Can you solve the multiplying rabbits riddle? - Alex Gendler

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TED-Ed


Veuillez double-cliquer sur les sous-titres anglais ci-dessous pour lire la vidéo.

Traducteur: Claire Ghyselen Relecteur: Morgane Quilfen
00:06
After years of experiments,
0
6820
1670
Après des années de recherche,
00:08
you’ve finally created the pets of the future–
1
8490
2990
vous venez de créer l'animal domestique de l'avenir :
00:11
nano-rabbits!
2
11480
1450
le nano-lapin.
00:12
They’re tiny, they’re fuzzy…
3
12930
1850
Il est tout petit, tout doux...
00:14
and they multiply faster than the eye can see.
4
14780
3430
et se multiplie plus vite que son ombre.
00:18
In your lab there are 36 habitat cells,
5
18210
3260
Votre labo est équipé de 36 cages,
00:21
arranged in an inverted pyramid,
6
21470
2260
positionnées en pyramide inversée.
00:23
with 8 cells in the top row.
7
23730
2500
Il y a huit cages sur la rangée du haut.
00:26
The first has one rabbit,
8
26230
1790
Dans la première cage, il y a un lapin.
00:28
the second has two, and so on,
9
28020
2740
Dans la deuxième, deux lapins et ainsi de suite.
00:30
with eight rabbits in the last one.
10
30760
2510
Il y a donc huit lapins dans la dernière cage.
00:33
The other rows of cells are empty…
11
33270
2540
Toutes les autres rangées sont vides,
00:35
for now.
12
35810
1250
pour l'instant.
00:37
The rabbits are hermaphroditic,
13
37060
2040
Les lapins sont hermaphrodites
00:39
and each rabbit in a given cell will breed once
14
39100
2980
et chacun d'eux dans une cellule donnée se reproduira une fois
00:42
with every rabbit in the horizontally adjacent cells,
15
42080
3740
avec chaque lapin dans les cellules adjacentes sur le plan horizontal.
00:45
producing exactly one offspring each time.
16
45820
3800
Il procréera précisément un rejeton à chaque fois.
00:49
The newborn rabbits will drop into the cell
17
49620
2350
Les lapins nouveaux-nés seront logés dans une cage
00:51
directly below the two cells of its parents,
18
51970
3210
directement en dessous de celles de leurs parents.
00:55
and within minutes will mature and reproduce in turn.
19
55180
4280
En quelques instants, il deviendra pubère et pourra se reproduire aussi.
00:59
Each cell can hold 10^80 nano-rabbits –
20
59460
3925
Chaque cage peut contenir un nombre de lapins de 10 puissance 80,
01:03
that’s a 1 followed by 80 zeros –
21
63385
2710
soit, 1 suivi par 80 zéros,
01:06
before they break free and overrun the world.
22
66095
3990
avant qu'ils ne s'échappent et envahissent le monde.
01:10
Your calculations have given you a 46-digit number
23
70085
3831
Selon vos estimations, on obtient un nombre de 46 chiffres
01:13
for the count of rabbits in the bottom cell–
24
73916
2510
de lapins dans la cellule du bas.
01:16
plenty of room to spare.
25
76426
2740
Il reste encore plein d'espace.
01:19
But just as you pull the lever to start the experiment,
26
79166
3080
Alors que vous allez ouvrir les cages pour commencer votre expérience,
01:22
your assistant runs in with terrible news.
27
82246
2860
votre technicien accourt avec une terrible nouvelle.
01:25
A rival lab has sabotaged your code
28
85106
2800
Un laboratoire concurrent vient de saboter le code
01:27
so that all the zeros at the end of your results got cut off.
29
87906
4218
et le système efface tous les zéros à la fin des résultats obtenus.
01:32
That means you don’t actually know
30
92124
2100
Bref, vous ne savez pas exactement
01:34
if the bottom cell will be able to hold all the rabbits –
31
94224
3060
si la cellule dans le bas de la pyramide, pourra contenir tous les lapins.
01:37
and the reproduction is already underway!
32
97284
3180
Mais la reproduction a déjà commencé.
01:40
To make matters worse,
33
100464
1370
Pour ne rien arranger,
01:41
your devices and calculators are all malfunctioning,
34
101834
3340
vos équipements et systèmes analytiques ne fonctionnent plus bien.
01:45
so you only have a few minutes to work it out by hand.
35
105174
4340
Il ne vous reste plus qu'à faire le calcul à la main.
01:49
How many trailing zeros should there be
36
109514
2534
Combien de zéros devrait-il y avoir
01:52
at the end of the count of rabbits in the bottom habitat?
37
112048
3370
à droite du nombre final de lapin dans la dernière cellule du bas ?
01:55
And do you need to pull the emergency shut-down lever?
38
115418
3690
Devriez-vous interrompre l'expérience en urgence ?
01:59
Pause the video now if you want to figure it out for yourself.
39
119108
2960
Mettez la vidéo sur pause pour faire le calcul.
02:02
Answer in 3
40
122068
3010
Solution dans 3 secondes.
02:05
Answer in 2
41
125078
2790
Solution dans 2 secondes.
02:07
Answer in 1
42
127868
660
Solution dans 1 seconde.
02:08
There isn’t enough time to calculate the exact number of rabbits in the final cell.
43
128528
4850
On n'a pas le temps de calculer le nombre exact de lapins dans la dernière cage.
02:13
The good news is we don’t need to.
44
133378
2030
Bonne nouvelle : ce n'est pas nécessaire.
02:15
All we need to figure out
45
135408
1370
Nous devons simplement estimer le nombre de zéros à droite.
02:16
is how many trailing zeros it has.
46
136778
3170
02:19
But how can we know how many trailing zeros a number has
47
139948
3270
Mais comment faire pour déterminer ça
02:23
without calculating the number itself?
48
143218
2740
sans calculer le nombre lui-même ?
02:25
What we do know is that we arrive at the number of rabbits in the bottom cell
49
145958
4030
Nous savons que nous obtenons un nombre de lapins dans la dernière cage
02:29
through a process of multiplication –
50
149988
2280
par un processus de multiplication,
02:32
literally.
51
152268
990
littéralement.
02:33
The number of rabbits in each cell
52
153258
1670
Le nombre de lapins dans chaque cage
02:34
is the product of the number of rabbits in each of the two cells above it.
53
154928
4070
est le produit du nombre de lapins dans les deux cages au-dessus de celle-ci.
02:38
And there are only two ways
54
158998
1509
Or il n'y a que deux manières
02:40
to get numbers with trailing zeros through multiplication:
55
160507
3230
d'obtenir des zéros à droite dans les multiplications.
02:43
either multiplying a number ending in 5 by any even number,
56
163737
4110
Soit on multiplie par un nombre pair un nombre qui se termine par 5,
02:47
or by multiplying numbers that have trailing zeroes themselves.
57
167847
4300
soit on multiplie des nombres qui se terminent avec des zéros.
02:52
Let’s calculate the number of rabbits in the second row
58
172147
2921
Calculons le nombre de lapins dans la deuxième rangée.
02:55
and see what patterns emerge.
59
175068
2220
Il y a une règle qui émerge.
02:57
Two of the numbers have trailing zeros –
60
177288
2290
Deux des nombres ont des zéros à droite.
02:59
20 rabbits in the fourth cell and 30 in the fifth cell.
61
179578
3670
Il y a respectivement 20 et 30 lapins dans les 4ème et 5ème cages.
03:03
But there are no numbers ending in 5.
62
183248
2390
Mais aucun nombre ne se termine par 5.
03:05
And since the only way to get a number ending in 5 through multiplication
63
185638
3770
Sachant qu'une multiplication qui a comme résultat en un nombre qui se termine par 5
03:09
is by starting with a number ending in 5,
64
189408
2480
doit contenir un 5 dans ses facteurs,
03:11
there won’t be any more down the line either.
65
191888
3570
cette option est éliminée.
03:15
That means we only need to worry
66
195458
1530
Nous devons donc nous concentrer
03:16
about the numbers that have trailing zeros themselves.
67
196988
3390
sur les nombres avec des zéros à droite.
03:20
And a neat trick to figure out the amount of trailing zeros in a product
68
200378
3840
L'astuce pour déterminer dans un produit le nombre de zéros à droite
03:24
is to count and add the trailing zeros in each of the factors –
69
204218
4300
consiste à compter le nombre de zéros dans chaque facteur.
03:28
for example, 10 x 100 = 1,000.
70
208518
4163
Par exemple, 10 x 100 = 1 000.
03:32
So let’s take the numbers in the fourth and fifth cells
71
212681
3078
Prenons les nombres des 4ème et 5ème cages
03:35
and multiply down from there.
72
215759
2470
et commençons la multiplication.
03:38
20 and 30 each have one zero,
73
218229
2520
20 et 30 ont chacun un zéro.
03:40
so the product of both cells will have two trailing zeros,
74
220749
3510
Dès lors, le produit des deux cellules contiendra deux zéros à droite.
03:44
while the product of either cell and an adjacent non-zero-ending cell
75
224259
4360
Le produit entre ces cellules et leur cellule voisine respective,
qui ne se termine pas par un zéro,
03:48
will have only one.
76
228619
2290
contiendra un seul zéro à droite.
03:50
When we continue all the way down,
77
230909
2020
Si on continue ainsi jusqu'en bas,
03:52
we end up with 35 zeros in the bottom cell.
78
232929
3510
nous obtenons 35 zéros dans la cellule du bas.
03:56
And if you’re not too stressed about the potential nano-rabbit apocalypse,
79
236439
4170
Si l'éventuelle apocalypse causée par les nano-lapins ne vous distrait pas,
04:00
you might notice that counting the zeros this way
80
240609
2892
vous remarquerez qu'en comptant les zéros de cette manière,
04:03
forms part of Pascal’s triangle.
81
243501
2960
on forme une partie du triangle de Pascal.
04:06
Adding those 35 zeros to the 46 digit number we had before
82
246461
4680
Quand on additionne ces 35 zéros au nombre de 46 chiffres précédent,
04:11
yields an 81 digit number –
83
251141
2610
on obtient un nombre à 81 chiffres,
04:13
too big for the habitat to contain!
84
253751
2330
qui dépasse la capacité de l'habitat.
04:16
You rush over and pull the emergency switch
85
256081
2750
Vous vous précipitez sur la prise de sécurité
04:18
just as the seventh generation of rabbits was about to mature –
86
258831
3870
juste avant que la 7ème génération de lapins n'arrive à maturité,
04:22
hare-raisingly close to disaster.
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262701
3357
et vous évitez le désastre.
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