פורטל:מתמטיקה

רענון הפורטל כיצד אוכל לעזור?    

עריכהפורטל מתמטיקה

המתמטיקה מוגדרת לעתים 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.

לערך המלא

עריכהערך נבחר

ארבע פעולות החשבון הן פעולות החשבון הבסיסיות ביותר, השימושיות בחיי היומיום של מרבית בני האדם. פעולות אלה נלמדות בתחילת לימודי המתמטיקה בבית הספר היסודי, וחרף פשטותן היחסית, נדרשת לביצוען מידה מסוימת של הפשטה.

ארבע פעולות החשבון הן חיבור, חיסור, כפל וחילוק. כל אחת מפעולות אלה היא פעולה בינארית, כלומר פונקציה הפועלת על שני מספרים, אך ניתן לכתוב ביטויים הכוללים מספרים רבים ופעולות רבות. במקרה זה נחוצים כללים לקביעת סדר ביצוע הפעולות (פעולה קרויה גם אופרטור, ומספרים שעליהם היא פועלת קרויים אופרנדים). הכלל הראשון קובע שפעולות כפל וחילוק קודמות לפעולות חיבור וחיסור. כדי לבצע את הפעולות בסדר שונה מהאמור בכלל זה יש להשתמש בסוגריים. לאחר שני כללים אלה, הפעולות מתבצעות משמאל לימין.

באלגברה מופשטת מעוניינים לחקור את תכונותיהן של פעולות שמוגדרות על קבוצות כלשהן, לא בהכרח של מספרים, אך שמזכירות את פעולות החשבון על המספרים.

לערך המלא

לרשימה המלאה

עריכהתמונה נבחרת

איקוסהדרון הוא פאון משוכלל בעל עשרים פאות, אשר כל אחת מהן היא משולש משוכלל, כלומר משולש שכל צלעותיו וכל זוויותיו זהות. האיקוסהדרון הוא אחד מחמשת הגופים האפלטוניים. פאון זה ידוע גם כקוביית ק20 במשחקי תפקידים כגון מבוכים ודרקונים.

לגלריית התמונות

עריכההידעת?

משחק החידה סוּדוֹקוּ, ראשי תיבות ביפנית למשפט: "המספרים חייבים להופיע פעם אחת", הוא שעשוע מתמטי הדורש מחשבה ולוגיקה, ומבוסס על ריבוע לטיני בגודל 9, עם דרישה נוספת על הספרות בתשעה תת-ריבועים בגודל 3. משחקי השלמה של ריבוע קסם הופיעו לראשונה בעיתונים בצרפת בשלהי המאה ה-19. ב-1892 פרסם עיתון בפריז ריבוע קסם בגודל 9X9 ממולא חלקית שהיו בו חלק מתכונות הסודוקו. גרסה נוספת, דומה יותר לסודוקו המודרני, הופיעה כעבור שלוש שנים בעיתון צרפתי מתחרה. המשחק במתכונתו הנוכחית הופיע לראשונה ב-1979 באחד המגזינים של דל (Dell). גרסה זו הומצאה על ידי הווארד גארנס (Howard Garns), ארכיטקט אמריקאי בן 74 שפרש לגמלאות. המשחק זכה להצלחה רבה ביפן בשנות ה-80, והתפשט בעולם, וגם בישראל, החל מסוף 2004.

לקטעי "הידעת?" נוספים

עריכהאוצרות הרשת

בחלון זה מופיעה תצוגה מתחלפת של אתרי אינטרנט הפועלים להנגשת המתמטיקה לציבור הרחב.

אתר היום: MegaMath (באנגלית)

MegaMath הוא אתר המביא לתלמידי בית הספר היסודי את הרעיונות והבעיות של המתמטיקה המודרנית: לוגיקה, האינסוף, תורת הגרפים, ועוד. זהו אתר חובה לשונאי מתמטיקה: אלה שמעולם לא הבינו דבר בתחום זה, אך פתוחים להזדמנות לגלות את יופיו. את האתר העניקה לעולם המעבדה הלאומית לוס אלמוס, המוכרת יותר בתרומתה לפיתוח נשק גרעיני.

לאוצרות נוספים

עריכהמתמטיקאי נבחר

פרופ' ישראל אוֹמַן (Robert J. Aumann), נולד ב-8 ביוני 1930, מתמטיקאי ישראלי, חתן פרס נובל לכלכלה לשנת 2005. תחום מחקרו העיקרי הוא תורת המשחקים.

אומן נולד בעיר פרנקפורט שבגרמניה. משפחתו היגרה לארצות הברית ב-1938, כחודשיים לפני ליל הבדולח. אומן הנו בעל אזרחות אמריקאית בנוסף לזו הישראלית וחבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית.

למד בישיבה תיכונית במנהטן, ואחר כך למד לתואר ראשון במתמטיקה בניו יורק סיטי קולג' ולתואר שני ותואר דוקטור במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT). ב-1955 עבר לאוניברסיטת פרינסטון, שם חקר את תורת המשחקים, שהייתה תחום מחקר חדש באותה העת. בשנת 1956 עלה לישראל והתיישב בירושלים.

פרופסור אומן זכה בפרס נובל לכלכלה על עבודתו בתחום תורת המשחקים, שהיא ענף מתמטי שמטרתו לחקור מצבי עימות ואסטרטגיות לקבלת החלטות. אומן נחשב למייסדם של כמה ענפים בתורת המשחקים. הוא הראשון שניתח באופן מאורגן סדרות של משחקים, כשהוא מראה כיצד עצם החזרה על אותו מצב יכולה לאכוף התנהגות של שיתוף פעולה, גם כאשר המשחק הבודד אינו מעודד התנהגות כזו. בעקבות עבודתו, משתמשים כלכלנים בשיטות מתחום תורת המשחקים לניתוח מצבים מתמשכים של ניגוד אינטרסים, כמו מלחמות מחירים בין יצרנים המתחרים על אותו שוק.

לערך המלא

לרשימת הביוגרפיות המלאה

עריכהערכים מומלצים

אווריסט גלואה - אינדוקציה מתמטית - ארבע פעולות החשבון - אריתמטיקה - היסטוריה של האריתמטיקה - חזקה (מתמטיקה) - חידות חיתוך והרכבה - מגדלי האנוי - מי שהיה נשוי שלוש נשים - מערכות מספרים - משפט פיתגורס - משפט קנטור - פילוסופיה של המתמטיקה - פלימפטון 322 - קבוצת קנטור - קריפטוגרפיה

עריכהציטוט נבחר

	בסיס 8 הוא למעשה כמו בסיס 10. אם חסרות לך שתי אצבעות
– טום לרר

לאוסף הציטוטים המלא

עריכהמדף הספרים

בחלון זה מופיעה תצוגה מתחלפת של ספרי מתמטיקה שנועדו להנגשת המתמטיקה לציבור הרחב.

ספר היום:

דאגלס הופשטטר, גדל, אשר, באך, דביר, 2011

גדל, אשר, באך, או בשמו המלא "גדל, אשר, באך: גביש בן אלמוות: פוגה מטאפורית על נפשות ומכונות ברוח לואיס קרול" הוא ספר עיון העוסק בשאלות מתמטיות ופילוסופיות, אך גם בנושאים רבים הנוגעים לאמנות, לוגיקה, מוזיקה ומדעי המחשב. הספר יצא לאור באנגלית ב-1979 ותורגם לעברית ב-2011.

לספרים נוספים

עריכהחידת היום

במשחק בין שני שחקנים, מטרתו של הכלוא לצאת ממעגל ברדיוס 100 מטר, ומטרתו של הסוהר למנוע ממנו את היציאה. על-פי חוקי המשחק, הכלוא מתחיל במרכז המעגל, ובכל שלב מותר לו לבחור כיוון שבו הוא מבקש לצעוד, וללכת צעד שאורכו מטר אחד. קודם לביצוע הצעד, הסוהר קובע האם הכלוא ילך בכיוון שבחר, או בכיוון המנוגד.

האם יצליח הכלוא לצאת מן המעגל? אם כן, כיצד, ובכמה צעדים; ואם לא - מדוע?

פתרון

הקווים השחורים הם חמשת הצעדים הראשונים, לפי סדרם. הקווים האדומים הם המרחק ממרכז המעגל בסוף כל צעד. למען הבהירות, כל הצעדים בתרשים זה הם באותו כיוון, אך קל לראות שהחלפת הכיוון בחלק מהצעדים לא הייתה משפיעה על התוצאה - התרחקות מהמרכז והתקרבות להיקף המעגל. האסטרטגיה של הכלוא היא לשמור על סימטריה, כך שהכיוון שבו יבחר הסוהר לא ישפיע על ההתקדמות אל המטרה. במהלך הראשון לא חשוב באיזה כיוון הוא הולך, משום שהוא שומר על מרחק שווה מנקודת האמצע. במהלך השני הוא יפנה בזווית של 90 מעלות מצעדו הראשון, כך שתיווצר זווית ישרה. אם נשרטט קו בין המקום בו נמצא הכלוא לבין מרכז המעגל (שהוא נקודת המוצא), יתקבל משולש ישר-זווית שמקיים את משפט פיתגורס, ובו הקו הדמיוני הוא היתר, ולכן אורכו שווה לשורש הריבועי סכום ריבועי הניצבים, כלומר השורש הריבועי של 2 ($\sqrt{2}$). בכל צעד מכאן ואילך יפנה הכלוא כך שתיווצר זווית ישרה עם הקו המחבר אותו למרכז המעגל (כלומר היתר של הצעד הקודם משמש כניצב בצעד הבא). בהתאם לכך, בצעד השלישי יגיע מרחקו ממרכז המעגל ל- $\sqrt{3}$, ובצעד ה-n יגיע מרחקו ממרכז המעגל ל- $\sqrt{n}$. בהתאם לכך, הכלוא יצא מהמעגל לאחר 10,000 מהלכים - 100 הוא שורש ריבועי של 10,000. הליכת 10,000 צעדים כאלה היא עניין מייגע במקצת, אך בשפת התכנות לוגו קל לכתוב סימולציה שמציגה מסלול אפשרי להליכתו של הכלוא, תוך שימוש בפונקציות בסיסיות של השפה.

לחידות נוספות, לחידות קשות יותר

עריכהמשפטים והשערות מפורסמים

משפטים מפורסמים

המשפט האחרון של פרמה • משפט פיתגורס • משפטי האי-שלמות של גדל • המשפט היסודי של האריתמטיקה
מיון החבורות הפשוטות • משפט ארבעת הריבועים של לגראנז' • משפט המינימקס • משפט השאריות הסיני
לרשימת המשפטים

השערות מפורסמות

השערת גולדבך • השערת רימן • השערת פואנקרה • השערת הראשוניים התאומים • משפט ארבעת הצבעים • P=NP
לרשימת הבעיות הפתוחות במתמטיקה

מבט אל הלוח – משפט או השערה מפורסמים

המשפט היסודי של האריתמטיקה הוא המשפט הקובע כי כל מספר טבעי יכול להיכתב כמכפלה ייחודית של מספרים ראשוניים, עד כדי שינוי הסדר של הגורמים. בכלל זה מכפלה של גורם אחד (כאשר המספר הוא ראשוני בעצמו), ומכפלה של אפס גורמים (המספר 1).

למשל, את המספר $\!\, 1176$ ניתן לכתוב כמכפלה הבאה של מספרים ראשוניים: $\!\, 1176=2^3\cdot 3\cdot 7^2$. אין שום דרך אחרת לכתוב את המספר הזה בתור מכפלה של ראשוניים.

המשפט מראה כי למספרים הראשוניים חשיבות רבה - הם מהווים את "אבני הבניה" הבסיסיות של כל המספרים. למשפט שימושים רבים, החל במציאת המחלק המשותף המקסימלי של מספרים וכלה בהוכחת משפט אי השלמות של גדל.

לערך המלא

מבט על משפטים והשערות נוספים

עריכהמבט על תחום נבחר

גאומטריה דיפרנציאלית היא ענף מתמטי העושה שימוש בכלים של החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי כדי לבחון בעיות בגאומטריה. הענף פותח לראשונה במאות ה-18 וה-19 על בסיס התאוריה של עקומות במישור ובמרחב והתאוריה של משטחים במרחבים אוקלידים תלת-ממדיים. מאז סוף המאה ה-19, גאומטריה דיפרנציאלית עוסקת בעיקר במבנים גאומטרים על יריעות דיפרנציאליות. הגאומטריה הדיפרנציאלית קשורה במובנים רבים לענף טופולוגיה דיפרנציאלית ולהיבטים הגאומטריים של תורת המשוואות הדיפרנציאליות. גריגורי פרלמן, שהשתמש בזרימת ריצ'י כדי להוכיח את השערת פואנקרה, סיפק דוגמה אקטואלית לכוחה של הגאומטריה הדיפרנציאלית בפתירת שאלות בטופולוגיה והדגים את חשיבותן של השיטות האנלטיות.

לערך המלא

לרשימת כל הערכים בתחום

מבט על תחומים נוספים

עריכהנוסחאות וטבלאות שימושיות

משפטים מתמטיים חשובים ושימושיים - נוסחאות בגאומטריה - רשימת נוסחאות בטריגונומטריה - נוסחאות גזירה - חוקי הלוגריתמים

עריכהפורטלים קרובים

מחשבים	אינטרנט	פיזיקה	כימיה	כלכלה	מדעי המחשב

עריכהקדימה, לעבודה!

ערכים המחפשים עורכים ערכים מבוקשים וערכים טעוני שיפור קצרמרים להרחבה רשימות אוטומטיות: (לאחר בחירת הרשימה, יש לגלול את המסך כלפי מטה) ערכים לשכתוב ערכים לעריכה ערכים להשלמה ערכים חדשים ערכים דורשי מקור ערכים לפישוט ערכים בלי תמונה

דיונים, ייעוץ ועזרה לשיתוף פעולה בנושאי מתמטיקה בקרו בחבורת אוילר - המעדון המתמטי של וויקיפדיה לדיונים בנושאי מתמטיקה בקרו בחוג של מרסן להסבר על עריכת נוסחאות מתמטיות ראו עזרה:נוסחאות לשאלות במתמטיקה בקרו בהכה את המומחה – שאלות במדעים מדויקים

מהו פורטל? - רשימת כל קטגוריות המשנה והערכים