Математическая эссенция
2.98K subscribers
491 photos
17 videos
11 files
271 links
Рассказываем о различных математических сюжетах, уделяя особое внимание наглядности и простоте изложения. В математических методах стремимся выделять основную идею, сущность, квинтэссенцию, аромат — essence.
Для связи пишите @math_essence_bot.
Download Telegram
Forwarded from MathKids
💯Вася Буфеев набирает учеников 5-11 классов для индивидуальных и групповых онлайн-занятий олимпиадной математикой.

🎓закончил совместную магистратуру НИУ ВШЭ и ЦПМ.

❤️Долгое время вёл потрясающий кружок Кострома Орen в ЦДО, от которого остались самые тёплые воспоминания и несколько приятных дипломов известных олимпиад.
Работал в ЦПМ, в школах 57, 2086, 444, 1535, 1534, летних школах Kostroma Open и ТЛ 2х2, совместно с Дмитрием Калининым на турнирах матбоев Kostroma Open и конечно же, турнире Мебиуса
Многие ребята, обучавшихся в кружках Васи стали победителями и призёрами математических олимпиад - ММО, Тургора, Всеросса.

Подробная информация и запись https://forms.gle/dNr8ZEL37sXHe3k57

Васин telegram @Vsbufeev и whatsapp 89175246002
9
Forwarded from matolimp
🔥 Открыта запись на курс подготовки к решению сложных задач профильного ЕГЭ по математике.
Занятия подойдут тем, кто:
– хочет научиться решать без страха задания сложной части ЕГЭ (№ 13 – 19);
– готов трудиться и стремится к высокому результату (90+).

🔥 Преподаватель: Буфеев Сергей Валентинович, учитель 57 школы, старший эксперт ЕГЭ, преподаватель ресурсного центра по подготовке учителей к ЕГЭ, победитель конкурсов лучших учителей Москвы и РФ, автор множества учебных пособий, статей и видеоматериалов, автор тг-канала Математическая эссенция.

🔥 Запланированы группы: для 10 и 11 классов.
Обучение будет проходить онлайн в небольшой группе один раз в неделю. Продолжительность одного занятия 120 мин. После каждого урока у вас останется его видеозапись.
Занятия предполагают максимум практики и общения, усвоение наиболее важных методов решения, нестандартных подходов, ловушек, выполнение и разбор домашнего задания. Фрагменты рабочих занятий можно посмотреть здесь и здесь.

🔥 Более подробная информация, а также запись в группы доступна в гуглформе .
По всем вопросам можно написать в Whatsapp по номеру +79055625577 или в Telegram @sbufeev.

Реклама. Буфеев Сергей Валентинович ИНН 771901186229 erid: 2Vtzqw6tcuQ
🔥9
1. Ян Стен. Школа для мальчиков и девочек, 1670
2. Неизвестный художник. Урок математики, 1840
3. Франческо Бергамини. Урок счёта, сер. XIX в.
4. Франческо Бергамини. Ценный урок, сер. XIX в.
5. Франсуа-Луи Ланфант. Урок математики, 1880
6. Иоганн Газенклевер. Школьный экзамен, 1880
7. В.Е. Маковский. В сельской школе, 1883
8. Н.П. Богданов-Бельский. Устный счёт. В народной школе С.А. Рачинского, 1895.
12❤‍🔥6👍1
9. Ф.П. Решетников. Опять двойка (ранняя версия картины), 1948
10. Л.Л. Луконина-Овчинникова. У доски, 1952
11. И.А. Тихий. Экзамен, 1953
12. Г.В. Богданов. Практикантка, 1966
13. В.И. Цветков. Не решила, 1966
14. Советский плакат, 1956.
12❤‍🔥4🕊3
Есть классическая задача, известная как «задача Мозера о делении круга хордами». Суть её проста: если на окружности отметить несколько точек и соединить их всеми возможными хордами так, чтобы никакие три не пересекались в одной внутренней точке, то на сколько частей разобьётся круг?

Интуиция подсказывает простую схему. Первые шаги дают закономерность: одна точка — один сектор, две точки — два, три — четыре, четыре — восемь, пять — шестнадцать. Кажется, что формула очевидна: каждое новое добавление удваивает количество частей, и значит ответ должен быть 2^(m−1), где m — количество точек. Но при шести точках магия ломается: вместо 32 частей получается 31. Именно этот сбой стал поводом для Льва Мозера в 1949 году сформулировать задачу как пример того, что «индукция может подводить».

Дальнейшие исследования показали, что правильное выражение для количества областей куда сложнее и связано с комбинаторикой. Фактически оно опирается на выборы пар и четвёрок точек: количество хорд зависит от сочетаний из двух, а число точек пересечения внутри круга — из четырёх. На этой базе выводится формула Мозера, которая уже точно описывает рост последовательности.

В статье Карлоса Родригеса-Лукатеро рассматриваются разные способы её получения. Сначала через элементарные комбинаторные рассуждения: учитывается количество хорд и точек пересечения, а затем прибавляется единица за исходный круг. Второй способ основан на знаменитой формуле Эйлера для планарных графов, которая связывает количество вершин, рёбер и граней. Если рассматривать хорды и дуги как рёбра, точки пересечения как вершины, а полученные части — как грани, то результат снова приводит к формуле Мозера. Наконец, автор предлагает ещё один путь — через разностные уравнения. Если построить таблицу конечных разностей для последовательности 1, 2, 4, 8, 16, 31, 57…, то получится рекуррентное соотношение четвёртого порядка. Его решение снова даёт точную формулу.
10👍7🔥3
Разберём из статьи Rodriguez-Lucatero самый простой — комбинаторный — способ решения классической задачи Мозера о делении круга. Формула количества областей выглядит так:
R(n) = 1 + C²ₙ + C⁴ₙ.
Рассмотрим, откуда берутся эти слагаемые.
1) Исходная область: +1.
Это весь круг до проведения хорд.
2) Базовый вклад хорд: + C²ₙ.
Каждая хорда проводится между двумя точками. Всего таких пар — C²ₙ. Даже если хорда не имеет пересечений (как самая первая проведённая), она всегда делит некоторую существующую область на две — то есть добавляет ровно одну новую область. Это минимальный вклад каждой хорды.
3) Дополнительный вклад от пересечений: + C⁴ₙ.
Теперь учтём, что хорды могут пересекаться. Каждое пересечение двух хорд — это событие, которое увеличивает вклад той хорды, которая проводится позже.
Представьте процесс: вы проводите хорды по одной. Новая хорда пересекает несколько уже существующих. Каждое такое пересечение разбивает новую хорду на отрезки. Ключевое наблюlение: каждый новый отрезок добавляет ровно одну новую область.
Если хорда не имеет пересечений (k=0), она состоит из одного отрезка и добавляет одну область.
Если хорда имеет одно пересечение (k=1), она разбивается на два отрезка и добавляет две области.
Если k пересечений — добавляет (k+1) областей.
То есть сверх своей "базовой" единицы каждое пересечение на хорде добавляет +1 к её вкладу. Откуда берутся эти пересечения? Каждое внутреннее пересечение однозначно определяется выбором четырёх точек на окружности (они образуют выпуклый четырёхугольник, диагонали которого и пересекаются). Всего таких четвёрок — C⁴ₙ.
Важный момент: при последовательном проведении каждое пересечение учтётся ровно один раз — когда проводится вторая из двух пересекающихся хорд. Поэтому общий дополнительный вклад от всех пересечений в точности равен C⁴ₙ.
Итог. Суммируем исходную область, базовый вклад всех хорд и дополнительный вклад всех пересечений:
R(n) = 1 + C²ₙ + C⁴ₙ.
Эта формула показывает, что рост числа областей определяется не экспоненциально, а полиномиально, что и объясняет нарушение интуитивного ожидания удвоения.
7👍6🔥5
Мозером была поставлена (1966 г.) ещё одна классическая задача геометрической оптимизации — проблема червя Мозера: требуется найти наименьшую площадь такой плоской фигуры, чтобы она могла покрыть (после подходящих поворотов и переносов) любую кривую единичной длины.
Интуитивный ответ — полукруг радиуса ½. Чтобы покрыть прямой отрезок длины 1, нужен круг диаметра 1, но по соображениям симметрии достаточно взять только половину этого круга. Площадь такого полукруга равна π/8 ≈ 0,392.
Однако, эта фигура не является оптимальной.
Сам Мозер предложил остроумную конструкцию, известную как "шляпа Мозера". Она состоит из центрального прямоугольника и двух сегментов круга на его концах. Ширина этой фигуры выбирается минимально возможной, чтобы через неё можно было протащить любой изгиб червя, а высота и радиусы скруглений подбираются так, чтобы скрыть червей, свёрнутых в клубок на концах. Мозер получил верхнюю оценку площади в 0,260. Но позже выяснилось, что существуют черви, которых нельзя накрыть шляпой Мозера.
На сегодняшний день проблема червя Мозера остается открытой. Известно, что минимальная площадь искомой фигуры лежит в узком интервале: нижняя оценка составляет 0,2195, а верхняя — 0,27524.
Современные исследования используют методы численной оптимизации, выпуклого анализа и даже искусственного интеллекта для поиска оптимальной формы. Задача формулируется как поиск выпуклого множества наименьшей площади, содержащего конгруэнтную копию каждой дуги на плоскости длины один.
Есть гипотеза и заявления о её доказанности, что искомым покрытием служит очень простая фигура — круговой сектор с углом 30°. В этом случае искомая площадь составляет π/12 ≈ 0,261. В настоящее время гипотеза проходит математическую верификацию.
Проблема червя Мозера — не просто головоломка. Она лежит в основе раздела математики, изучающего покрытия и размещения. Её методы находят применение в:
теории оптимизации (разработка алгоритмов для поиска минимальных покрытий),
робототехнике (планирование траекторий и определение минимального пространства для маневра),
компьютерной графике (вычисление минимальных ограничений для анимации и физических симуляций),
биологии (моделирование минимального пространства, необходимого для складывания белков).
Эта задача — прекрасный пример того, как интуитивно простой геометрический вопрос может породить глубокую и до сих пор не решённую проблему, бросающую вызов математикам уже более полувека.
👍9🔥32
МАТЕМАТИЧЕСКИЙ_АНАЛИЗ_для_школьников.pdf
448.6 KB
От подписчика Александр Макеев. Методическое пособие по математическому анализу для школьников.

Пособие отличается от классических подходов к матанализу тем, что оно полностью избегает традиционного, сложного для школьников формального определения предела, заменяя его интуитивно понятным аппаратом дифференциалов и акцентом на вычислительные алгоритмы. Главная его особенность - построение всего курса на основе практического, "алгоритмического" определения действительных чисел и производной. Это делает теорию доступной и тесно связывает её с физическими и геометрическими приложениями.

#предложка
👍9🥰41