Математические байки

Вот 100:

Вот 30 шагов:

Можно нарисовать картинки — только я разверну решётку на 45 градусов; путь тогда будет идти вправо-вверх и вправо-вниз, а в среднем просто вправо.

Чтобы получалась более комбинаторно-геометрическая картинка, можно превратить последовательность 0 и 1 в путь, идущий по квадратной решётке вправо при 0 и вверх при 1. Тогда при большом n путь, скорее всего, будет идти рядом с диагональю.

(Собственно, мы даже это уже в этом канале обсуждали — см. сообщение выше)

Игрушечный пример — последовательности нулей и единиц. Их 2^n, а в типичной последовательности нулей и единиц примерно поровну. Наконец, отклонение от среднего числа имеет типичный порядок \sqrt{n}, и описывается центральной предельной теоремой — если на \sqrt{n} поделить, то частное ведёт себя (асимптотически) как случайная величина, распределённая по Гауссу.

Общая канва тут — берётся какой-нибудь комбинаторный объект, и задаются вопросы вроде "а сколько таких объектов заданного большого размера" или "на что похож такой типичный объект". Или — как устроены типичные отклонения от предельного поведения (но это уже следующий уровень сложности).

А сегодняшний рассказ будет про один из моих любимых сюжетов — про асимптотическую комбинаторику.

===

А ещё пользуюсь случаем порекламировать (если вдруг кто ещё не видел) —

Наглядное доказательство формулы синуса суммы из книжки Ícons of Mathematics #картинка

Вот такого замечательного доказательства формулы для синуса суммы углов я раньше не видел —

А я на сегодня прекращаю дозволенные речи (тем более, что получилось сложнее, чем обычно — но уж очень хотелось пересказать); а следующая байка будет с большим числом красивых картинок.

Ну и — про порядки на группах и их действия есть недавний текст (под кодовым названием GOD), "Groups, Order and Dynamics" — https://arxiv.org/pdf/1408.5805.pdf

А вообще такие соотношения порождают группы Баумслага-Солитара, https://en.wikipedia.org/wiki/Baumslag–Solitar_group , из которых BS(1,n) это как раз группы, порождённые преобразованиями x->nx и x->x+1, и вообще хорошие и понятные — а вот общие BS(m,n) это (IMHO) ужас...

Последнее замечание — одиночные соотношения из групп H_n, aba^{-1}= b^2, тоже связаны с действиями — это соотношение на преобразования a(x)=2x и b(x)=x+1.