Le blog-notes mathématique du coyote

Voir les réponses données dans Quora (il y en a beaucoup...).

Quels sont les plus vieux textes connus des mathématiques chinoises ? Et sur quels outils de calculs reposait la pratique mathématique ?
Cet article présente le Livre sur les calculs effectués avec des bâtonnets, un manuscrit chinois du IIe siècle avant J.-C., et montre que les bâtonnets de calculs permettaient d’effectuer des calculs en parallèle sur plusieurs lignes.

Lire l'article sur Images des mathématiques

C'est une équation simple, sans même une inconnue, de l'arithmétique de collège, du calcul mental basique, qui depuis une semaine divise internautes et même mathématiciens sur Twitter. À l'origine, cette internaute qui a comme un doute...

En quelques heures, c'est une foire d'empoigne qui s'empare de l'équation. Deux camps s'opposent : ceux qui pensent que le résultat est égal à seize, et ceux qui ricanent en expliquant que non, bien évidemment, il est égal à 1, et à rien d'autre. Chacun avance ses arguments, voire même ses démonstrations, en vidéo.

PEDMAS remet les choses dans l'ordre

Heureusement, les mathématiques ne sont pas une matière molle. Il y a des règles, en l'occurrence des règles écrites sur l'ordre dans lequel on doit effectuer ces opérations, et pas juste de gauche à droite, dans l'ordre où on les lit. Le principe a un acronyme, PEMDAS : d'abord traiter les Parenthèses, puis les Exposants, les Divisions et Multiplications, et enfin les Additions et Soustractions. Simple, non ? Dans ce ordre-là, on résout d'abord le contenu des parenthèses, pour aboutir à 8÷2(4), puis la division - pour arriver à 4(4) - et enfin la multiplication. Et quatre fois quatre, ça fait 16, non ?
Problème résolu ? Pas vraiment. Si l'on choisit de traiter la multiplication avant la division, on aboutit bien à 8÷2(4), avant de multiplier deux par quatre, pour arriver à 8÷8, et ça, rien à faire, ça fait bien 1. Alors, qui dit vrai ? En fait, les deux sont vrais, selon que l'on choisisse de résoudre les opérations dans l'ordre de lecture (division en premier), ou de suivre PEMDAS à la lettre, et de multiplier avant de diviser. Sinon que dans PEMDAS, multiplication et division n'ont pas de priorité l'une sur l'autre...
Donc la réponse est bien 16, comme le confirmera votre calculatrice scientifique ou Google:
Source : Cédric Ingrand sur LCI.fr

Nous sommes en 1919. Comment calculer 99¹⁰⁰ ?

Lire la réponse sur Quora.

Pour un ordinateur, rien ne semble plus simple que de multiplier deux nombres. Mais des informaticiens ont mis au point un algorithme en mesure de calculer en théorie "plus vite" que tout ce qui était possible auparavant. Difficilement transposable en pratique, cette avancée donne ainsi une nouvelle mesure de la complexité de la multiplication. Rencontre avec l'un des concepteurs de l'algorithme, le mathématicien et informaticien Joris van der Hoeven, directeur de recherche CNRS au Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique.

Lire l'article de Philippe Pajot dans larecherche.fr

Lire aussi l'article de Céline Deluzarche sur Futura Sciences

Jean Vuillemin Professeur à l’École Normale Supérieure, nous parle de multiplication égyptienne. Pourquoi ? Car cet algorithme, très ancien, est redevenu un outil majeur, sous le nom de produit binaire.

Lire l'article sur Binaire.

Jusqu'au XIXe siècle et au moins depuis le XIIIe, les calculateurs chinois ont fait usage d’une « table de division » qui, tirée de son contexte, peut nous sembler mystérieuse. Cette méthode est très différente de celle qui domine aujourd'hui dans nos sociétés : elle ne s’appuie pas sur un usage inverse de la table de multiplication mais sur un ensemble d’instructions pour la manipulation du boulier. Comme nous le montrera cet exemple, l’enseignement du savoir mathématique s’inscrit dans un contexte à la fois social et matériel.

Lire l'article sur Images des mathématiques

Démonstration de l'utilisation du soroban japonais dans des écoles japonaises dans l'émission Japan in Motion.

On appelle ainsi un procédé de multiplication abrégée qui permet d'obtenir, à une unité près d'un certain ordre, le produit de deux nombres entiers ou décimaux, et qui est devenu classique. Nous le reproduisons ici, d'après Serret, sous une forme qui répond à presque tous les cas se présentant dans la pratique, et qui du reste peut être aisément modifiée :

On écrit le chiffre des unités du multiplicateur au-dessous du chiffre du multiplicande qui représente des unités cent fois plus petites que celle qui exprime le degré d'approximation demandé; on écrit ensuite les autres chiffres du multiplicateur dans l'ordre inverse de l'ordre ordinaire, c.-à-d. les dizaines, centaines, etc., à droite du chiffre des unités; les dixièmes, centièmes, etc., à gauche du chiffre des unités. On multiplie ensuite le multiplicande par chaque chiffre significatif du multiplicateur, en commençant chaque multiplication par le chiffre du multiplicande qui est au-dessus du chiffre du multiplicateur. On écrit tous les produits partiels les uns au-dessous des autres, de manière que les derniers chiffres à droite se correspondent, et on les ajoute. On supprime les deux derniers chiffres à droite de la somme, et l'on augmente d'une unité le chiffre précédent. Enfin, on fait exprimer au résultat des unités de l'ordre de celle qui exprime le degré d'approximation demandé.

Par exemple, soit à multiplier 31,415926535897 par 986,96070733, le produit devant être obtenu à 0,001 près. L'opération se disposera comme il suit :

  31415926535897
33707069689

---

 2827433385
  251327408
   18849552
    2827431
     188490
       2198
         21

---

 3100628485

Le produit cherché est 31006,285 à 0,001 près.

Source : www.cosmovisions.com/regleOughtred.htm

Les opérations arithmétiques que décrivent les sources mathématiques chinoises depuis le premier siècle de notre ère s’appuient régulièrement sur une représentation positionnelle et décimale des nombres. Elles se pratiquent à l’aide de baguettes sur une surface à calculer, et permettent des manipulations de fractions en toute généralité.
Par les similarités avec notre système de numération et d’écriture des nombres aujourd’hui, la présente ressource pédagogique numérique interactive montre plus généralement comment une pratique scientifique peut être singulière, tout en produisant des résultats à caractère universel.
Elle vise un public assez large, qui va du collège aux enseignants du secondaire, mais elle peut également illustrer des cours d’histoire des mathématiques au niveau Licence ou Master dans les universités.

Voir le site http://mathschine.univ-lille1.fr

Voici une méthode simple permttant de calculer rapidement le jour de la semaine de n'importe quel jour des 20ème et 21ème siècles. Avec un peu d'entraînement on peut même y arriver de tête !

D'abord, vous devez mémoriser la table suivante:
Janvier : 1, 0 les années bissextiles
Février : 4, 3 les années bissextiles
Mars : 4
Avril :0
Mai : 2
Juin : 5
Juillet : 0
Aout : 3
Septembre : 6
Octobre : 1
Novembre : 4
Décembre : 6
Pour retenir plus facilement ces valeurs, groupez-les par 3 : 1 4 4 (carré de 12), 0 2 5 (carré de 5), 0 3 6 (carré de 6), 1 4 6 (carré de 12 + 2).

Prenons une date au hasard, par exemple le 13 novembre 1981.

1) Prenez les deux derniers chiffres de l'année (81 dans notre exemple) et calculez le quotient de la division de ce nombre par 4 (on laisse tomber le reste).
81/4= 20 et quelques.

2) Ajoutez à ce quotient (20) le nombre de départ (81) + le code du mois (novembre = 4) + la date du mois (13)
20+81+4+13 = 118

3) Calculez le reste de la division de ce nombre par 7
118= 16x7 + 6

4) Si l'année est en 1900 et quelques, le reste (6) est le numéro du jour de la semaine cherché, sachant que :
Dimanche = 1
Lundi = 2
Mardi = 3
Mercredi = 4
Jeudi = 5
Vendredi = 6
Samedi = 0
Si l'année est en 2000 et quelques, retranchez 1 au reste.

Le 13 novembre 1981 tombait donc un vendredi !

Pour vérifier, vous pouvez toujours utiliser ce programme.

Selon Wikipédia, la multiplication par jalousies est une technique de multiplication qui se pratiquait au Moyen Âge en Chine, en Inde, chez les Arabes aussi bien qu'en Occident, et se pratique encore aujourd'hui en Turquie.
Le nom de « multiplication par jalousies » provient du fait que la structure des diagonales évoque le dispositif de lamelles équipant certaines fenêtres orientales et appelé « jalousies ».

Educmath propose un dossier sur les bouliers :

• Lecture du boulier
• Principe de l'addition et de la soustraction
• Principe de la multiplication
• Principe de la division
• Extraction des racines carrées
• Simulateurs en ligne
• Pistes d'utilisations pédagogiques
• Références

Le collège Joachim du Bellay propose une présentation historique et pratique sur l'utilisation des bouliers.