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Les nombres F-adiques sont obtenus en considérant une série infinie de 0 et de 1sans jamais avoir deux 1 consécutifs. Cela revient à considérer des séries Σ ε i F i oùε i =0 ou 1 avec (ε i ,ε i+1 ) ≠ (1,1). L’ensemb<strong>le</strong> obtenu possède une structure de groupetopologique abélien tota<strong>le</strong>ment ordonné (Rittaud & Vivier, 2011a). Deux sériesjouent un rô<strong>le</strong> fondamental : 010101… = 01 et 101010… = 10 (<strong>le</strong> cadre sert àmarquer une période) puisque si l’on ajoute 1 (ou 1000…) alors, par un jeu dedominos reproduisant successivement la réduction 110001, on trouve 000….Nous nous sommes tout d’abord attachés à prouver la conjecture suivante relativeaux nombres rationnels : <strong>le</strong>s éléments périodiques (sous-entendu périodiques à partird’un certain rang) s’identifient avec <strong>le</strong>s fractions d’entiers (c’est-à-dire une solutiond’une équation D × x = N où D et N sont deux entiers naturels, D est non nul).La détermination chiffrée de fractions simp<strong>le</strong>s a permis d’affiner la conjecture.Avec un travail à la main, il n’est pas trop diffici<strong>le</strong> de déterminer certaines fractionset de constater qu’el<strong>le</strong>s sont périodiques. Par exemp<strong>le</strong>, <strong>le</strong>s solutions de 2 × x = 1 sont0010100100 et 010100100 et <strong>le</strong>s solutions de 3 × x = 1sont 100010100000, 01000010100000 et 001000010100000. Ainsi, avec quelquesautres exemp<strong>le</strong>s, nous avons conjecturé qu’une équation D × x = N possèdeexactement D solutions F-adiques. Pour tester cette conjecture, nous nous sommesattachés à déterminer <strong>le</strong>s solutions de 5 × x = 1 en nous répartissant la tâche : <strong>le</strong>mathématicien cherchait une solution commençant par 10 et <strong>le</strong> didacticien unesolution commençant par 010. Une minute plus tard, une solution était trouvée,, alors que l’autre résistait aux tentatives de recherche à la main par <strong>le</strong>didacticien. Cette répartition aléatoire du travail a peut-être joué un rô<strong>le</strong> important(cf. section 2.1 ci-dessous).2. Les deux moments clésDans cette section, nous exposons <strong>le</strong>s deux moments clés de la recherche : <strong>le</strong>premier, lié à la didactique, a initié <strong>le</strong> travail notamment par l’utilisation del’informatique et <strong>le</strong> second, essentiel<strong>le</strong>ment mathématique, a permis de débloquerune situation qui semblait dans l’impasse.2.1. Abaque et go !Pour la recherche d’une solution de 5 × x = 1 commençant par 010, <strong>le</strong>didacticien a développé plusieurs dispositifs dont l’idée provenait directement desconnaissances didactiques sur l’enseignement des nombres à l’éco<strong>le</strong> primaire commel’utilisation de feuil<strong>le</strong>s à carreaux (pour placer un chiffre par case) ou des essais decompteurs découpés dans du papier à carreaux (pour gérer <strong>le</strong>s réductions). Bref, <strong>le</strong>didacticien s’attachait à trouver un bon artefact pour traiter <strong>le</strong> problème. Bienentendu, et dès <strong>le</strong> début de la recherche, <strong>le</strong> mathématicien avait mentionné lapossibilité d’une programmation informatique qui permettrait de faire des recherchesActes des journées mathématiques 2011ENS de Lyon • IFÉ87

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