Mathspp: mathematics and programming

Pt En The proof of this post is a very well known proof on the infinitude of primes. For the proof I am going to rephrase an argument used by Euclid more than $2000$ years ago. Theorem : there are infinitely many primes. Twitter proof : if $\mathcal{P} = \{p_1, \cdots, p_n\}$ is a finite set of primes, then the number $q = p_1\times\cdots\times p_n + 1$ is such that $q \not\in \mathcal{P}$. Either $q$ is prime or $q$ has a prime factor $q'$ that cannot be in $\mathcal{P}$, otherwise $q'$ would have to divide $1$. Hence, no finite set $\mathcal{P}$ can contain all primes. A prova deste post é uma prova conhecida da infinitude dos números primos. Para esta prova vou adaptar ligeiramente o argumento usado por Euclides há mais de $2000$ anos. Teorema : há infinitos números primos. Prova num tweet : se $\mathcal{P} = \{p_1,\cdots,p_n\}$ é um conjunto finito de primos, então o número $q = p_1\times\cdots\times p_n + 1$ é tal que $q \not \in \mathcal{P}$. Ou $q$...

Pt En Num post anterior mostrei como podemos aproximar a raíz quadrada de um número através de um processo iterativo que começa com um palpite, seguido de vários ajustes. Neste post vou mostrar qual é o algoritmo mencionado pela Mathgurl no vídeo que ela fez em "parceria" comigo. O método que vou descrever pode ser usado com qualquer número real, seja quadrado perfeito ou não, seja inteiro ou não, racional ou não. Vou começar por apresentar um raciocínio que mostra como o algoritmo surge. Para quem não estiver interessado, pode saltar diretamente para a explicação final de como funciona . Para a exposição que se segue, se $a,b$ forem dígitos, então a notação $ab$ representa o número $10a + b$ em vez do número $a\times b$. Começamos por notar que, se quisermos descobrir $\sqrt{N}$ à mão e $\sqrt{N}$ for irracional, então vamos ter de nos contentar com uma aproximação com um número finito de casas decimais. Por outro lado, se $\sqrt{N} = a_0a_1\cdots a_n.b_0\c...

Pt En If I have two groups of kids in front of me, for example two different classes, how can I decide if the two groups have the same size? Of course I can count both groups, but I can also ask every kid from group $A$ to give his hand to a kid from group $B$, so they pair up. If, in the end, everyone is paired up, both groups have the same size. If some kid from group $A$ doesn't manage to give his hand to anybody, because every kid from group $B$ is taken, then the group $A$ had more kids... and if some kid from group $B$ doesn't get the hand from any kid from group $A$, then group $B$ had more kids! When we want to compare the sizes of two sets this is one of the things we can do! Instead of counting the two sets, we can try to pair them up. If we manage to do that, the sets have the same size! Sometimes pairing two sets is a hard task and instead we opt for a different thing: remember that if $a \leq b$ and $b \leq a$ then $a=b$; hence, if a set $A$ is not s...

Pt En Neste post vou mostrar como a nossa intuição às vezes deixa escapar até as evidências geométricas mais simples... A prova prende-se com um problema real, ainda que pouco comum. Se formos a uma sapataria e experimentarmos uns sapatos novos, a maior parte das vezes vamos querer ver os nossos sapatos novos num espelho. Suponhamos então que, quando olhamos para o espelho na parede, o espelho está demasiado alto e não conseguimos ver abaixo dos nossos joelhos... O que é que devemos fazer a seguir? Damos um passo para a frente ou damos um passo para trás? Asserção : andar para a frente e andar para trás não faz diferença, se nos mantivermos com boa postura. Prova num tweet : para esta prova, uma imagem basta. Entendeste? Se sim, quero saber! Se não, eu explico! Basta deixar um comentário em baixo. In this post I will show how our intuition can be fooled, even by the simplest geometrical problems... The proof is related to a real-world problem, even though an unco...

Pt En Na primária aprendemos a fazer somas, subtrações, multiplicações e divisões; o que nunca nos ensinam é a calcular raízes quadradas. Existe um algoritmo (não muito simples) para calcularmos raízes quadradas à mão, mas muitas vezes uma boa aproximação chega-nos. Acontece também que para o caso das raízes quadradas existe um truque muito simples que pode ser explicado com geometria, e esse truque produz aproximações muito boas! O que veremos mais adiante é que esse truque está relacionado com um método mais geral para resolver equações. Para explicar o truque vamos aplicá-lo diretamente. Vamos tentar encontrar a raíz quadrada de $7373$. A primeira coisa a fazer é arranjar um palpite. Quanto melhor for o palpite inicial, melhores vão ser as aproximações, mas não é preciso um palpite muito bom para que as aproximações sejam satisfatórias! Sei que $80^2 = 6400$ e $90^2 = 8100$ e $7373$ está mais ou menos no meio, portanto posso tomar $85$ como palpite inicial. Se quiserm...

Pt En Este post vai ser um tutorial, não muito detalhado, sobre como fazer um jogo de memória com Python e pygame. O jogo que vamos implementar é um jogo comum: viramos uma série de cartas para baixo e temos que as virar duas a duas, tentando encontrar os pares. Claro que quando viramos duas cartas que não são um par, temos de as voltar de novo para baixo. Quando estou a criar um jogo, gosto de o ir desenvolvendo por etapas funcionais: partir o processo em várias fases que representem pontos nos quais eu tenho algo que posso testar. Deste modo, não só o processo se torna muito mais interessante, como posso ir controlando o aspeto do que estou a produzir. Deixo de seguida uma lista das etapas que eu pensei para este projeto; cada ponto da lista descreve a funcionalidade que o jogo já suporta: Criar um ecrã onde mostro todas as cartas dispostas, face para baixo; Clicar em cima de uma carta faz com que ela se vire para cima; Clicar na segunda carta verifica se encontrei...