רענון הפורטל כיצד אוכל לעזור?    

המתמטיקה מוגדרת לעיתים קרובות כלמידת הדפוסים והתבניות של מבנה, שינוי ומרחב, ואפיונם. מנקודת מבט מודרנית, מתמטיקה היא השימוש בלוגיקה פורמלית לחקירת מערכות ומבנים מופשטים שהוגדרו אקסיומטית.

מוצאם של רוב המבנים הנחקרים במתמטיקה הוא ממדעי הטבע, לרוב מפיזיקה, אך מתמטיקאים מרבים להגדיר ולחקור מבנים מסיבות פנימיות לחלוטין למתמטיקה עצמה, למשל לשם ביצוע הכללה מאחדת של תחומים מתמטיים אחדים או ככלי שימושי לביצוע חישובים. יש אפוא מתמטיקאים רבים שחוקרים תחומים מסוימים מסיבות אסתטיות לחלוטין, בראיית המתמטיקה כאמנות במידת מה יותר מכמדע שימושי.


משחק מגדלי האנוי עשוי עץ לבוד

מגדלי האנויאנגלית: Towers of Hanoi) הוא משחק חידה מתמטי, שמקורו בסוף המאה ה-19. המשחק הוא אמצעי הדגמה פופולרי לעקרון הרקורסיה ולמושגים בסיסיים אחרים בקומבינטוריקה ובמדעי המחשב.

המשחק כולל שלושה מוטות אנכיים ("המגדלים") ומספר דיסקיות בגדלים שונים שניתן להשחיל על המוטות. בתחילת המשחק, הדיסקיות מסודרות על פי הגודל על אחד המוטות, כשהגדולה ביותר למטה והקטנה ביותר למעלה.

מטרת המשחק היא להעביר את כל הדיסקיות למוט אחר, תחת שני החוקים הללו:

  • מותר להזיז רק דיסקית אחת בכל פעם – כלומר להוציאה מהמוט שבו היא נמצאת, ולהשחיל אותה על מוט אחר.
  • אסור לשים דיסקית על דיסקית שקטנה ממנה.

כאשר מקודדים כללים אלה בצורה גרפית, מתקבלת גרסה סופית של משולש סיירפינסקי.


ארכימדס (ביוונית: Άρχιμήδης ‏287‏‏‏ – ‏‏212 לפנה"ס) היה מתמטיקאי, פיזיקאי ומהנדס יווני. אף על פי שמעט ידוע על חייו, הוא נחשב לאחד מהמדענים המובילים של העת העתיקה. בנוסף לתגליות בתחומי המתמטיקה והגאומטריה, תכנן מכונות רבות שנחשבו לחדשניות מאוד בתקופתו. הוא הוביל את הבנת יסודות ההידרוסטטיקה, ותיאר את החוק עליו מבוסס המנוף, המכשיר עליו מבוססת המכניקה. הפיתוחים המוקדמים שלו בחשבון אינפיניטסימלי כללו את הסיכום הידוע הראשון של טור אינסופי בשיטה שעדיין בשימוש כיום. היסטוריון המתמטיקה אריק טמפל בל מנה את ארכימדס כאחד משלושת המתמטיקאים הגדולים בכל הזמנים, יחד עם סיר אייזק ניוטון וקרל פרידריך גאוס.

מכפלה וקטורית היא פעולה בינארית על שני וקטורים במרחב תלת־ממדי, שמחזירה וקטור. בתמונה מופיע כלל עזר למציאת כיוונה המוכר בשם "כלל יד ימין": אם האצבעות מתוות את הקשת הקצרה מהווקטור הראשון לווקטור השני, האגודל מצביע בכיוון תוצאת המכפלה.

אנימציה המדגימה את הרעיון העומד מאחורי משולש פסקל המאפשר חישוב של המקדמים הבינומיים.

נשיא ארצות הברית, ג'יימס גרפילד כיהן בתפקידו שישה חודשים וחמישה עשר יום, עד שנורה בידי מתנקש, כארבעה חודשים לאחר שהושבע לתפקיד ובכך היה משך כהונתו מבין הקצרים בתולדות ארצות הברית. גרפילד חיבר את אחת מההוכחות למשפט פיתגורס, כמו כן ידע לכתוב בשתי ידיו, והיה מסוגל לכתוב בידו האחת בלטינית, בזמן שכתב בידו האחרת ביוונית עתיקה. גרפילד היה הנשיא הראשון ששימש גם ככומר ועם היבחרו לתפקיד ויתר על הכמורה, וצוטט באומרו

אני מוותר על המשרה הרמה ביותר בארץ על מנת להתמנות לנשיא ארצות הברית.


מתמטיקה היא השער והמפתח למדעים

אף מחקר אנושי לא יכול להקרא מדע אמיתי אם לא ניתן לבססו מתמטית.


נוסחה להפרש של שני ריבועים. נוסחה בסיסית באלגברה. כמו יתר הנוסחאות באלגברה בסיסית, פיתוח הנוסחה פשוט מאוד ומבוסס על חוק הפילוג, חוק הקיבוץ וחוק החילוף. אולם שימוש בנוסחה "לכיוון השני" מימין לשמאל מאפשר לבצע מניפולציות לא טריוויאליות משום שהוא מחליף ביטוי שעל פניו לא נראה פריק, במכפלה של שני ביטויים פשוטים יותר. על נוסחה זו מבוסס טריק שנקרא מכפלה בצמוד


צב הקסמים בדרכו לקצה המסילה

מניחים צב קסמים בקצה אחד של מסילה באורך 10 מטרים. צב הקסמים קובע את מהירותו הרגעית להיות מרחקו הנוכחי מהקצה השני של המסילה, כך שבתחילת דרכו מהירותו היא 10 מטרים לשנייה, ובאופן כללי, כשמרחקו מקצה המסילה הוא x מטרים, מהירותו הרגעית היא x מטרים לשנייה. מהי מהירותו הממוצעת של הצב בדרכו? כעבור כמה זמן יגיע צב הקסמים מתחילת דרכו לאמצע המסילה?

בחלון זה מופיעה תצוגה מתחלפת של אתרי אינטרנט הפועלים להנגשת המתמטיקה לציבור הרחב.

אתר היום: The Grey Labyrinth (באנגלית)

אוסף מדהים של חידות מתמטיות, פרי עמלו של קווין לין.

בחלון זה מופיעה תצוגה מתחלפת של ספרי מתמטיקה שנועדו להנגשת המתמטיקה לציבור הרחב.

ספר היום:

איאן סטיוארט, מטמון האוצרות המתמטיים של פרופסור סטיוארט, כנרת זמורה-ביתן דביר, 2016

ספר זה הוא המשכו של הספר "תיבת האוצרות המתמטיים של פרופסור סטיוארט" מאת אותו מחבר. בדומה לקודמו, גם ספר זה הוא תערובת של חידות מתמטיות (עם פתרונות בסוף הספר), שעשועים מתמטיים, אנקדוטות מתולדות המתמטיקה ונושאים מתמטיים "כבדים" יותר, שסטיוארט מתאר כ"מאמרים בזעיר־אנפין".

כמו את קודמו, גם ספר זה ניתן לקרוא באופן סדרתי (קריאת פרק אחדי מדי יום תספק תעסוקה מהנה לחצי שנה) או לפתוח בעמוד כלשהו באופן אקראי, ולקרוא את הפרק המופיע בו, משום שאין חשיבות לסדר הקריאה של הספר

משפטים מפורסמים
השערות מפורסמות

הבעיות הגאומטריות של ימי קדם הן בעיות בנייה שנוסחו על ידי היוונים הקדמונים, והעסיקו מתמטיקאים במשך מאות שנים. הבעיות הן:

את כל הבניות יש לבצע במסגרת כללי המשחק של הגאומטריה, כלומר באמצעות בנייה בסרגל ובמחוגה בלבד.

רק במאה התשע-עשרה הושם קץ לניסיונות לפתור בעיות בנייה אלה, כאשר הוכח בעזרת תורת גלואה שהן לא פתירות, כלומר אין דרך לבצע את הבניות הנדרשות. עד למועד זה תרמו הניסיונות לפתרון בעיות אלה להתפתחותה של הגאומטריה.

מבט על משפטים והשערות נוספים
נושאים במתמטיקה
כמות אינסוף - מספרים (טבעיים, שלמים, רציונליים, אי-רציונליים, ממשיים, מרוכבים) - מספרים סודרים - עוצמה - תורת המידה - קבועים מתמטיים
שינוי אנליזה מתמטית - אנליזה וקטורית - אנליזה מרוכבת - אריתמטיקה - חשבון אינפיניטסימלי - תורת הכאוס - משוואות דיפרנציאליות - אנליזה פונקציונלית
מבנה אלגברה - אנליזה מתמטית - אריתמטיקה - טופולוגיה - תורת הגרפים - תורת החבורות - תורת המספרים
מרחב אלגברה ליניארית - גאומטריה - טופולוגיה - טריגונומטריה - אנליזה וקטורית - חשבון טנזורים - מרחב מחויג
מתמטיקה בדידה חישוביות - קומבינטוריקה - קריפטוגרפיה - תורת הגרפים - תורת המשחקים
יסודות ושיטות לוגיקה - פילוסופיה של המתמטיקה - תורת הקבוצות - סימון מתמטי - תורת הקטגוריות
מתמטיקה יישומית אופטימיזציה - אנליזה נומרית - הסתברות - סטטיסטיקה - מתמטיקה פיננסית
עולם המתמטיקה הוראת המתמטיקה - האיחוד המתמטי הבינלאומי - היסטוריה של המתמטיקה - מדליית פילדס - מתמטיקאים - 23 הבעיות של הילברט


תורת הכאוס הוא ענף במתמטיקה ובפיזיקה המתאר התנהגות של מערכות דינמיות שמגלות רגישות גבוהה לשינויים קטנים בתנאי התחלה. המושג כאוס במתמטיקה נטבע על ידי המתמטיקאי ג'יימס א. יורק. בניגוד למה שהשם מרמז, התנהגות כאוטית אינה התנהגות בה יש אי סדר מוחלט. התנהגות כאוטית היא חסומה, כלומר מוגבלת לאירועים מסוימים, והמערכת שואפת למושך – אוסף יציב של מצבים.

החידוש הגדול בתורת הכאוס היה שהיא הראתה שגם במערכות פשוטות ודטרמיניסטיות יש מצבים בהן התנהגותן לא ניתנת לחיזוי באופן אפקטיבי, כי לשם כך יש צורך בידיעת התנאים ההתחלתיים בדיוק אינסופי. תופעה זו מכונה בלשון ציורית "אפקט הפרפר". דוגמאות למערכות כאלה הן האטמוספירה ומערכות כלכליות מסוימות.

זמינותם של מחשבים זולים וחזקים יותר מאפשרת יישום רחב יותר של תאוריית הכאוס וכיום תורת הכאוס היא תחום מחקר פעיל ביותר.

ערכים המחפשים עורכים

דיונים, ייעוץ ועזרה