Aplikace matematiky. aneb Nedokonalosti dokonalé matematiky

Podobné dokumenty
Nedokonalosti dokonalé matematiky

64. ročník matematické olympiády Řešení úloh krajského kola kategorie A

Jihomoravske centrum mezina rodnı mobility. T-exkurze. Teorie c ı sel, aneb elektronicky podpis a s ifrova nı

Úlohy krajského kola kategorie A

Diskrétní matematika 1. týden

Historie matematiky a informatiky Cvičení 4

Těleso racionálních funkcí

Historie matematiky a informatiky 2 8. přednáška

2.8.6 Čísla iracionální, čísla reálná

67. ročník matematické olympiády III. kolo kategorie A. Přerov, března 2018

Teoretická informatika Tomáš Foltýnek Barvení grafů Platónská tělesa

LATINSKÉ ČTVERCE předložil LEONHARD EULER ( ) petrohradské akademii proslulou úlohu o 36 důstojnících:

n =5, potom hledejte obecný vztah. 4.5 Mnohoúhelníky PŘÍKLAD 4.2. Kolik úhlopříček má n úhelník? Vyřešte nejprve pro Obrázek 28: Tangram

Matematické důkazy Struktura matematiky a typy důkazů

Matematika - 6. ročník Vzdělávací obsah

O dělitelnosti čísel celých

MATEMATIKA 5. TŘÍDA. C) Tabulky, grafy, diagramy 1 - Tabulky, doplnění řady čísel podle závislosti 2 - Grafy, jízní řády 3 - Magické čtverce

M - Pythagorova věta, Eukleidovy věty

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

Definice 1 eulerovský Definice 2 poloeulerovský

Úlohy domácí části I. kola kategorie C

Golayův kód 23,12,7 -kód G 23. rozšířený Golayův kód 24,12,8 -kód G 24. ternární Golayův kód 11,6,5 -kód G 11

Věta o dělení polynomů se zbytkem

Matematické algoritmy (11MAG) Jan Přikryl. verze: :29

Co víme o přirozených číslech

Matematika pro informatiku 12

Návody k domácí části I. kola kategorie C

Historie matematiky a informatiky

Maturitní témata profilová část

Internetová matematická olympiáda listopadu 2008

O dělitelnosti čísel celých

Kód trezoru 1 je liché číslo.

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Univerzita Karlova v Praze Pedagogická fakulta

Prvočísla, dělitelnost

Tematický plán Obor: Informační technologie. Vyučující: Ing. Joanna Paździorová

Matematické algoritmy (11MAG) Jan Přikryl

PŘEDNÁŠKA 2 POSLOUPNOSTI

Matematika. 6. ročník. Číslo a proměnná. desetinná čísla (využití LEGO EV3) číselný výraz. zaokrouhlování desetinných čísel. (využití LEGO EV3)

Základy teorie množin

56. ročník Matematické olympiády

v z t sin ψ = Po úpravě dostaneme: sin ψ = v z v p v p v p 0 sin ϕ 1, 0 < v z sin ϕ < 1.

Matematika - Historie - 1

MATURITNÍ TÉMATA Z MATEMATIKY

Algebra - druhý díl. Lenka Zalabová. zima Ústav matematiky a biomatematiky, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita

Matematický KLOKAN kategorie Kadet

Úlohy domácího kola kategorie B

Matematika a její aplikace - 1. ročník

M - 2. stupeň. Matematika a její aplikace Školní výstupy Žák by měl

CVIČNÝ TEST 15. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Základy elementární teorie čísel

66. ročníku MO (kategorie A, B, C)

Cykly a pole

Úlohy krajského kola kategorie C

68. ročník matematické olympiády Řešení úloh klauzurní části školního kola kategorie A

Maturitní okruhy z matematiky - školní rok 2007/2008

Vyučovací předmět / ročník: Matematika / 4. Učivo

Paradoxy nekonečna. Co analyzuje Matematická analýza? Nekonečné procesy. n(n + 1) + = n 2 + = π2 6

Sčítání a odčítání Jsou-li oba sčítanci kladní, znaménko výsledku je = + 444

Základy elementární teorie čísel

Vzdělávací obsah vyučovacího předmětu

Úlohy domácí části I. kola kategorie C

Žák plní standard v průběhu primy a sekundy, učivo absolutní hodnota v kvartě.

Mgr. Tomáš Kotler. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 7 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Generující kořeny cyklických kódů. Generující kořeny. Alena Gollová, TIK Generující kořeny 1/30

s dosud sestrojenými přímkami a kružnicemi. Abychom obrázky nezaplnili

2.1 Pokyny k otevřeným úlohám. Výsledky pište čitelně do vyznačených bílých polí. 2.2 Pokyny k uzavřeným úlohám

Úlohy krajského kola kategorie C

(4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74,

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Největší společný dělitel

Seznam pomůcek na hodinu technického kreslení

Přijímací zkouška na MFF UK v Praze

SOUBOR OTÁZEK. -Finále- 8. ročník

Předpokládané znalosti žáka 1. stupeň:

VYTVÁŘENÍ GEOMETRICKÝCH PŘEDSTAV (u žáků se specifickými poruchami učení) Růžena Blažková

(A) o 4,25 km (B) o 42,5 dm (C) o 42,5 m (D) o 425 m

MATEMATIKA. Problémy a úlohy, v nichž podrobujeme geometrický objekt nějaké transformaci

Příloha č. 6 MATEMATIKA A JEJÍ APLIKACE

Trojúhelník. MATEMATIKA pro 1. ročníky tříletých učebních oborů. Ing. Miroslav Čapek srpen 2011

Návody k domácí části I. kola kategorie A

CVIČNÝ TEST 37. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 5 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Syntetická geometrie I

Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika Obor reálných čísel

pro každé i. Proto je takových čísel m právě N ai 1 +. k k p

Kolik existuje různých stromů na pevně dané n-prvkové množině vrcholů?

osobnostní rozvoj cvičení pozornosti,vnímaní a soustředění při řešení příkladů,, řešení problémů

1 Lineární prostory a podprostory

becvar

Výuka geometrie na 2. stupni ZŠ

Syntetická geometrie II

Maturitní témata od 2013

MATEMATIKA NEOTVÍREJ, DOKUD NEDOSTANEŠ POKYN OD ZADÁVAJÍCÍHO! 9. třída

1 Výroková logika 1. 2 Predikátová logika 3. 3 Důkazy matematických vět 4. 4 Doporučená literatura 7

Historie matematiky a informatiky Cvičení 1

Konkretizovaný výstup Konkretizované učivo Očekávané výstupy RVP. Zápis čísla v desítkové soustavě - porovnávání čísel - čtení a psaní čísel

Základní škola Blansko, Erbenova 13 IČO

CVIČNÝ TEST 13. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Zdeňka Strnadová. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Úlohy krajského kola kategorie B

vzdělávací oblast vyučovací předmět ročník zodpovídá MATEMATIKA A JEJÍ APLIKACE MATEMATIKA 4. BÁRTOVÁ, VOJTÍŠKOVÁ

Transkript:

Aplikace matematiky aneb Nedokonalosti dokonalé matematiky Petr Pupík 21. září 2015

K čemu je nám matematika? Matematika je jen počítání

K čemu je nám matematika? Matematika je jen počítání Vše v matematice je již objeveno

K čemu je nám matematika? Matematika je jen počítání Vše v matematice je již objeveno Nikdy nepoužiji to, co se učím ve škole

K čemu je nám matematika? Matematika je jen počítání Vše v matematice je již objeveno Nikdy nepoužiji to, co se učím ve škole To, co není v matematice dosud známo, je velmi obtížné To, co není v matematice dosud známo, není užitečné pro praktický život

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2...

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3 Formuloval hypotézu, že pro žádné přirozené číslo n větší než 2 neexistují nenulová celá čísla a, b, c tak, aby a n + b n = c n

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3 Formuloval hypotézu, že pro žádné přirozené číslo n větší než 2 neexistují nenulová celá čísla a, b, c tak, aby a n + b n = c n Na okraj knihy napsal, že zná důkaz, ale nevejde se mu zde.

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3 Formuloval hypotézu, že pro žádné přirozené číslo n větší než 2 neexistují nenulová celá čísla a, b, c tak, aby a n + b n = c n Na okraj knihy napsal, že zná důkaz, ale nevejde se mu zde. Vznikla tak moderní teorie čísel Řešením tohoto problému bylo objeveno spoustu poznatků v teorii čísel: eliptické křivky, nové číselné obory, zkoumání prvočísel

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3 Formuloval hypotézu, že pro žádné přirozené číslo n větší než 2 neexistují nenulová celá čísla a, b, c tak, aby a n + b n = c n Na okraj knihy napsal, že zná důkaz, ale nevejde se mu zde. Vznikla tak moderní teorie čísel Řešením tohoto problému bylo objeveno spoustu poznatků v teorii čísel: eliptické křivky, nové číselné obory, zkoumání prvočísel Problém odolával až do roku 1994

Od čísel ke geometrii a zpět Teorie čísel 17. století - Francie - Pierre de Fermat Učinil pozorování, že 3 2 + 4 2 = 5 2, 5 2 + 12 2 = 13 2... Jak je to ale pro vyšší mocniny? Například 4 3 + 0 3 = 4 3 Formuloval hypotézu, že pro žádné přirozené číslo n větší než 2 neexistují nenulová celá čísla a, b, c tak, aby a n + b n = c n Na okraj knihy napsal, že zná důkaz, ale nevejde se mu zde. Vznikla tak moderní teorie čísel Řešením tohoto problému bylo objeveno spoustu poznatků v teorii čísel: eliptické křivky, nové číselné obory, zkoumání prvočísel Problém odolával až do roku 1994 Andrew Wiles

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis Rozklad na součin prvočísel

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis Rozklad na součin prvočísel RSA, ElGammal, Eliptické křivky (druhá polovina 20. století)

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis Rozklad na součin prvočísel RSA, ElGammal, Eliptické křivky (druhá polovina 20. století) Rozklady velkých čísel, hledání velkých prvočísel

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis Rozklad na součin prvočísel RSA, ElGammal, Eliptické křivky (druhá polovina 20. století) Rozklady velkých čísel, hledání velkých prvočísel Řešením čistě teoretického problému získáváme nové poznatky, které pak využíváme.

K čemu nám to ale je? Facebook, mail, internetové bankovnictví, digitální podpis Rozklad na součin prvočísel RSA, ElGammal, Eliptické křivky (druhá polovina 20. století) Rozklady velkých čísel, hledání velkých prvočísel Řešením čistě teoretického problému získáváme nové poznatky, které pak využíváme. Jaké jsou tedy dosud nevyřešené problémy v matematice?

Prvočíselná dvojčata Prvočíselná dvojčata jsou dvojice po sobě jdoucích lichých čísel, která jsou obě prvočísly.

Prvočíselná dvojčata Prvočíselná dvojčata jsou dvojice po sobě jdoucích lichých čísel, která jsou obě prvočísly. Například 3 a 5, 5 a 7, 11 a 13, 17 a 19 nebo také 1 000 000 000 061 a 1 000 000 000 063

Prvočíselná dvojčata Prvočíselná dvojčata jsou dvojice po sobě jdoucích lichých čísel, která jsou obě prvočísly. Například 3 a 5, 5 a 7, 11 a 13, 17 a 19 nebo také 1 000 000 000 061 a 1 000 000 000 063 Víme, že prvočísel je nekonečně mnoho. Kolik je tedy prvočíselných dvojčat?

Prvočíselná dvojčata Prvočíselná dvojčata jsou dvojice po sobě jdoucích lichých čísel, která jsou obě prvočísly. Například 3 a 5, 5 a 7, 11 a 13, 17 a 19 nebo také 1 000 000 000 061 a 1 000 000 000 063 Víme, že prvočísel je nekonečně mnoho. Kolik je tedy prvočíselných dvojčat? V květnu 2013 dokázal Yitang Zhang (prodejce hamburgerů), že existuje nekonečně mnoho prvočíselných dvojic, které se liší nejvýše o 70 000 000 Dnes již víme, že existuje nekonečně mnoho prvočíselných dvojic lišících se nejvýše o 246

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28.

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28. O přirozeném čísle n řekneme, že je dokonalé, jestliže σ(n) = 2n.

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28. O přirozeném čísle n řekneme, že je dokonalé, jestliže σ(n) = 2n. Například čísla 6 a 28 jsou dokonalá (σ(28) = 1 + 2 + 4 + 7 + 14 + 28 = 56). Dále pak třeba 496, 8128

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28. O přirozeném čísle n řekneme, že je dokonalé, jestliže σ(n) = 2n. Například čísla 6 a 28 jsou dokonalá (σ(28) = 1 + 2 + 4 + 7 + 14 + 28 = 56). Dále pak třeba 496, 8128 O dokonalých číslech psal již Euklidés ve svých Základech (znal právě předchozí 4)

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28. O přirozeném čísle n řekneme, že je dokonalé, jestliže σ(n) = 2n. Například čísla 6 a 28 jsou dokonalá (σ(28) = 1 + 2 + 4 + 7 + 14 + 28 = 56). Dále pak třeba 496, 8128 O dokonalých číslech psal již Euklidés ve svých Základech (znal právě předchozí 4) Od roku 2013 známe 48 dokonalých čísel (největší známé je číslo 2 57885160 (2 57885161 1))

Dokonalá čísla Označme si σ(n) součet všech přirozených dělitelů přirozeného čísla n. Je tedy σ(1) = 1, σ(6) = 1 + 2 + 3 + 6 = 12, σ(12) = 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28. O přirozeném čísle n řekneme, že je dokonalé, jestliže σ(n) = 2n. Například čísla 6 a 28 jsou dokonalá (σ(28) = 1 + 2 + 4 + 7 + 14 + 28 = 56). Dále pak třeba 496, 8128 O dokonalých číslech psal již Euklidés ve svých Základech (znal právě předchozí 4) Od roku 2013 známe 48 dokonalých čísel (největší známé je číslo 2 57885160 (2 57885161 1)) Kolik je dokonalých čísel? Existuje nějaké liché dokonalé číslo?

Dokonalá čísla Je-li pro nějaké přirozené číslo n číslo 2 n 1 prvočíslem, je číslo 2 n 1 (2 n 1) dokonalé. Pojd me se podívat na dělitele čísla 2 n 1 (2 n 1). Toto číslo označme N. Protože je podle předpokladu číslo 2 n 1 prvočíslem, má pouze dva dělitele a to 1 a 2 n 1. Číslo N má tedy tři druhy dělitelů. Jednak to jsou dělitele 2 n 1, jednak jsou to dělitele čísla 2 n 1 a pak všechny součiny dělitelů obou činitelů čísla N. Jsou to tedy čísla 1, 2 n 1, 2, 4,... 2 n 1 a (2 n 1) 2, (2 n 1) 4,..., (2 n 1) 2 n 1. Sečtěme nyní tyto dělitele σ(n) = 1 + 2 + 4 + + 2 n 1 + (2 n 1) (1 + 2 + 4 + + 2 n 1 ) = 2n 1 2 1 + (2n 1) 2n 1 2 1 = (2 n 1) (1 + 2 n 1) = 2 n (2 n 1) = 2 2 n 1 (2 n 1) = 2 N. Číslo N je tedy dokonalé.

Dokonalá čísla Je-li 2 n 1 prvočíslo, je už vždy n prvočíslo (bohužel ne naopak)

Dokonalá čísla Je-li 2 n 1 prvočíslo, je už vždy n prvočíslo (bohužel ne naopak) Platí i obrácené tvrzení: Každé sudé dokonalé číslo je ve tvaru N = 2 p 1 (2 p 1)

Dokonalá čísla Je-li 2 n 1 prvočíslo, je už vždy n prvočíslo (bohužel ne naopak) Platí i obrácené tvrzení: Každé sudé dokonalé číslo je ve tvaru N = 2 p 1 (2 p 1) Součet převrácených hodnot všech dělitelů sudého dokonalého čísla je vždy 2

Dokonalá čísla Je-li 2 n 1 prvočíslo, je už vždy n prvočíslo (bohužel ne naopak) Platí i obrácené tvrzení: Každé sudé dokonalé číslo je ve tvaru N = 2 p 1 (2 p 1) Součet převrácených hodnot všech dělitelů sudého dokonalého čísla je vždy 2 Každé sudé dokonalé číslo končí na číslici 6 nebo na číslici 8

Dokonalá čísla Je-li 2 n 1 prvočíslo, je už vždy n prvočíslo (bohužel ne naopak) Platí i obrácené tvrzení: Každé sudé dokonalé číslo je ve tvaru N = 2 p 1 (2 p 1) Součet převrácených hodnot všech dělitelů sudého dokonalého čísla je vždy 2 Každé sudé dokonalé číslo končí na číslici 6 nebo na číslici 8 Existuje-li liché dokonalé číslo, pak je jistě větší než 10 1500

Spřátelené čísla O dvou přirozených číslech m a n řekneme, že jsou spřátelená, jestliže součet dělitelů čísla m, které jsou menší než m, je roven číslu n, a zároveň součet dělitelů čísla n, které jsou menší než n, je roven číslu m.

Spřátelené čísla O dvou přirozených číslech m a n řekneme, že jsou spřátelená, jestliže součet dělitelů čísla m, které jsou menší než m, je roven číslu n, a zároveň součet dělitelů čísla n, které jsou menší než n, je roven číslu m. Například čísla 220 a 284 jsou spřátelená. Vypišme všechny dělitele čísla 220, které jsou menší než 220: 1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55, 110. Pokud tato čísla sečteme, dostaneme součet 284. Podobně vypišme všechny dělitele čísla 284, které jsou menší než 284: 1, 2, 4, 71, 142. Sečtením těchto čísel dostaneme 220. Tedy jsou skutečně tato čísla spřátelené.

Spřátelené čísla O dvou přirozených číslech m a n řekneme, že jsou spřátelená, jestliže součet dělitelů čísla m, které jsou menší než m, je roven číslu n, a zároveň součet dělitelů čísla n, které jsou menší než n, je roven číslu m. Například čísla 220 a 284 jsou spřátelená. Vypišme všechny dělitele čísla 220, které jsou menší než 220: 1, 2, 4, 5, 10, 11, 20, 22, 44, 55, 110. Pokud tato čísla sečteme, dostaneme součet 284. Podobně vypišme všechny dělitele čísla 284, které jsou menší než 284: 1, 2, 4, 71, 142. Sečtením těchto čísel dostaneme 220. Tedy jsou skutečně tato čísla spřátelené.

Spřátelené čísla Asi nás nepřekvapí, že nevíme, kolik existuje dvojic spřátelených čísel

Spřátelené čísla Asi nás nepřekvapí, že nevíme, kolik existuje dvojic spřátelených čísel Nevíme, zda existují spřátelená čísla s různou paritou

Spřátelené čísla Asi nás nepřekvapí, že nevíme, kolik existuje dvojic spřátelených čísel Nevíme, zda existují spřátelená čísla s různou paritou Překvapivé je, že dnes známe více než 12 milionů dvojic spřátelených čísel.

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo.

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537.

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537. Zmíněná Fermatova čísla jsou zároveň jedinými známými Fermatovými prvočísly.

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537. Zmíněná Fermatova čísla jsou zároveň jedinými známými Fermatovými prvočísly. Například F 5 = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641 6700417.

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537. Zmíněná Fermatova čísla jsou zároveň jedinými známými Fermatovými prvočísly. Například F 5 = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641 6700417. Dosud se podařilo dokázat, že F 5,... F 32 jsou složená

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537. Zmíněná Fermatova čísla jsou zároveň jedinými známými Fermatovými prvočísly. Například F 5 = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641 6700417. Dosud se podařilo dokázat, že F 5,... F 32 jsou složená Pouze u čísel F 5, F 6,... F 11 známe rozklad na součin prvočísel

Fermatova čísla Pro nezáporné celé číslo n označme F n = 2 2n + 1. Toto číslo se nazývá Fermatovo číslo. F 0 = 3, F 1 = 5, F 2 = 17, F 3 = 257 a F 4 = 65537. Zmíněná Fermatova čísla jsou zároveň jedinými známými Fermatovými prvočísly. Například F 5 = 2 32 + 1 = 4294967297 = 641 6700417. Dosud se podařilo dokázat, že F 5,... F 32 jsou složená Pouze u čísel F 5, F 6,... F 11 známe rozklad na součin prvočísel Do dnešního dne se neví, zda existuje ještě nějaké další Fermatovo prvočíslo. Vůbec nevíme, zda je nekonečně mnoho složených Fermatových čísel, ani to, zda existuje nějaké Fermatovo číslo, které není tzv. square free

Fermatova čísla Pro každé přirozené číslo n platí pro Fermatovo číslo F n, že F n = (F n 1 1) 2 + 1.

Fermatova čísla Pro každé přirozené číslo n platí pro Fermatovo číslo F n, že F n = (F n 1 1) 2 + 1. (F n 1 1) 2 + 1 = = ( 2 2 2n 1 + 1 1) + 1 ( 2 2n 1) 2 + 1 = 2 2 2n 1 + 1 = 2 2n + 1 = F n

Fermatova čísla - k čemu nám to je?

Fermatova čísla - k čemu nám to je? Jistě si klademe otázku, jaké pravidelné mnohoúhelníky můžeme sestrojit pomocí pravítka a kružítka. Odpověd nám dávají překvapivě Fermatova čísla.

Fermatova čísla - k čemu nám to je? Jistě si klademe otázku, jaké pravidelné mnohoúhelníky můžeme sestrojit pomocí pravítka a kružítka. Odpověd nám dávají překvapivě Fermatova čísla. Pravidelný n úhelník dokážeme sestrojit pomocí pravítka a kružítka právě tehdy, když n je mocnina čísla 2, nebo se jedná o součin mocniny čísla 2 a různých Fermatových prvočísel.

Fermatova čísla - k čemu nám to je? Jistě si klademe otázku, jaké pravidelné mnohoúhelníky můžeme sestrojit pomocí pravítka a kružítka. Odpověd nám dávají překvapivě Fermatova čísla. Pravidelný n úhelník dokážeme sestrojit pomocí pravítka a kružítka právě tehdy, když n je mocnina čísla 2, nebo se jedná o součin mocniny čísla 2 a různých Fermatových prvočísel. Například tedy můžeme sestrojit pravidelný pětiúhelník, desetiúhelník, sedmnáctiúhelník, ale již nedokážeme sestrojit sedmiúhelník ani jedenáctiúhelník.

Starověké geometrické problémy Zdvojení krychle Je dána krychle. Sestrojte hranu krychle, která bude mít dvojnásobný objem než daná krychle.

Starověké geometrické problémy Zdvojení krychle Je dána krychle. Sestrojte hranu krychle, která bude mít dvojnásobný objem než daná krychle. Trisekce úhlu Daný úhel rozdělte na tři stejně velké části.

Starověké geometrické problémy Zdvojení krychle Je dána krychle. Sestrojte hranu krychle, která bude mít dvojnásobný objem než daná krychle. Trisekce úhlu Daný úhel rozdělte na tři stejně velké části. Kvadratura kruhu Je dán kruh. Sestrojte stranu čtverce majícího stejný obsah jako daný kruh.

Starověké geometrické problémy Neřešitelnost uvedených problémů byla dokázána až v 19. století

Starověké geometrické problémy Neřešitelnost uvedených problémů byla dokázána až v 19. století Snaha o nalezení konstrukce/důkaz neřešitelnosti vedla k objevení spousty zajímavých poznatků (kuželosečky)

Starověké geometrické problémy Neřešitelnost uvedených problémů byla dokázána až v 19. století Snaha o nalezení konstrukce/důkaz neřešitelnosti vedla k objevení spousty zajímavých poznatků (kuželosečky) K důkazu využito nástrojů teorie čísel. Velký pokrok objevením kartézských souřadnic.

Teorie grafů Teorie grafů Graf je množina vrcholů (uzlů) a hran mezi nimi.

Problém čtyř barev V roce 1852 se Francis Guthrie pokusil obarvit mapu anglických oblastí a podařilo se mu to obarvit čtyřmi barvami tak, že žádné dvě sousední oblasti neměly stejnou barvu.

Problém čtyř barev Kompletní důkaz nám dala ale až v roce 1976 dvojice matematiků Kenneth Appel a Wolfgang Haken.

Problém čtyř barev Kompletní důkaz nám dala ale až v roce 1976 dvojice matematiků Kenneth Appel a Wolfgang Haken. Důkaz však využívá dlouhých výpočtů, kde pomoc počítače se prochází velké množství konfigurací, které nám mohou na mapě nastat.

Problém čtyř barev Kompletní důkaz nám dala ale až v roce 1976 dvojice matematiků Kenneth Appel a Wolfgang Haken. Důkaz však využívá dlouhých výpočtů, kde pomoc počítače se prochází velké množství konfigurací, které nám mohou na mapě nastat.právě díky tomu, že se v důkazu využívá počítače, je některým matematikům trnem v oku a snaží se najít důkaz elegantnější.

Problém čtyř barev Kompletní důkaz nám dala ale až v roce 1976 dvojice matematiků Kenneth Appel a Wolfgang Haken. Důkaz však využívá dlouhých výpočtů, kde pomoc počítače se prochází velké množství konfigurací, které nám mohou na mapě nastat.právě díky tomu, že se v důkazu využívá počítače, je některým matematikům trnem v oku a snaží se najít důkaz elegantnější. Jak to souvisí s teorií grafů?

Problém čtyř barev Kompletní důkaz nám dala ale až v roce 1976 dvojice matematiků Kenneth Appel a Wolfgang Haken. Důkaz však využívá dlouhých výpočtů, kde pomoc počítače se prochází velké množství konfigurací, které nám mohou na mapě nastat.právě díky tomu, že se v důkazu využívá počítače, je některým matematikům trnem v oku a snaží se najít důkaz elegantnější. Jak to souvisí s teorií grafů?

Problém čtyř barev Problém čtyř barev se týká rovinných map. Problém lze ale zobecnit na libovolnou plochu. Například na toru (anuloidu, pneumatice, donutu) potřebujeme alespoň 7 barev.

Problém čtyř barev Problém čtyř barev se týká rovinných map. Problém lze ale zobecnit na libovolnou plochu. Například na toru (anuloidu, pneumatice, donutu) potřebujeme alespoň 7 barev.

Gaučový problém Tuto otázku si asi položil každý při stěhování nábytku: Jak ten gauč tou chodbou projde?

Gaučový problém Tuto otázku si asi položil každý při stěhování nábytku: Jak ten gauč tou chodbou projde? Tuto otázku si také položili matematici a zajímalo je, jaký největší obsah může mít rovinný útvar, se kterým projdete chodbou ve tvaru písmene L.

Gaučový problém Tuto otázku si asi položil každý při stěhování nábytku: Jak ten gauč tou chodbou projde? Tuto otázku si také položili matematici a zajímalo je, jaký největší obsah může mít rovinný útvar, se kterým projdete chodbou ve tvaru písmene L. Pokud bude šířka chodby 1, říkejme maximálnímu obsahu útvaru, se kterým projdete chodbou, gaučová konstanta. Britský matematik John Hammersley nalezl gauč s obsahem π 2 + 2. π = 2, 2074. Také se mu podařilo dokázat, že gaučová konstanta je nejvýše 2 2 =. 2, 8284. Bohužel, dosud se nikomu nepodařilo dokázat, jaký bude skutečně ten největší obsah.

Problém 36 důstojníků Asi znáte logickou hádanku se jménem latinský čtverec. Do tabulky se dopisují první přirozená čísla tak, aby v každém řádku a každém sloupci bylo každé číslo právě jednou. Latinské čtverce mají kromě logické hry i významné místo v matematice.

Problém 36 důstojníků Asi znáte logickou hádanku se jménem latinský čtverec. Do tabulky se dopisují první přirozená čísla tak, aby v každém řádku a každém sloupci bylo každé číslo právě jednou. Latinské čtverce mají kromě logické hry i významné místo v matematice. Řekneme, že dva latinské čtverce jsou ortogonální, jestliže po jejich spojení dostaneme na všech pozicích různá čísla.

Problém 36 důstojníků Problém 36 důstojníků formuloval Leonard Euler a jde o to, že máme uspořádat 36 důstojníků šesti různých pluků a 6 různých hodností do čtverce 6 6 tak, aby v každá řadě i každém sloupci byli důstojníci všech hodností i všech pluků.

Problém 36 důstojníků Problém 36 důstojníků formuloval Leonard Euler a jde o to, že máme uspořádat 36 důstojníků šesti různých pluků a 6 různých hodností do čtverce 6 6 tak, aby v každá řadě i každém sloupci byli důstojníci všech hodností i všech pluků.

Problém 36 důstojníků Problém 36 důstojníků formuloval Leonard Euler a jde o to, že máme uspořádat 36 důstojníků šesti různých pluků a 6 různých hodností do čtverce 6 6 tak, aby v každá řadě i každém sloupci byli důstojníci všech hodností i všech pluků.

Problém 36 důstojníků Hledáme vlastně dva ortogonální latinské čtverce

Problém 36 důstojníků Hledáme vlastně dva ortogonální latinské čtverce Euler se domníval, že neexistují žádné ortogonální čtverce pro n = 4k + 2

Problém 36 důstojníků Hledáme vlastně dva ortogonální latinské čtverce Euler se domníval, že neexistují žádné ortogonální čtverce pro n = 4k + 2 Vyvráceno až v roce 1960 a bylo dokázáno, že neexistují pouze druhého a šestého řádu

Problém 36 důstojníků Hledáme vlastně dva ortogonální latinské čtverce Euler se domníval, že neexistují žádné ortogonální čtverce pro n = 4k + 2 Vyvráceno až v roce 1960 a bylo dokázáno, že neexistují pouze druhého a šestého řádu Latinské čtverce se využívají v už zmíněném šifrováním ke kontrole kódů

Další problémy a domněnky Kolik nejvýše trojúhelníků dokážeme vytvořit z n úseček.

Další problémy a domněnky Kolik nejvýše trojúhelníků dokážeme vytvořit z n úseček. Každý konvexní útvar v n dimenzionálním prostoru můžeme pokrýt pomocí nejvýše 2 n zmenšených kopií tohoto útvaru.

Další problémy a domněnky Kolik nejvýše trojúhelníků dokážeme vytvořit z n úseček. Každý konvexní útvar v n dimenzionálním prostoru můžeme pokrýt pomocí nejvýše 2 n zmenšených kopií tohoto útvaru. Má každé konvexní hranaté těleso sít?

Další problémy a domněnky Kolik nejvýše trojúhelníků dokážeme vytvořit z n úseček. Každý konvexní útvar v n dimenzionálním prostoru můžeme pokrýt pomocí nejvýše 2 n zmenšených kopií tohoto útvaru. Má každé konvexní hranaté těleso sít? Latinské čtverce se využívají v už zmíněném šifrováním ke kontrole kódů

Další problémy a domněnky Kolik nejvýše trojúhelníků dokážeme vytvořit z n úseček. Každý konvexní útvar v n dimenzionálním prostoru můžeme pokrýt pomocí nejvýše 2 n zmenšených kopií tohoto útvaru. Má každé konvexní hranaté těleso sít? Latinské čtverce se využívají v už zmíněném šifrováním ke kontrole kódů Jaký je minimální obsah útvaru, do kterého se vejde každá spojitá křivka délky 1

Matematické skorodůkazy -1=1 1 = ( 1) 3

Matematické skorodůkazy -1=1 1 = ( 1) 3 = ( 1) 6 2

Matematické skorodůkazy -1=1 1 = ( 1) 3 = ( 1) 6 2 = ( 1) 6

Matematické skorodůkazy -1=1 1 = ( 1) 3 = ( 1) 6 2 = ( 1) 6 = 1

Matematické skorodůkazy -1=1 1 = ( 1) 3 = ( 1) 6 2 = ( 1) 6 = 1 = 1.

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b a 2 = a b

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b a 2 = a b a 2 b 2 = a b b 2

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b a 2 = a b a 2 b 2 = a b b 2 (a + b) (a b) = b (a b)

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b a 2 = a b a 2 b 2 = a b b 2 (a + b) (a b) = b (a b) a + b = b

Matematické skorodůkazy Všechna čísla jsou rovna 0 Zvolme si libovolná dvě čísla a, b taková, že a = b. Upravujme a = b a 2 = a b a 2 b 2 = a b b 2 (a + b) (a b) = b (a b) a + b = b a = 0

Matematické skorodůkazy Koruna je halíř 1Kč = 100h

Matematické skorodůkazy Koruna je halíř 1Kč = 100h = (10h) 2

Matematické skorodůkazy Koruna je halíř 1Kč = 100h = (10h) 2 = (0, 1Kč) 2

Matematické skorodůkazy Koruna je halíř 1Kč = 100h = (10h) 2 = (0, 1Kč) 2 = 0, 01Kč

Matematické skorodůkazy Koruna je halíř 1Kč = 100h = (10h) 2 = (0, 1Kč) 2 = 0, 01Kč = 1h

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu.

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu. 2 Indukční předpoklad: Předpokládejme, že pokud máme smečku mající k psů, potom mají všichni stejnou barvu.

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu. 2 Indukční předpoklad: Předpokládejme, že pokud máme smečku mající k psů, potom mají všichni stejnou barvu. 3 Dokažme tvrzení pro n = k + 1. Pokud máme k + 1 pejsků. Uvažujme libovolných k psů z této smečky. Označme tuto skupinu M. Podle indukčního předpokladu mají všichni stejnou barvu a.

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu. 2 Indukční předpoklad: Předpokládejme, že pokud máme smečku mající k psů, potom mají všichni stejnou barvu. 3 Dokažme tvrzení pro n = k + 1. Pokud máme k + 1 pejsků. Uvažujme libovolných k psů z této smečky. Označme tuto skupinu M. Podle indukčního předpokladu mají všichni stejnou barvu a. Uvažujme nyní jinou skupinu k psů, označme ji N. Ti mají podle indukčního předpokladu také stejnou barvu b.

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu. 2 Indukční předpoklad: Předpokládejme, že pokud máme smečku mající k psů, potom mají všichni stejnou barvu. 3 Dokažme tvrzení pro n = k + 1. Pokud máme k + 1 pejsků. Uvažujme libovolných k psů z této smečky. Označme tuto skupinu M. Podle indukčního předpokladu mají všichni stejnou barvu a. Uvažujme nyní jinou skupinu k psů, označme ji N. Ti mají podle indukčního předpokladu také stejnou barvu b. Uvažujeme-li pejska, který je v množině M i v množině N. Ten má zároveň barvu a i b.

Matematické skorodůkazy Každý pes má stejnou barvu Dokažme toto tvrzení matematickou indukcí v závislosti na počtu psů n. 1 Bázový krok: Máme-li jednoho psa, pak má určitě danou barvu. 2 Indukční předpoklad: Předpokládejme, že pokud máme smečku mající k psů, potom mají všichni stejnou barvu. 3 Dokažme tvrzení pro n = k + 1. Pokud máme k + 1 pejsků. Uvažujme libovolných k psů z této smečky. Označme tuto skupinu M. Podle indukčního předpokladu mají všichni stejnou barvu a. Uvažujme nyní jinou skupinu k psů, označme ji N. Ti mají podle indukčního předpokladu také stejnou barvu b. Uvažujeme-li pejska, který je v množině M i v množině N. Ten má zároveň barvu a i b.tedy a = b a tedy všichni psi ve skupině k + 1 psů mají stejnou barvu.

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU)

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM trojúhelníky APM a BPM jsou shodné (SUS)

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM trojúhelníky APM a BPM jsou shodné (SUS) AM = BM

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM trojúhelníky APM a BPM jsou shodné (SUS) AM = BM trojúhelníky ARM a BQM jsou shodné (SsU)

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM trojúhelníky APM a BPM jsou shodné (SUS) AM = BM trojúhelníky ARM a BQM jsou shodné (SsU) AR = BQ

Matematické skorodůkazy Každý trojúhelník je rovnoramenný trojúhelníky RMC a QMC jsou shodné (USU) RC = QC, RM = QM trojúhelníky APM a BPM jsou shodné (SUS) AM = BM trojúhelníky ARM a BQM jsou shodné (SsU) AR = BQ AC = AR + RC = BQ + QC = BC.