פורטל:מתמטיקה

Gnome-colors-view-refresh.svg רענון הפורטל Netvibes.svg כיצד אוכל לעזור?    

P mathematics.svg

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.



גאורג קנטור

משפט קנטור הוא משפט מתמטי יסודי בתורת הקבוצות. באופן פורמלי, המשפט קובע שהעוצמה של כל קבוצה קטנה מהעוצמה של קבוצת התת-קבוצות שלה. משמעות המשפט היא שלכל קבוצה, אפילו אינסופית, יש קבוצה גדולה ממנה (במובן מדויק שיוגדר בהמשך). מסקנה מיידית היא שיש אינסוף גדלים אינסופיים השונים זה מזה, ואין אינסוף גדול ביותר.

את המשפט הגה והוכיח אבי תורת הקבוצות, גאורג קנטור, בשנת 1891. שיטת הלכסון אותה המציא כדי להוכיח את המשפט ותוצאות דומות, מנצלת את הסתירות שביסוד פרדוקס הספר ופרדוקס השקרן, ומשמשת בתחומים רבים החורגים מתורת הקבוצות.


Domenico-Fetti Archimedes 1620.jpg

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.


St Louis Gateway Arch.jpg

קשת השער בסנט לואיס שבמיזורי היא מבנה מרשים פרי תכנונו של האדריכל אירו סארינן הבנוי בצורת קוסינוס היפרבולי, הקרויה קו השרשרת. הקשת מסמלת את "שער הכניסה" למערב ארצות הברית ומוקדשת למתיישבים שפרצו את הדרך מערבה במאה ה-19.

HypotrochoidOn4.gif

מסלולה של נקודה על שפתו של מעגל המתגלגל על שפתו מעגל אחר בעל רדיוס גדול פי ארבעה נקראת "אסטרואידה". משוואתה של אסטרואידה היא .


Perelman, Grigori (1966).jpg

גריגורי פרלמן הוא מתמטיקאי יהודי, יליד סנקט פטרבורג, שפרסם בשנים 2003-2002 הוכחה להשערת פואנקרה. השערה חשובה זו, השייכת לתחום הטופולוגיה, נוסחה על ידי אנרי פואנקרה ב-1904, ונבחרה בשנת 2000 על ידי מכון קליי למתמטיקה כאחת משבע בעיות המילניום שפתרונן מזכה בפרס של מיליון דולר. פרלמן בחר לפרסם את ההוכחה שלו, שהשערת פואנקרה מהווה מקרה פרטי שלה, דווקא באינטרנט ולא בכתב עת שעובר ביקורת עמיתים. התכחשותו לממסד המדעי נמשכה כשסירב בשנת 2006 לקבל את מדליית פילדס, שמוענקת אחת לארבע שנים, ומהווה את אחד הפרסים החשובים והמכובדים ביותר בענף המתמטיקה. בשנת 2010 החליט מכון קליי להעניק לו את פרס המילניום אך פרלמן דחה גם אותו.


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


עם כתיבת הערך ה-50,000 בוויקיפדיה העברית החל ישי, קורא נלהב, לקרוא אותה מתחילתה, בסדר אלפביתי של הערכים (לפי רשימת כל הערכים). ישי קורא 30 ערכים מדי יום, ומדי יום נוספים לוויקיפדיה 30 ערכים חדשים, בהתפלגות אחידה על פני כל רשימת הערכים. כמה ערכים יהיו בוויקיפדיה העברית כאשר ישי יסיים את קריאתה?



Benq joybook transparent.png

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:

Gardner-mpd.jpg

Martin Gardner, Mathematical Puzzles and Diversions, Simon & Schuster, 1959

במשך כ-30 שנה פרסם מרטין גרדנר טור קבוע בירחון "סיינטיפיק אמריקן". רבים מהטורים קובצו לאחר פרסומם בספרים, והספר שלפנינו הוא הראשון בסדרה זו. בספר, שאופיו משתקף גם בבאים אחריו, 16 פרקים, ובהם שני מקבצים של חידות מתמטיות (כולל חידת לוח השחמט וחידת ארבע החיפושיות), ופרקים העוסקים בשעשועים מתמטיים: הקספלקסגון, ריבוע קסם, טבעת מביוס, נים ועוד.


משפטים מפורסמים
השערות מפורסמות

השערת ארדש-שטראוס נוסחה על ידי המתמטיקאים פול ארדש וארנסט ג. שטראוס בשנת 1948 אם כי ההופעה המוקדמת ביותר שלה בספרות היא במאמר של ארדש מ-1950.

ההשערה קובעת שעבור כל מספר טבעי , המספר הרציונלי ניתן לביטוי כסכום של בדיוק שלושה שברים יסודיים. כלומר, קיימים שלושה מספרים טבעיים x, ‏y ו-z, כך שמתקיים: . אם נכפיל משווה זו ב-nxyz נקבל את הצורה השקולה , שהיא ניסוח של ההשערה כמשוואה דיופנטית.

אם n הוא מספר פריק, , אז ניתן למצוא פיתוח של ‎4/n בקלות באמצעות הפיתוחים של ‎4/p או ‎4/q. לכן, אם קיימת דוגמה נגדית להשערת ארדש-שטראוס, המספר, n, הקטן ביותר שיצור דוגמה נגדית יהיה ראשוני.

אנשים רבים נעזרו במחשבים כדי לחפש דוגמה נגדית להשערה באמצעות שימוש בכוח גס. נכון לאוקטובר 1999, חיפושים מסוג זה, של אלאן סווט (פרופסור למתמטיקה באוניברסיטה של אינדיאנפוליס), אימתו את ההשערה עבור כל n טבעי עד ל-.

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


טופולוגיה היא ענף חדש יחסית במתמטיקה. הטופולוגיה עוסקת בתכונות הנוגעות לצורתם של עצמים מופשטים, ומתמקדת בתכונות הנשמרות גם לאחר הפעלת פונקציות שעונות לארבעת הקריטריונים – פונקציות חד חד ערכיות, על, רציפות ובעלות פונקציה הופכית רציפה. פונקציות שכאלו מכונות הומיאומורפיזמים ועצמים שניתן לעבור מהאחד לשני באמצעותן מכונים הומיאומורפיים. בלשון ציורית, ההבדל בין עצמים אלו הן התכונות שנשמרות גם לאחר הפעלת "עיוות", "מתיחה" ו"כיווץ" – למשל, עיגול ומרובע הם הומיאומורפיים, כי ניתן לעקם את המרובע עד לקבלת עיגול, ולהפך. לעומת זאת, צורת הספרה 8 ומעגל אינם הומיאומורפיים, כי בספרה 8 ישנם שני חורים, ובמעגל חור אחד בלבד.



ערכים המחפשים עורכים

Exquisite-kwrite.png

דיונים, ייעוץ ועזרה