Зачем мне эта математика
13.9K subscribers
495 photos
34 videos
1 file
352 links
Исследуем реальный мир через призму математики

Это канал Яндекс Образования

Мы делаем Практикум, Учебник, Лицей и другие большие проекты

Приходите учиться к нам: education.yandex.ru/

Номер регистрации 4962369782
Download Telegram
Как не промахнуться с оффером

Соглашаться на первое предложение или ждать чего-то получше? Вы не поверите, но даже на этот жизненно важный вопрос у математики есть ответ.

❗️Сделать выбор поможет «правило 37%».

Работает примерно так: сначала вы пропускаете примерно треть всех вариантов, а потом берёте первого, который кажется лучше предыдущих. Так вероятность «поймать» достойный оффер оказывается максимальной.

Об этом мы прочитали в статье Вани Яковлева, автора канала «Кроссворд Тьюринга». Он объясняет правило на нескольких житейских примерах и раскладывает все по формулам и теоремам. В этом посте лежит презентация с его офлайн-лекции.

Подписывайтесь на Ваню, чтобы не пропустить крутые разборы. В канале действительно много понятной и применимой в жизни математики!

#рекомендуем
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥2815👀9👍6
Подборка математических сервисов

Сегодня математику нужен не только лист бумаги и карандаш. В сети есть десятки инструментов для визуализации идей, написания статей, проверки вычислений и просто для вдохновения. Вот что рекомендует редакция «Зачем мне эта математика»:

🟢Desmos
Самый известный графический онлайн-калькулятор, выручивший ни одного школьника во время контрольных подготовки к контрольным. В нём удобно строить функции и их анимации. Несмотря на минимализм, возможности удивляют.

🟢GeoGebra
Идеальная интерактивная среда для построений. Отлично подходит для обучения. Особенно удобна для визуализации геометрических идей и демонстрации решений.

🟢WolframAlpha
Математическая поисковая система для работы с уравнениями, графиками и понятиями из высшей математики. Автор среды — знаменитый учёный Стивен Вольфрам. Пользователи со всего мира собрали там базу проектов Wolfram Demonstrations Project. В ней, к примеру, можно найти модель геометрии таксиста, о которой мы писали тут.

🟢Overleaf
Если математики пишут тексты, то делают это через систему компьютерной вёрстки TeX, придуманную Дональдом Кнутом. Overleaf — самый удобный онлайн-редактор LaTeX. Позволяет писать статьи, дипломы и книги с формулами, хранить проекты в облаке и работать совместно.

🟢Mathpix
Если Overleaf помогает создавать тексты в TeX, то Mathpix решает обратную задачу: берёт готовый текст и переводит его в LaTeX. Работает мгновенно и очень удобно — можно закинуть PDF-файл или просто сделать скрин формулы.

🟢Photomath
К слову о скриншотах: Photomath умеет решать примеры прямо со снимка, а ещё — наведя камеру на задачу. Да, многие учителя пострадали от этого лайфхака, но отрицать удобство трудно.

🟢Manim
Библиотека Python для создания математических анимаций. Её использует 3Blue1Brown для своих знаменитых видео. Мощный инструмент для визуализаций, но без навыков программирования не обойтись.

🟢OEIS
Online Encyclopedia of Integer Sequences — огромная база целочисленных последовательностей. Полезна исследователям и просто любопытным читателям. Здесь даже есть последовательность, ставшая известной благодаря фанатам аниме.

🔵Бонус: Project Euler
Сайт с сотнями задач по математике и программированию. Своего рода LeetCode с упором на логику и алгоритмическое мышление. Но предупреждаем: многие задачи очень сложные!

Накидайте 🤓, если было полезно и дайте знать в комментариях, если нужно рассказать подробнее про эти инструменты — на самом деле почти каждый из них достоин отдельного разбора.

Пост с рандомной подборкой ➡️ тык

#рекомендуем
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🤓39🔥22🤝6👍43🆒21
А вы знали, что бублику действительно нужна дырка

Благодаря ей тесто пропекается равномерно. Плюс лишняя площадь поверхности даёт больше хрустящей корочки.

Редакция опять проголодалась: увидела в задаче бублик. Но речь пойдёт лишь об окружности — читайте!

Условие: на рисунке изображено кольцо из двух окружностей с общим центром: внутренняя с меньшим радиусом и внешняя с большим. Известно, что хорда внешней окружности, касающаяся внутренней, имеет длину a.

Вопрос: чему равна площадь кольца S — закрашенная область?

Как всегда, ждём ваши ответы ниже. Решение опубликуем завтра.

#задача
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
18👀6🐳3👍2🔥2
Всё гениальное просто❗️

Вчерашняя задача легко решается через старую добрую теорему Пифагора. Но если вы пошли другим путём и ответ сошёлся — ставим пять, несите дневник!

Мы предлагаем такое решение:

1️⃣ Обозначим радиусы внешней и внутренней окружностей R и r

Расстояние от центра кольца до касательной-хорды равно r, причём точка касания разделит хорду пополам. Проведённые радиусы с половиной хорды образуют прямоугольный треугольник, как на рисунке выше.

2️⃣ Применим к нему теорему Пифагора

На всякий случай напоминаем: сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. Получается, что (a/2)² + r² = R²

3️⃣ Площадь закрашенной области равна разности площадей двух окружностей

Подставив R² в формулу площади окружности, получим:
S = πR² - πr² = π(R² - r²) = π((a/2)² + r² - r²)

Ответ: S = πa²/4

Для удобства продублировали формулу решения в карточке.

Ставьте 💯, если решили без подсказок, и переходите к следующей задаче по ссылке.

#задача
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
💯1917👀5🔥4🤯1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Почему в «Тетрис» невозможно выиграть

Одну из самых культовых игр в истории написал советский программист Алексей Пажитнов на «Электронике-60» в 1984 году.

Наверное, каждый из нас думал, что при должной сноровке партия «Тетриса» может длиться бесконечно. Но математика утверждает обратное:

🟢В основе игры — семь геометрических фигур из четырёх квадратов, тетрамино (от «тетро» — четыре, по аналогии с домино): I, O, T, L, J, S и Z. Игроку нужно вращать и складывать их так, чтобы заполнить горизонтальную линию.

🟢 Причина проигрышей — в самих фигурах. Самые коварные — S и Z: они создают наклоны и пустоты, которые почти невозможно закрыть.

🟢Ещё один важный нюанс: поле в классическом «Тетрисе» имеет ширину 10 клеток. Но если взять все семь фигур и сложить их без единого пробела, получится прямоугольник шириной в 8 клеток. То есть поле устроено так, что возникают промежутки, которые уже нельзя закрыть.


«Непобедимость» игры подтверждают и теоретические результаты

Сам вопрос — можно ли, имея фиксированный порядок фигур и стартовое поле, полностью очистить его в конце игры, — сводится к классической NP-полной задаче 3-разбиения. Алгоритм, который всегда играл бы идеально, потребовал бы ресурсов, растущих экспоненциально.

В терминах теории сложности это одна из тех задач, которые слишком трудны для эффективного решения даже компьютером. Вот доказательства:

🤒 статья исследователей из MIT 2002 года, где показано, что решение требует экспоненциального времени и универсальной «выигрышной» стратегии не существует

🤒 брошюра учёных из Лейденского университета: они доказали, что даже если оставить только «палку» — самую удобную фигуру, — при определённых условиях задача всё равно может стать неразрешимой

🤒 видео о школьнике из США, который в 2023 году «прошёл» игру до конца. Он продержался 38 минут, набрал максимальные 999 999 очков и дошёл до 157 уровня — раньше это удавалось только ИИ. Дальше игра зависла из-за ограничений кода

Мораль: на практике у любой идеи есть технический предел. В «Тетрис» невозможно выиграть, но можно бесконечно пытаться.

Делитесь своими рекордами в комментариях! И ставьте реакции, если интересно прочитать разбор ещё одной культовой игры. Есть догадки, о чём мы хотим рассказать?

#как_устроено
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
34🔥26🦄7
Математический анализ — это праздник, который всегда с тобой 🔗

Помните задачу про гипотезу Мизохаты-Такеучи, которую мы разбирали вот здесь? Так вот, источником вдохновения для нас тогда стал паблик «Ёжик в матане» — и сегодня мы его рекомендуем!

Эта группа ВК — настоящая математическая энциклопедия. В ней вы найдёте:

▶️подборки книг #ёжик_читает
▶️разборы задач #ёжик_решает
▶️лекции ВМК МГУ #колючие_лекции
▶️полезные видео #ёжик_смотрит_youtube

Более того, в комментариях всегда идёт диалог, так что ни один вопрос не останется без экспертного ответа.

Ещё авторы ведут одноимённый телеграм-канал @math_hedgehog. Подписывайтесь и читайте!

Это, пожалуй, одна из немногих площадок на русском языке, где собран и фундаментальный материал, и свежие статьи для самой широкой публики: от школьников до специалистов ❤️

#рекомендуем
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥209👀4👍1
А что бы вы загадали Джинну?

❤️ — бесконечное множество желаний
👀 — ящерицу

Или напишите свой вариант в комментариях. Только будьте аккуратны с запросом, чтобы математика никуда не пропала🧞‍♂️

#меммат
👀4534😁20💔2🔥1
Что тяжелее: килограмм железа или килограмм ваты

Ладно… Тема плотности на самом деле намного серьёзнее, чем эта детская загадка. И в сегодняшней задаче мы как раз будем её искать.

🔸Условие: в магазине игрушек продаются коробки с деревянными кубиками. На одной коробке написано, что в ней 360 кубиков. Под частично прозрачной упаковкой видно, что по самой короткой стороне уложено пять рядов кубиков. При этом самая длинная сторона коробки имеет длину 288 мм, а масса кубиков без коробки (нетто) составляет 2 488,32 г.

🔸Вопрос: какова плотность дерева, из которого сделаны кубики?

🔸Подсказка: визуально материал кубиков похож на сосну, то есть плотность точно выше 400 кг/м³.

Голосуйте за правильный ответ в опросе ниже и пишите ход решения в комментариях.

Завтра опубликуем решение от автора задачи — методиста Яндекс Лицея Нелли Шишковой. Прошлую задачу от неё можно решить здесь ❤️

#задача
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
8🔥6👀4🤔2
Какой плотности материал кубиков
Anonymous Quiz
11%
210 кг/м3
71%
500 кг/м3
18%
843,75 кг/м3
5🤓4👀2
От деревянных кубиков до чёрных дыр 🤯

Вероятно, сейчас мы скажем очевидную вещь, но плотность нужна не только инженерам и строителям.

▶️Геологи по ρ определяют состав недр Земли. Кстати, средняя плотность нашей планеты — 5515-5520 кг/м³.
▶️Археологи по ней могут предположить, из какого материала сделан артефакт, а химики — с каким веществом имеют дело.
▶️Астрофизики даже умудряются вычислять плотность нейтронных звёзд, которые никто никогда не видел. А если не учитывать чёрные дыры, это объекты с невероятно большой плотностью.

Как учёные к этому вообще пришли? Сначала они решили очень много задач про плотность кубиков в коробке. Без шуток!

Смотрите карточки и ставьте ❤️, если нашли правильный ответ без подсказки — по вам давно плачет Роскосмос.

#задача
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
20🔥13👍7😁2👏1🤓1
Обращение математической редакции к подписчикам ⚡️

Друзья, с каждым днём нас становится всё больше. Очень рады всем, кто присоединяется, и советуем в первую очередь заглянуть в закрепы. Там навигация по каналу, пост для вопросов по курсу и тренажёру, а также мини-сериалы.

Мы хотим сделать канал ещё интереснее и уютнее. Поэтому нарисовали набор эмодзи. Их можно забирать себе в личное пользование.

👀 А чтобы всё это заработало в реакциях, нам нужно набрать голоса.

Поддержите канал бустом, а мы, в свою очередь, обещаем радовать вас полезными постами, интересными задачами и философскими инсайтами.

Кстати, что ещё вам хотелось бы видеть в канале?

▶️ больше мемов и видеоматериалов
▶️ задачи посложнее на логику и вычисления
▶️ прикладную математику из реальной жизни

Делитесь в комментах своими пожеланиями и предложениями — возьмём в работу. И спасибо, что вы с нами ❤️
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
25🤩116🔥5👌32
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Так математики видят зарождение вселенной ⬆️

Ну не все, а только те, кто имел дело с клеточными автоматами.

🔸Это математическая модель пространства, разделённого на ячейки. Каждая ячейка может находиться в одном из заданных состояний, а смена состояния зависит от соседей и правил. Несмотря на простоту, системы рождают удивительно сложное поведение.

🔸Первым клеточными автоматами серьёзно озадачился Джон фон Нейман — мы писали о нём здесь и здесь. Его занимал вопрос самовоспроизводящихся машин. В 1940-х он предложил квадратную схему решётки из ячеек, где каждая имела целых 29 возможных состояний, и могла себя копировать.

🔸Спустя двадцать лет его коллега Станислав Улам предложил более простые варианты. Но настоящую славу клеточным автоматам принёс Джон Конвей — он придумал игру «Жизнь» (1970). Это, пожалуй, самая известная модель. Она отличается простотой и элегантностью правил, а ещё плодовитостью вытекающих из них результатов.

Зачем нужны клеточные автоматы 👀
Эти системы применяются в разработке игр, криптографии, биологии, моделировании физических процессов и даже поведения людей. И, конечно, они красивы с точки зрения математики.


Накидайте реакций, и мы расскажем, причём тут зарождение Вселенной. Спойлер: будем говорить об игре «Жизнь».

#как_устроено
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍3332🔥18🤩5🌚2👀1
Три правила «Жизни»

1️⃣ Живая клетка остаётся живой, если у неё 2 или 3 соседа.

2️⃣ Живая клетка умирает от одиночества, если соседей слишком мало, или от перенаселения, если их слишком много.

3️⃣ Пустая клетка оживает, если у неё ровно 3 живых соседа.


Всё! Других состояний и правил Конвей в своей игре не предложил. Но из этого родился намного бóльший мир, чем того могли ожидать.

⏩️️️️️️️️Жизнь⏪️️️️️️️️ — это универсальный автомат и пример детерминированной динамической системы с бесконечным разнообразием паттернов.

С точки зрения математики она стала лабораторией для изучения самоорганизации, стохастики и компьютируемости. В ней можно реализовать бесконечно сложные вычисления:

С помощью глайдеров и их столкновений можно строить логические элементы: «И», «ИЛИ», «НЕ». Из них складываются полноценные схемы. Дальше — арифметика, память, регистры, счётчики, а затем и целые Тьюринг-полные машины, способные выполнять программы.

В 2000-х годах энтузиасты создавали в игре полноценные компьютеры. К примеру, OTCA metapixel — отдельная, но родственная линия проектов. Это не «компьютер» в привычном смысле, а универсальная метаклетка, из которой можно собрать «мета-Жизнь» внутри самой «Жизни».


Похожие на «Жизнь» картины можно встретить и в настоящей биологии:

Например, у новорождённых мышей в сетчатке глаза наблюдаются ретинальные волны — импульсы, которые разбегаются по ткани, как волны на воде: каждая клетка реагирует на соседей, из чего вырастает узор.

Такие примеры вдохновляют биологов и физиков использовать клеточные автоматы для моделирования работы мозга или процессов естественного отбора.


Ну и последнее: кроме того, что это крутая математическая игрушка, «Жизнь» — это сильная метафора нашего мира: порядок и хаос, рождение и смерть. Не случайно она вдохновила столько творцов:

🔸художников — вот, например, работы Александра Ребена
🔸музыкантов — прочитайте, какое сильное впечатление оказала экспозиция с игрой на одного из основоположников жанра эмбиент Брайана Ино
🔸креативных программистов — чего они только не реализовали, от часов до тетриса
🔸писателей-фантастов — к примеру, математика Руди Ракера


Да, ссылок получилось очень много — тема необъятная. Хочется поделиться всеми находками. Пишите в комменты, играли ли вы в «Жизнь» и какая ваша любимая фигура? Мы свою оставили в карточках.

А если не играли, самое время попробовать:
▶️Играть в Conway’s Game of Life
▶️Конструктор конфигураций
▶️Бесплатный редактор для игры
▶️Список отсылок к «Жизни» в культуре
▶️Прекрасная бесплатная книга об игре

#как_устроено
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
13🤓4👀4👍2