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Comme en écriture décima<strong>le</strong>, la va<strong>le</strong>ur approchée, ici trouvée après denombreuses heures de recherche avec <strong>le</strong> jeu de go, permet de déterminer la solutionqui est. La période est de 20 chiffres, ce quiimplique un travail sur l’abaque avec une quarantaine de chiffres. Une vérificationsur papier est bien entendu effectuée, mais c’est surtout la nécessité del’informatique qui s’est naturel<strong>le</strong>ment imposée. Ainsi, un programme informatique,qui a été affiné au fur et à mesure des résultats, a été écrit.2.2. Une idée fondamenta<strong>le</strong>Avec l’informatique, la recherche mathématique sur <strong>le</strong>s rationnels a trouvé unnouveau souff<strong>le</strong> : des listings de nombres ont été produits, des périodes sont trouvées(la conjecture est toujours vérifiée) et de nouvel<strong>le</strong>s conjectures ont vu <strong>le</strong> jour. Malgrétout cela, la recherche stagne et <strong>le</strong>s règ<strong>le</strong>s de formation des rationnels restentparticulièrement opaques : nous sommes face à des données brutes provenant desrecherches informatiques dont on ne sait que faire. C’est l’impasse !Nous avions compris que, pour trouver une solution de D × x = N, qui seraitpériodique d’après la conjecture, il nous faudrait d’abord trouver la période π. Nousrecherchions π par la propriété : D × (πππ…) est de période 01 (tout simp<strong>le</strong>mentparce que 1+010101…=000000… par <strong>le</strong> jeu de dominos). Mais hormis desrecherches informatiques systématiques basées sur la technique d’approximation,nous ne savions pas comment utiliser cette propriété puisque <strong>le</strong>s retenues peuvent serépercuter sur plusieurs périodes (par exemp<strong>le</strong> pour D = 5, la réduction d’un 5 pour<strong>le</strong> calcul de 5 × x déborde de 3 rangs à droite et de 4 rangs à gauche). La situationsemblait inextricab<strong>le</strong>. C’est alors que, lors d’une de nos réunions hebdomadaires, <strong>le</strong>mathématicien a eu une idée qui a tout débloqué. Au lieu de prendre <strong>le</strong> nombre xdans sa totalité, il suffit de prendre une période et de compter sur el<strong>le</strong>-même <strong>le</strong>sretenues produites. La simplicité de cette idée est frappante car on simu<strong>le</strong> ainsi <strong>le</strong>sretenues provenant des autres périodes. Le travail de recherche est relancé. Enparticulier nous définissons un algorithme de somme pour <strong>le</strong>s éléments périodiquesen traitant de manière séparée <strong>le</strong> début du nombre et la partie périodique. Vérifierqu’une séquence est une période d’un dénominateur D devient simp<strong>le</strong> puisqu’il suffitde ne considérer qu’une période sans faire appel à un argument du type va<strong>le</strong>urapprochée. Prenons par exemp<strong>le</strong> <strong>le</strong> cas de la période trouvée par <strong>le</strong> jeu de go :5×10000001001001010100 = 50000005005005050500= 10020020021112103011 (réduction de tous 13 <strong>le</strong>s 5 en 10010001)= 20020020010102001010 (réduction de tous <strong>le</strong>s 11 en partant de la gauche)= …= 10101010101010101010 (il faut réduire <strong>le</strong>s 2 un à un)Sans entrer dans <strong>le</strong>s détails, signalons que <strong>le</strong>s conjectures s’affinent, des résultatsimportants sont prouvés, <strong>le</strong> programme informatique est réécrit pour être plusefficace, de nouvel<strong>le</strong>s conjectures sont avancées et prouvées, etc.13 L’algorithme général demande de réduire <strong>le</strong>s 5 un à un et <strong>le</strong>s 11 qui apparaissent alors.Actes des journées mathématiques 2011ENS de Lyon • IFÉ89

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