The magic of Fibonacci numbers | Arthur Benjamin | TED

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TED


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Translator: Yasmina Hablani Reviewer: Lyd Lem
00:12
So why do we learn mathematics?
0
12613
3039
Pourquoi apprenons nous les mathématiques ?
00:15
Essentially, for three reasons:
1
15652
2548
Principalement, pour trois raisons :
00:18
calculation,
2
18200
1628
le calcul,
00:19
application,
3
19828
1900
l'application,
00:21
and last, and unfortunately least
4
21728
2687
et enfin, et malheureusement en dernier
00:24
in terms of the time we give it,
5
24415
2105
en terme de temps que l'on y consacre,
00:26
inspiration.
6
26520
1922
l'inspiration.
00:28
Mathematics is the science of patterns,
7
28442
2272
Les mathématiques sont la science des modèles,
00:30
and we study it to learn how to think logically,
8
30714
3358
et nous l'étudions pour apprendre comment penser de façon logique,
00:34
critically and creatively,
9
34072
2527
critique et créative,
00:36
but too much of the mathematics that we learn in school
10
36599
2926
mais trop des mathématiques que nous apprenons à l'école
00:39
is not effectively motivated,
11
39525
2319
n'est pas efficacement motivée,
00:41
and when our students ask,
12
41844
1425
et quand nos étudiants demandent :
00:43
"Why are we learning this?"
13
43269
1675
"Pourquoi nous apprenons ça ?"
00:44
then they often hear that they'll need it
14
44944
1961
ils entendent souvent qu'ils en auront besoin
00:46
in an upcoming math class or on a future test.
15
46905
3265
dans leurs prochains cours de math ou pour un futur examen.
00:50
But wouldn't it be great
16
50170
1802
Mais est ce que ça ne serait pas génial
00:51
if every once in a while we did mathematics
17
51972
2518
si de temps en temps nous faisions des mathématiques
00:54
simply because it was fun or beautiful
18
54490
2949
juste parce que c'est amusant ou beau
00:57
or because it excited the mind?
19
57439
2090
ou parce que ça stimule l'esprit ?
00:59
Now, I know many people have not
20
59529
1722
Je sais que beaucoup de gens n'ont pas
01:01
had the opportunity to see how this can happen,
21
61251
2319
eu la chance de voir comment ça peut être possible,
01:03
so let me give you a quick example
22
63570
1829
alors laissez moi vous donner un exemple rapide
01:05
with my favorite collection of numbers,
23
65399
2341
avec ma série de nombres préférée,
01:07
the Fibonacci numbers. (Applause)
24
67740
2728
la suite de Fibonacci. (Applaudissements)
01:10
Yeah! I already have Fibonacci fans here.
25
70468
2052
Super! J'ai déjà des admirateurs de Fibonacci ici.
01:12
That's great.
26
72520
1316
C'est super.
01:13
Now these numbers can be appreciated
27
73836
2116
Cette suite peut être appréciée
01:15
in many different ways.
28
75952
1878
de beaucoup de façons différentes.
01:17
From the standpoint of calculation,
29
77830
2709
Du point de vue du calcul,
01:20
they're as easy to understand
30
80539
1677
ils sont faciles à comprendre
01:22
as one plus one, which is two.
31
82216
2554
comme un plus un font deux.
01:24
Then one plus two is three,
32
84770
2003
Alors un plus deux font trois,
01:26
two plus three is five, three plus five is eight,
33
86773
3014
deux plus trois font cinq, trois plus cinq font huit,
01:29
and so on.
34
89787
1525
et ainsi de suite.
01:31
Indeed, the person we call Fibonacci
35
91312
2177
En fait, la personne que nous appelons Fibonacci
01:33
was actually named Leonardo of Pisa,
36
93489
3180
s'appelait en fait Léonard de Pise,
01:36
and these numbers appear in his book "Liber Abaci,"
37
96669
3053
et cette suite est apparue dans son livre "Liber Abaci"
01:39
which taught the Western world
38
99722
1650
qui a appris au monde occidental
01:41
the methods of arithmetic that we use today.
39
101372
2827
les méthodes arithmétiques que nous utilisons aujourd'hui.
01:44
In terms of applications,
40
104199
1721
En termes d'applications,
01:45
Fibonacci numbers appear in nature
41
105920
2183
la suite de Fibonacci apparait dans la nature
01:48
surprisingly often.
42
108103
1857
étonnamment souvent.
01:49
The number of petals on a flower
43
109960
1740
Le nombre de pétales sur une fleur
01:51
is typically a Fibonacci number,
44
111700
1862
est typiquement une suite de Fibonacci,
01:53
or the number of spirals on a sunflower
45
113562
2770
ou le nombre de spirales sur un tournesol
01:56
or a pineapple
46
116332
1411
ou un ananas
01:57
tends to be a Fibonacci number as well.
47
117743
2394
tendent à être aussi une suite de Fibonacci.
02:00
In fact, there are many more applications of Fibonacci numbers,
48
120137
3503
En fait, il y a beaucoup d'autres applications de la suite de Fibonacci,
02:03
but what I find most inspirational about them
49
123640
2560
mais ce que je trouve le plus inspirant à son sujet
02:06
are the beautiful number patterns they display.
50
126200
2734
c'est les beaux modèles numériques qu'elle montre.
02:08
Let me show you one of my favorites.
51
128934
2194
Laissez moi vous montrer un de mes préférés.
02:11
Suppose you like to square numbers,
52
131128
2221
Admettons que vous aimiez les nombres carrés,
02:13
and frankly, who doesn't? (Laughter)
53
133349
2675
et franchement, qui n'aime pas ça ? (Rires)
02:16
Let's look at the squares
54
136040
2240
Regardons les carrés
02:18
of the first few Fibonacci numbers.
55
138280
1851
des premiers nombres de la suite de Fibonacci.
02:20
So one squared is one,
56
140131
2030
Donc un au carré fait un,
02:22
two squared is four, three squared is nine,
57
142161
2317
deux au carré fait quatre, trois au carré fait neuf,
02:24
five squared is 25, and so on.
58
144478
3173
cinq au carré fait 25 et ainsi de suite.
02:27
Now, it's no surprise
59
147651
1901
Maintenant, c'est sans surprise
02:29
that when you add consecutive Fibonacci numbers,
60
149552
2828
que, quand vous additionnez les nombres consécutifs de la suite de Fibonacci,
02:32
you get the next Fibonacci number. Right?
61
152380
2032
vous trouvez le nombre suivant. Exact ?
02:34
That's how they're created.
62
154412
1395
Voilà comment ils sont créés.
02:35
But you wouldn't expect anything special
63
155807
1773
Mais vous ne vous attendez à rien de spécial
02:37
to happen when you add the squares together.
64
157580
3076
quand vous ajoutez les carrés les uns aux autres.
02:40
But check this out.
65
160656
1346
Mais regardez ça.
02:42
One plus one gives us two,
66
162002
2001
Un plus un font deux,
02:44
and one plus four gives us five.
67
164003
2762
et un plus quatre nous donne cinq.
02:46
And four plus nine is 13,
68
166765
2195
Et quatre plus neuf font 13,
02:48
nine plus 25 is 34,
69
168960
3213
neuf plus 25 font 34,
02:52
and yes, the pattern continues.
70
172173
2659
et oui, le modèle continue.
02:54
In fact, here's another one.
71
174832
1621
En fait, en voilà un autre.
02:56
Suppose you wanted to look at
72
176453
1844
Supposons que vous vouliez
02:58
adding the squares of the first few Fibonacci numbers.
73
178297
2498
ajouter les carrés des premiers nombres de la suite de Fibonacci.
03:00
Let's see what we get there.
74
180795
1608
Voyons ce que l'on obtient.
03:02
So one plus one plus four is six.
75
182403
2139
Donc un plus un plus quatre font six.
03:04
Add nine to that, we get 15.
76
184542
3005
Ajoutez neuf à ça, nous obtenons 15.
03:07
Add 25, we get 40.
77
187547
2213
Ajoutons 25, nous obtenons 40.
03:09
Add 64, we get 104.
78
189760
2791
Ajoutons 64, nous obtenons 104.
03:12
Now look at those numbers.
79
192551
1652
Maintenant regardez ces nombres.
03:14
Those are not Fibonacci numbers,
80
194203
2384
Ils ne forment pas une suite de Fibonacci,
03:16
but if you look at them closely,
81
196587
1879
mais si vous les regardez de plus près,
03:18
you'll see the Fibonacci numbers
82
198466
1883
vous verrez la suite de Fibonacci
03:20
buried inside of them.
83
200349
2178
qui y est enterrée.
03:22
Do you see it? I'll show it to you.
84
202527
2070
Vous la voyez ? Je vais vous la montrer.
03:24
Six is two times three, 15 is three times five,
85
204597
3733
Six c'est deux fois trois, 15 c'est trois fois cinq,
03:28
40 is five times eight,
86
208330
2059
40 c'est cinq fois huit,
03:30
two, three, five, eight, who do we appreciate?
87
210389
2928
deux, trois, cinq, huit, qui retrouve-t-on ?
03:33
(Laughter)
88
213317
1187
(Rires)
03:34
Fibonacci! Of course.
89
214504
2155
Fibonacci ! Évidemment.
03:36
Now, as much fun as it is to discover these patterns,
90
216659
3783
Maintenant, aussi amusant que ce soit de découvrir ces schémas,
03:40
it's even more satisfying to understand
91
220442
2482
c'est encore plus satisfaisant de comprendre
03:42
why they are true.
92
222924
1958
pourquoi ils sont vrais.
03:44
Let's look at that last equation.
93
224882
1889
Regardons cette dernière équation.
03:46
Why should the squares of one, one, two, three, five and eight
94
226771
3868
Pourquoi les carrés de un, un, deux, trois, cinq et huit
03:50
add up to eight times 13?
95
230639
2545
s'additionnent pour faire huit fois 13 ?
03:53
I'll show you by drawing a simple picture.
96
233184
2961
Je vais vous montrer en dessinant une simple image.
03:56
We'll start with a one-by-one square
97
236145
2687
Nous commencerons avec un carré de un par un
03:58
and next to that put another one-by-one square.
98
238832
4165
et à côté, mettons un autre carré de un par un.
04:02
Together, they form a one-by-two rectangle.
99
242997
3408
Ensemble, ils forment un rectangle de un par deux.
04:06
Beneath that, I'll put a two-by-two square,
100
246405
2549
En dessous, je vais mettre un carré de deux par deux,
04:08
and next to that, a three-by-three square,
101
248954
2795
et à côté, un carré de trois par trois,
04:11
beneath that, a five-by-five square,
102
251749
2001
en dessous, un carré de cinq par cinq,
04:13
and then an eight-by-eight square,
103
253750
1912
et ensuite, un carré de huit par huit,
04:15
creating one giant rectangle, right?
104
255662
2572
ce qui crée un rectangle géant, exact ?
04:18
Now let me ask you a simple question:
105
258234
1916
Maintenant laissez moi vous poser une question simple :
04:20
what is the area of the rectangle?
106
260150
3656
quelle est l'aire du rectangle ?
04:23
Well, on the one hand,
107
263806
1971
Et bien, d'un côté,
04:25
it's the sum of the areas
108
265777
2530
c'est la somme des aires
04:28
of the squares inside it, right?
109
268307
1866
des carrés qui sont dedans, exact ?
04:30
Just as we created it.
110
270173
1359
Juste comme nous l'avons créé.
04:31
It's one squared plus one squared
111
271532
2172
C'est un carré, plus un carré,
04:33
plus two squared plus three squared
112
273704
2233
plus deux carrés, plus trois carrés,
04:35
plus five squared plus eight squared. Right?
113
275937
2599
plus cinq carrés, plus huit carrés, exact ?
04:38
That's the area.
114
278536
1857
Voilà l'aire.
04:40
On the other hand, because it's a rectangle,
115
280393
2326
D'un autre côté, parce que c'est un rectangle,
04:42
the area is equal to its height times its base,
116
282719
3648
l'aire est égale à la longueur fois la largeur,
04:46
and the height is clearly eight,
117
286367
2047
et la largeur fait clairement huit,
04:48
and the base is five plus eight,
118
288414
2903
et la longueur fait cinq plus huit,
04:51
which is the next Fibonacci number, 13. Right?
119
291317
3938
ce qui est le nombre de Fibonacci suivant, exact ?
04:55
So the area is also eight times 13.
120
295255
3363
Donc l'aire fait aussi huit fois 13.
04:58
Since we've correctly calculated the area
121
298618
2262
Comme nous avons calculé correctement la surface
05:00
two different ways,
122
300880
1687
de deux manières différentes,
05:02
they have to be the same number,
123
302567
2172
ce doit être le même nombre,
05:04
and that's why the squares of one, one, two, three, five and eight
124
304739
3391
et c'est pourquoi les carrés de un, un, deux, trois, cinq et huit
05:08
add up to eight times 13.
125
308130
2291
s'ajoutent pour faire huit fois 13.
05:10
Now, if we continue this process,
126
310421
2374
Maintenant, si on continue ce procédé,
05:12
we'll generate rectangles of the form 13 by 21,
127
312795
3978
nous allons générer des rectangles qui feront 13 par 21,
05:16
21 by 34, and so on.
128
316773
2394
21 par 34, et ainsi de suite.
05:19
Now check this out.
129
319167
1409
Maintenant, regardez ça.
05:20
If you divide 13 by eight,
130
320576
2193
Si vous divisez 13 par huit,
05:22
you get 1.625.
131
322769
2043
vous obtenez 1,625.
05:24
And if you divide the larger number by the smaller number,
132
324812
3427
Et si vous divisez le nombre le plus grand par le nombre le plus petit,
05:28
then these ratios get closer and closer
133
328239
2873
alors ces rapports deviennent de plus en plus proches
05:31
to about 1.618,
134
331112
2653
d'environ 1,618
05:33
known to many people as the Golden Ratio,
135
333765
3301
connu par beaucoup comme le Nombre d'Or,
05:37
a number which has fascinated mathematicians,
136
337066
2596
un nombre qui a fasciné les mathématiciens,
05:39
scientists and artists for centuries.
137
339662
3246
les scientifiques et les artistes pendant des siècles.
05:42
Now, I show all this to you because,
138
342908
2231
Je vous montre tout ça parce que,
05:45
like so much of mathematics,
139
345139
2025
comme beaucoup de mathématiques,
05:47
there's a beautiful side to it
140
347164
1967
il y a un beau côté à ça,
05:49
that I fear does not get enough attention
141
349131
2015
et je crains qu'on ne lui porte pas assez d'attention
05:51
in our schools.
142
351146
1567
dans nos écoles.
05:52
We spend lots of time learning about calculation,
143
352713
2833
Nous passons beaucoup de temps à apprendre le calcul,
05:55
but let's not forget about application,
144
355546
2756
mais n'oublions pas les applications,
05:58
including, perhaps, the most important application of all,
145
358302
3454
y compris, peut-être la plus importante de toutes,
06:01
learning how to think.
146
361756
2076
apprendre comment penser.
06:03
If I could summarize this in one sentence,
147
363832
1957
Si je pouvais résumer ça en une phrase,
06:05
it would be this:
148
365789
1461
ce serait celle-là :
06:07
Mathematics is not just solving for x,
149
367250
3360
Les mathématiques ne consistent pas juste à trouver x,
06:10
it's also figuring out why.
150
370610
2925
c'est aussi de trouver pourquoi.
06:13
Thank you very much.
151
373535
1815
Merci beaucoup.
06:15
(Applause)
152
375350
4407
(Applaudissements)
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