Les foufous de géocaching, vous êtes fidèles au poste ? Alors on attaque la 5ème partie des tutoriels d’ePeterso2 qui, après les quizz et les jeux de mots, nous emmène dans l’univers diabolique des mathématiques…

Introduction

Counting sheep when you’re trying to sleep,
Being fair when there’s something to share,
Being neat when you’re folding a sheet —
That’s mathematics!
Tom Lehrer, « That’s Mathematics »

Si vous avez trouvé une cache, vous avez utilisé les mathématiques. Il y a une quantité non négligeable de trigonométrie et d’autres choses qui vous permet de taper les coordonnées d’une cache dans votre GPS afin de suivre la petite flèche de la boussole jusqu’au container.

Dans vos parcours de géocaching, vous avez peut-être rencontré une cache offset – qui exige d’aller à un certain emplacement, trouver ou déduire un certain groupe de chiffres et d’additionner ces chiffres à vos coordonnées actuelles pour trouver les coordonnées finales. C’est un des types les plus communs de calculs mathématiques dans les mystery et multi-caches.

Le but de ce tutoriel n’est pas de vous bourrer le crane avec la totalité des connaissances mathématiques en quelques lignes, mais simplement d’exposer quelques sujets variés de maths que vous rencontrerez occasionnellement dans les puzzle caches, avec quelques références pour les comprendre. Comme toujours, Google est la clé pour trouver plus d’information sur tous ces sujets.

Sujets de mathématiques

Constantes

Une constante est un nombre avec une valeur spécifique, souvent identifiée par une simple lettre pour facilement la référencer. Les nombres comme i (racine carrée de -1), e (la base du logarithme népérien) et pi (le rapport entre la circonférence d’un cercle et son diamètre) sont certains des plus connus. La totalité d’entre eux apparaissent de façon inattendue dans l’étude des mathématiques, et notamment dans la fameuse équation découverte par le grand mathématicien Euler :

e^pi*i + 1 = 0

Propriétés intéressantes des nombres

Un nombre premier n’a pas de diviseur autre que 1 et lui-même. Autrement dit, vous ne pouvez diviser un nombre premier par aucun nombre avec un résultat entier (sans décimales). Les nombres 2, 3, 5 et 7 sont premiers alors que 4, 6, 8 (divisible par 2 et 4), 9 (divisible par 3) et 10 (divisible par 2 et 5) ne le sont pas. Un nombre qui n’est pas premier est appelé nombre composé.

Un nombre parfait est un nombre dont la somme de ses diviseurs égale le nombre lui-même (en comptant le 1 et sans compter le nombre lui-même) Par exemple, les diviseurs de 6 sont 1, 2 et 3 et leur somme fait 6.

Les nombres peuvent être heureux, étranges , extravagants , frugaux , sublimes , amicaux et bien plus encore !!!

Bases alternatives

Notre système numéral est appelé « base 10 » parce qu’il possède 10 chiffres différents, de 0 à 9 (OK, je simplifie énormément, mes excuses à tous les cadors de mathématiques lisant cela !). Le nombre écrit « 10 » en base dix signifie que sa valeur est d’une 1 dizaine et 0 unité. Le nombre 342 correspond à 3 centaines plus 4 dizaines plus 2 unités.

Et si nous avions seulement 8 chiffres au lieu de 10 dans notre système de numérotation ? A la place des dizaines, on aurait des huitaines. Et à la place de centaines, on aurait des « soixantrequatraines ». Et donc l’écriture 342 en base 10 représente 342, mais l’écriture 342 en base 8 représente (en base 10) 3*64 + 4*8 + 2, soit 226 en base 10.

Les ordinateurs fonctionnent en base 2 (binaire – exemple 11100100), on trouve également souvent des nombres informatiques représentés en base 8 (octal) ou base 16 (hexadécimal, avec les lettres de A à F pour représenter les valeurs de 10 à 15 – exemple A6F2)

Topologie

Les topologistes ne peuvent donner la différence entre les donuts et les mugs de café – ils considèrent les deux comme équivalents,  et c’est pourquoi vous ne les voyez jamais à Dunkin Donuts (Note du Tof : une chaîne où l’on mange du café et des donuts !), ou si vous les y voyez, pourquoi ils ont du café sur leur pantalon.

La topologie est l’étude des formes… les topologistes jouent avec les nœuds, les rubans torsadés , les trous et autres… deux formes sont équivalentes si vous pouvez étirer, tordre, mouler, plier (mais pas déchirer ou perforer) une forme pour arriver à l’autre forme. Ce qui explique pourquoi la forme du donut et équivalente à celle de la tasse de café – les 2 ont exactement un trou (la tasse de café a une indentation mais cela ne compte pas comme un trou) !

Suites

Une suite est une liste ordonnée d’items, cette liste pouvant avoir un nombre fixe d’items ou être infinie.

Une suite arithmétique est additionnelle : si la suite commence par un nombre particulier, vous trouverez le prochain nombre dans la suite en l’additionnant à un nombre fixe. Par exemple, la suite 1,2,3… est une suite artihmétique, de même que 2,5,8,11,14,…

Une suite géométrique est semblable à la suite arithmétique, sauf qu’il faut multiplier au lieu d’additionner. Voici une suite où chaque item est multiplié par 2 pour obtenir le suivant : 1,2,4,8,16,32… on peut aussi multiplier par des nombres plus petits que 1 ou même des nombres négatifs.

Une suite de Fibonacci commence avec 2 nombres (comme 0 et 1), puis il faut additionner les 2 pour obtenir le nombre suivant. Puis on repète avec les 2 derniers nombres de la suite pour avoir le suivant. Par exemple 0,1,0+1=1, 1+1=2, 1+2=3, 2+3=5, 3+5=8. Si vous avez lu ou vu le Da Vinci Code, vous connaissez déjà cette suite !

Histoire

L’histoire des mathématiques regorge de récits fascinants sur l’origine des mathématiques dans les cultures anciennes et sur les mathématiciens célèbres (Newton, Euler, Gauss, Erdos et d’autres).

Ressources

Chercher sur Google les termes « jeux mathématiques » ou « puzzle mathématique » vous donnera une grande variété de sites avec des exemples de problèmes (et les solutions), des thèmes supplémentaires, des énigmes classiques, etc.

Wikipedia a également un excellent  portail mathématique  et des pages thématiques sur les jeux mathématiques.
Bien sûr, aucune discussion sur les maths ne serait complète sans quelques liens de blagues mathématiques !

Merci à l’auteur, vous voila prévenu si vous croisez certains de ces sujets lors de vos prochaines résolutions d’énigmes… et vous pouvez désormais attaquer la mystery mathématique d’EPeterso2, à base d’égyptien !

Passons à la suite, les énigmes de logique !

Voir aussi Mystery caches : stratégies, Mystery : tactiques.