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Dans cet ouvrage, les auteurs ont sélectionné un certain nombre de jeux et de casse-têtes qui sont réellement pratiqués, ou du moins qui l'ont été à une certaine époque, et dont la compréhension profonde repose sur des notions mathématiques.
La présentation, illustrée par plus de 550 figures explicatives, se veut progressive sans s'interdire quelques développements plus ambitieux.
Sont ainsi étudiés le solitaire, le casse-tête chinois, le jeu de taquin, les tours de Hanoï, le Rubik's cube et certaines de ses nouvelles variantes.
Du côté des jeux de stratégie sont examinés le jeu de morpion, le jeu de Nim et ses variantes (jeu de Wythoff, de Kayles, jeu Chomp), le jeu de Hex...
On s'intéresse aussi à quelques autres problèmes comme le battage des cartes : comment obtenir un mélange parfait - ou comment ne pas le faire pour tirer de là un tour de magie.
Le niveau mathématique est celui de la première année d'études supérieures.
Ce petit livre présente un intérêt particulier pour les élèves scientifiques : Tao y livre d'une manière très stimulante sa vision des mathématiques. Il partage avec le lecteur non seulement les « trucs du métier », mais aussi, d'une façon très pédagogique, toute sa démarche de recherche.
L'algèbre linéaire pour les scientifiques qui s'en servent vraiment
Ce volume est le deuxième de la nouvelle édition des Oraux X-ENS de Serge Francinou, Hervé Gianella et Serge Nicolas, conforme au programme de 2014. Il est consacré à l'algèbre linéaire?: matrices, déterminants, réduction des endomorphismes, groupe linéaire. Il comporte 40 % d'exercices nouveaux.
La modélisation des épidémies est devenue un problème d'actualité avec la pandémie de Covid-19. Des notions techniques comme par exemple le paramètre R0 ont fait leur apparition dans le discours des décideurs politiques.
Il existe deux approches pour la modélisation des épidémies. La première repose sur des modèles mathématiques simples. Ces modèles présentent l'avantage de pouvoir être analysés mathématiquement, de sorte qu'on comprend ce qui se passe dans le modèle. De plus, les paramètres du modèle sont en petit nombre, et peuvent être estimés à partir des données réelles (même si c'est avec de grandes difficultés), ce qui permet de faire des prévisions ou d'imaginer les conséquences d'interventions envisagées. La seconde approche consiste à organiser un jeu informatique entre quelques centaines d'acteurs fictifs, agissant chacun suivant des règles particulières et « simulés » dans la mémoire de l'ordinateur.
Le livre de Nicolas Bacaër est une introduction à la modélisation mathématique des épidémies au sens de la première approche.
On étudie dans la première partie le modèle le plus courant, utilisé pour les prévisions concernant la Covid-19. L'auteur présente des résultats nouveaux sur l'estimation de la date du pic de l'épidémie, ainsi que des formules permettant d'estimer la diminution du nombre final de personnes touchées qu'apporte une diminution brusque du taux de contact (cas d'un confinement).
Une seconde partie étudie les effets de la saisonnalité, avec des applications au chikungunya à la Réunion, à la leishmaniose au Maroc et à une épidémie historique de peste en Inde.
La troisième et dernière partie ajoute aux effets de la saisonnalité la prise en compte du hasard. La discussion tourne essentiellement autour du calcul de la probabilité d'extinction d'une épidémie, avec une application au cas de la rougeole en France, et du temps que met une épidémie pour s'éteindre.
Indiquons pour finir que si la première partie est accessible à un étudiant de première année motivé, le reste du livre demande le niveau d'une licence de mathématiques.
Le volume 6 de la série, consacré aux probabilités et très attendu, partaît avant les volumes 4 et 5.
Destiné aux étudiants en fin de licence et en master, et naturellement aux candidats à l'agrégation de ma- thématiques, cet ouvrage très complet intéressera tous ceux qui ont affaire aux équations différentielles.
Tous les énoncés sont démontrés de façon précise et détaillée, et précédés ou suivis de nombreux exemples traités eux aussi dans tous leurs détails. S'y ajoutent 150 exercices complètement corrigés.
L'ouvrage est complété par un important appendice consacré à l'analyse fonctionnelle et au calcul différen- tiel, sujets dont certaines bases peuvent manquer aux étudiants en mathématiques qui abordent les équa- tions différentielles, comme aux non-mathématiciens qui recherchent des informations précises sur les équa- tions différentielles et leurs solutions.
Nous rééditons en quatre tomes l'important ouvrage L3 Algèbre (992 pages grand format) publié par Pearson en 2009.
Cet ouvrage encyclopédique, rédigé par 13 auteurs est toujours très demandé par les étudiants en mathématiques.
Sans équivalent, même en anglais, il couvre toutes les connaissances en algèbre qu'on peut attendre d'un étudiant passant l'agrégation. Il comporte un grand nombre d'exercices, tous corrigés.
Pour cette nouvelle édition, l'ouvrage a été très sérieusement revu et corrigé, et le plan a été modifié.
Les quatre tomes prévus sont :
Tome 1. Formes quadratiques et géométrie.
Tome 2. Groupes.
Tome 3. Anneaux et modules.
Tome 4. Corps.
La publication commencera avec le tome 2, qui paraît à l'été 2021, et sera suivi du tome 3 à l'automne.
Une introduction à l'informatique fondamentale présentant tous les grands domaines de la théorie des langages formels aux notions de calculabilité et de complexité.
Ce manuel est une introduction à l'informatique fondamentale présentant tous les grands domaines de la théorie des langages formels aux notions de calculabilité et de complexité. Le cours est complété par de nombreux exercices dont les corrigés, très détaillés, assurent une mise en application efficace des différentes notions. Il s'adresse aux étudiants en Licence 3 et en Master de Mathématiques ou d'informatique ainsi qu'aux candidats à l'Agrégation de mathématiques, option informatique, dont il couvre l'essentiel du programme.
Sommaire :
I. Langages formels 1. Langages rationnels 2. Langages algébriques II. Calculabilité et complexité 3. Calculabilité 4. ComplexitéAu fil de chaque chapitre, on trouvera des exercices suivis de leurs corrigés.
Ce livre expose les bases de la théorie des probabilités : algèbre des événements, variables aléatoires, indépendance, probabilités conditionnelles, moments des variables aléatoires discrètes et continues, fonctions génératrices, théorèmes limites.
Il comporte un très grand nombre d'exercices accompagnés de solutions détaillées. conçu à l'origine à l'intention des candidats au capes de mathématiques ou à l'agrégation interne, cet ouvrage s'est révélé très utile aux étudiants des premières années d'université. il est le fruit de nombreuses années d'expérience des concours et de leur préparation. il est suivi d'un second tome, destiné aux étudiants en master de mathématiques et aux candidats à l'agrégation externe.
L'auteur insiste d'emblée, à juste titre, sur l'importance de la démarche de modélisation probabiliste. l'approche intuitive et concrète inhérente aux probabilités va ici de pair avec une exigence de rigueur et une grande précision dans la rédaction. la théorie est constamment illustrée par de nombreux exemples et contre-exemples. aucune connaissance préalable en probabilités n'est nécessaire, et certains préliminaires mathématiques (familles sommables, par exemple) sont traités en détail.
Ce bref ouvrage très dense, rédigé par un spécialiste des équations aux dérivées partielles, fournit les bases d'analyse fonctionnelle abstraite indispensables à tout étudiant en mathématiques, en mathématiques appliquées ou à tout candidat à l'agrégation : intégrale de Lebesgue, espaces de Banach, espaces de Hibert, espaces de Lebesgue et dualité.
Trois chapitres sont ensuite consacrés à des applications : espaces de Sobolev, réarrangements, problèmes elliptiques linéaires et non linéaires. L'exposé, original, fait souvent appel à des méthodes inspirées de recherches récentes, qui figurent pour la première fois dans un ouvrage pédagogique. On notera l'usage des inégalités de réarrangement dans le traitement des problèmes elliptiques, la présentation, dans les dernières pages du livre, de résultats nouveaux sur les ruptures de symétrie et, dans le premier chapitre, une construction simple et directe de l'intégrale de lebesgue.
L'ouvrage comporte 84 énoncés d'exercices.
Les olympiades, initialement réservées aux pays de l'ex-bloc soviétique, rassemblent aujourd'hui une centaine de nations. Présente les énoncés et les solutions proposés de 1976 à 2005. S'adresse aux bons élèves de fin de cycle secondaire "désireux d'appréhender des exercices de réflexion difficiles".
Cet ouvrage est la première incursion de notre maison dans le monde de l'enseignement secondaire, si l'on excepte les ouvrages destinés aux concurrents aux Olympiades et le livre de Nicolas Bacaër, Histoires de mathématiques et de populations, qui a été utilisé dans d'innombrables TPE.
Depuis les années 90, les clubs de maths se multiplient dans les lycées, regroupés dans des associations comme Math en Jeans et Animath, soutenues par les pouvoirs publics.
À la question « Comment motiver les élèves pour l'étude des mathématiques ? », on peut apporter la réponse : « En montrant son utilité, aussi bien dans la vie quotidienne que comme clef de la haute technologie ». C'est une voie didactique puissante qui a été considérablement enrichie par de nombreux travaux, en particulier ceux du consortium international COMAP (Consortium for Mathematics and its Applications), dont nous publions en 2018 l'ouvrage Ça sert à tout (en 7 volumes) .
L'autre voie est celle qui est suivie dans cet ouvrage.
Elle consiste à tenter de faire sentir la séduction des mathématiques, en dépit ou à cause de leur exigence, séduction qui n'est que faiblement liée à leur utilité.
Les mathématiques peuvent séduire parce qu'elles sont un monde dont les objets et les relations montrent une extraordinaire variété, où s'effectuent des démarches, des mouvements de l'intelligence eux-mêmes d'une étonnante diversité.
Il s'agit d'un monde culturel, aussi riche que celui des autres arts.
Ce premier volume est consacré aux nombres, un second tome est en préparation, consacré à la géométrie.
Les mathe´matiques sont pour Michael Harris une activite´ humaine comme une autre : tout le propos de son livre est de les re´installer au sein des autres activite´s humaines, et tout d'abord au sein de la communaute´ que forment leurs «praticiens», dont Harris de´crit les re`gles et le fonctionnement. C'est ce qui fait l'originalite´ de ce livre, dont le propos extre^mement concret s'adresse a` un large public cultivé, et pas seulement aux spe´cialistes. Le point de vue de Harris est original et provocateur - on peut prendre le parti d'une conception plus ide´aliste des mathe´matiques, mais son livre, extrêmement stimulant, ne ressemble a` rien de ce qui a de´ja` e´te´ écrit sur la question.
Mis au point notamment pour la gestion de très grands projetsindustriels, les modèles mathématiques se sont imposés à tous les niveaux de l'activité économique : production, distribution et transports, marketing, finance... Des logiciels du commerce permettent aujourd'hui aux entreprises dépourvues d'un service de recherche d'en faire usage, mais même si ces logiciels se présentent comme des " boîtes noires ", il est évident que la compréhension des principes mobilisés doit permettre au décideur de poser intelligemment le problème à résoudre et d'interpréter correctement les résultats obtenus. L'un des buts de ce livre est de les y aider. Liste des chapitres. Epistémologie de la modélisation ; représentation de données réelles par une fonction mathématique ; ordonnancement de projets complexes ; optimisation de la production ; gestion de stocks ; problèmes de files d'attente ; mathématiques financières, notamment modélisation d'obligations et valorisation d'options.
Conçu à l'intention des 3000 clubs de mathématiques existant dans les collèges et les lycées français, et dont la récente mission Villani-Torossian encourage la création, mais excellent compagnon de travail pour tous ceux qui veulent se renforcer en maths, seuls ou accompagnés, qu'ils visent ou non la participation à des compétitions scolaires. Comprend 250 questions ou exercices (tous corrigés) et 220 figures.
Les mathématiques d'école dont nous parle Daniel Perrin sont celles de tout le monde : nombres, géométrie, aires, volumes.
Nous sommes familiers avec ces notions depuis notre plus tendre enfance, et pourtant elles présentent des difficultés inattendues dès qu'on veut les cerner d'un peu plus près. Cela n'avait pas échappé aux Grecs de l'Antiquité, qui s'étaient attachés à donner de ces notions des définitions précises, et qui en avaient établi les propriétés avec un souci de rigueur qui nous déconcerte parfois aujourd'hui.
Mais ils le savaient :
Sinon, gare au paradoxe ! Ces difficultés, bien sûr, doivent être soigneusement cachées aux élèves de l'école élémentaire et du collège, mais pas à leurs maîtres qui doivent savoir si, oui ou non, 0,999. = 1 (la question leur est souvent posée), ou pourquoi le nombre n qui intervient dans le périmètre du cercle est aussi celui qui figure dans l'aire du disque. Les notions premières, celles que chaque enseignant doit maîtriser, sont donc ici justifiées, expliquées, commentées dans un exposé agréable (les démonstrations un peu arides sont reportées en annexe) et qui ne s'écarte jamais du terrain très concret choisi au départ.
Mais les mathématiques ne se limitent pas à cette exigence de rigueur intellectuelle. Le plaisir de la recherche et la joie de la découverte en sont des composantes essentielles. Partant d'un niveau élémentaire (les mathématiques du baccalauréat scientifique), le livre de Daniel Perrin nous entraîne très loin dans la redécouverte des nombres et de la géométrie. On y rencontre les mystères des nombres premiers ou de l'écriture décimale des fractions, on y explique la beauté des constructions à la règle et au compas, ou les secrets des découpages des polygones, on y découvre les patrons des polyèdres ou la merveilleuse formule d'Euler.
Le lecteur pourra satisfaire son goût de la recherche en se confrontant à plus de 200 exercices, tous passionnants, tous corrigés, et à une cinquantaine de problèmes. Né d'un cours pour les futurs professeurs d'école (dans le cadre de la licence pluridisciplinaire d'Orsay), ce livre s'adresse aussi aux professeurs du second degré et à tous les étudiants en mathématiques.
Nouveaux programmes, nouvelle série. Le volume 3 (paraît avant le vol. 2)
Leslie Valiant est un des grands de l'informatique théorique. Il pose ici les bases d'une théorie mathématique destinée à expliquer les mécanismes principaux du comportement des êtres vivants et de l'intelligence artificielle : adaptation, apprentissage, évolution, connaissance.
Problem-Solving Strategies enfin traduit en français ! Solutions d'expert est la traduction française, en deux volumes, du meilleur livre au monde sur la résolution de problèmes, signé Arthur Engel.
Traduit par Jean-Christophe Novelli, ce livre est le produit de la préparation de l'équipe d'Allemagne aux Olympiades de mathématiques tout au long d'une vingtaine d'années. Rassemblant 1100 problèmes issus de tous les pays du monde, il est organisé autour des grandes idées qui mènent à leur résolution : principes d'invariance, stratégies combinatoires avec en particulier le principe des tiroirs ou la relation d'inclusion-exclusion de Poincaré, théorie des nombres et principe de récurrence, graphes et problèmes de coloriages, théorie des jeux...
L'ouvrage présente tout le programme d'analyse au CAPES externe et à l'Agrégation interne de mathématiques avec un cours complet et 315 exercices corrigés dont 163 dans le livre et 152 en ligne.
Il permet aux candidats de maîtriser le programme d'analyse commun à ces deux concours et de s'entraîner aux épreuves.
1. Suites numériques 2. Séries 3. Notions de topologie 4. Fonctions d'une variable réelle 5. Calcul intégral 6. Suites de fonctions 7. Séries de fonctions 8. Séries entières 9. Séries de Fourier 10. Équations différentielles Solutions des exercices Index