas suppose toujours
implicitement que l'on dispose d'instruments idéaux. En particulier, les
règles sont infiniment longues (ou au moins aussi longues qu'on le
souhaite) et les compas peuvent avoir une ouverture arbitrairement
grande. Dans la pratique, évidemment, les instruments des écoliers ont
des tailles bien départir de quelques constructions, nous montrons dans
cette note que cela n'est pas un problème, du moins encore une fois
théoriquement.
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X. Caruso
Trisection de l'angle et duplication du cube
Revue de Math. Spé. 118-4 (2008), 24–28
Le but de cette note est de montrer que les deux problèmes historiques
de constructions à la règle et au compas qui sont la trisection de
l'angle et la duplication du cube sont, en un sens, indépendants.
Précisément, on montre que l'utilisation d'un instrument qui duplique le
cube ne permet de trisecter aucun angle supplémentaire que ne le
permettent, seuls, la règle et le compas. Et, réciproquement, on
prouve que la duplication du cube reste impossible si l'on s'autorise
à utiliser un instrument qui trisecte les angles.
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X. Caruso, D. Pigeon
Autour du théorème des nombres premiers
Revue de Math. Spé. 118-3 (2008), 3–15
On donne une méthode générale et élémentaire pour obtenir des
encadrements « à la Tchebychev » de $\pi(x)$, le
nombre de nombres premiers inférieurs ou égaux à $x$. Numériquement, on
constate que ces estimations semblent de plus en plus précises, ce qui
nous amène à nous demander si la méthode converge pour donner au final
le théorème des nombres premiers. Nous montrons et discutons un retultat
déconcertant : c'est effectivement le cas mais sous l'hytpohèse du
théorème des nombres premiers.
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X. Caruso
Quelques identités combinatoires en faveur de
l'existence du corps à un élément
Revue de Math. Spé. 117-1 (2006), 36–44
Dans cette note, on pretente une version modifiée des entiers (qui
dépend d'un paramètre $q$) qui amène à définir par aalogie certaines
quantités combinatoires moins usuelles. On montre toutefois que ces
nombres apparaissent naturellement dans certaines formules (et notamment
la formule du binôme) et qu'ils sont également reliés de très près à des
problèmes de dénombrement. L'existence de ces entiers modifiés et la
similarité de certaines formules avec les formules usuelles de
combinatoire amènent à penser qu'il doit exister un corps à un élément
(qui n'est pas l'anneau nul !) et une géométrie sur celui-ci.
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X. Caruso
Nombre d'or et tournesol
Revue de Math. Spé. 116-4 (2006), 7–23
On observe que les graines de tournesol ont une répartition très
particulière ; par exemple, deux graines consécutives sont espacées
d'un angle polaire constant environ égal à $2\pi\varphi$ où $\varphi =
\frac{1+\sqrt 5} 2$ est le nombre d'or. Dans cet article, on montre
(dans une certaine limite) que cette observation est compatible avec
une loi d'optimisation qui stipule que les graines de tournesol ont
tendance à se positionner de façon à minimiser la place occupée par
les interstices qui les séparent.
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X. Caruso, P. Bornsztein
Des formes bilinéaires en combinatoire II
Revue de Math. Spé. 115-3 (2005), 12–14
Cet article fait suite à l'article ci-dessus. On en reprend un exemple,
pour lequel on donne nouvelle solution proposée par un élève de terminale.
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X. Caruso, P. Bornsztein
Des formes bilinéaires en combinatoire I
Revue de Math. Spé. 114-3 (2004), 35–44
On montre comment l'introduction de certains concepts algébriques, en
l'occurrence les formes bilinéaires, peuvent être utiles à la résolution
de certains problèmes combinatoires. On crée ainsi un pont entre deux
domaines des mathématiques sans rapport évident.
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