Actualité de CaRMetal et DGPad

Bienvenue sur cette page d'accueil du site, organisée en blog des nouveautés de CaRMetal et DGPad.
En pratique, ce blog fait aussi office d'espace de ressources car il est indexé par le composant de recherche du site. Les utilisateurs sont invités à y présenter leurs productions.


N'hésitez pas à nous faire part de vos remarques sur le forum.
Bonne visite.

carmetal.org sera représenté aux Journées de l'APMEP de Bordeaux 2018.

A prévoir :

  • Ordinateur portable avec CaRMetal 4.2.8 installé.
  • Si ordinateur portable Mac ou Linux, disposer d'une version installée de DGPad.
  • tablette (si pas de portable ou par préférence de l'utilisateur pour utiliser DGPad)

Pitch de l'atelier

On a volontairement choisi des exemples simples.
En faire peu, mais le faire bien.

Fondamentalement, la tortue est un paradigme de déplacement (on avance et/ou on pivote) qui s’oppose au paradigme de déplacement repéré (la téléportation).
Il peut être implémenté dans n'importe quel langage de programmation (dès lors que l'on dispose d'une interface de sortie graphique).
On peut aussi implémenter la tortue en géométrie dynamique, et implémenter une tortue dynamique.
Qu'est-ce que l'on entend par là ?

1) Exemple du carré dynamique

Plus précisément, on veut construire un carré dynamique par rapport à deux points libres A et B.

Construction avec CaRMetal
Construction avec DGPad

2) Patron dynamique (dépliable) du cube

Construction avec CaRMetal
Construction avec DGPad

3) Courbe donnée par son équation intrinsèque (rayon de courbure)

Exemple des « courbes à rayon sinusoïdal » définies par R=a(b+cos(s/a)).
a et b sont des paramètres réels.

Construction avec CaRMetal
Construction avec DGPad

carmetal.org sera représenté aux Journées de l'APMEP de Bordeaux 2018.

A prévoir :

  • Ordinateur portable avec CaRMetal 4.2.8 installé.
  • Si ordinateur portable Mac ou Linux, disposer d'une version installée de DGPad.
  • tablette (si pas de portable ou par préférence de l'utilisateur pour utiliser DGPad)

Pitch de l'atelier

On a volontairement choisi des exemples simples.
En faire peu, mais le faire bien.

On appelle ici « programmation dynamique » une programmation qui intègre des éléments dynamiques et maintient des liaisons dynamiques (autrement dit dans le même sens que dans l'expression géométrie dynamique).
La programmation dynamique est un enjeu important de la programmation dans le cadre d’un espace de géométrie dynamique : le plus souvent on souhaite maintenir des liaisons dynamiques dans les objets construits par script (et le logiciel le permet).

Intérêts de la programmation dynamique

La programmation dans le cadre d’un espace de géométrie dynamique permet d’automatiser des taches de géométrie dynamique et d’obtenir des constructions complexes : on exploite le potentiel de la programmation dans le domaine de la géométrie dynamique.
Inversement (et simultanément) on exploite le potentiel de la géométrie dynamique pour développer des compétences de programmation : on travaille dans un espace familier de géométrie avec un retour visuel qui peut valider le programme.

Outils

Quand on programme dans le cadre d’un espace de géométrie dynamique on utilise un langage de programmation (typiquement Javascript ou Python) enrichi d’instructions de l’espace de géométrie dynamique utilisé.
Dans certains logiciels, une instruction particulière permet de traduire toute macro (outil personnalisé) en une instruction utilisable dans un script.
Dans certains logiciels (CaRMetal et DGPad), on dispose d’une tortue dynamique et on peut utiliser des instructions tortue dans les scripts.

TP à réaliser

1) programmation dynamique des racines d'une équation de degré 2

Présentation de l'algorithme (non dynamique) avec CaRMetal
Présentation d'une solution dynamique via l'interface
Présentation d'une solution dynamique par script
Présentation du problème du nommage
en autonomie : programmation dynamique de la somme et du produit des racines (avec nommage par le logiciel).

La surcouche Blockly : programmation dynamique des solutions avec DGPad.

Comment le faire avec Scratch?

2) Programmation dynamique de la suite définie par récurrence : \(u_{n+1} = p u_n^2 + q\), avec \(p\) et \(q\) des paramètres réels.

avec CaRMetal
avec DGPad

3) Programmation dynamique d'une spirale d'or 

Programmation non dynamique avec Scratch
Programmation dynamique avec une macro (CaRMetal)

Programmation dynamique avec la tortue dynamique (DGPad)

Une rotation d’angle une fraction de l’angle plein peut être appelée une symétrie radiaire.
Une courbe invariante par une rotation d’angle 360/m est dite symétrique d’ordre m. On va voir comment en créer des versions dynamiques avec DGPad.

01 fig gen

(copie d'écran) figure dynamique par rapport à A, B, P1, P2, Q1, Q2 et k

Un pavage peut être caractérisé par le groupe d'isométries qui le conservent.
Il existe 17 types de pavages "périodiques" du plan. On entend par là qu'il existe 17 types de groupes d’isométries contenant un sous-groupe discret bidimensionnel de translations.
Cela
permet de classer tous les motifs bidimensionnels périodiques en fonction des isométries qui laissent ce motif invariant.

On va construire ces 17 types de pavages (et en donner une version dynamique) avec CaRMetal. On le fera en écrivant un programme général capable de construire un pavage dynamique à partir de chacune de 17 configurations initiales (les structures de maille).

maille p6m n

Dans cet article, on va "corriger" le sujet du Bac S donné en Métropole session juin 2018 avec CaRMetal et DGPad en illustrant graphiquement différentes parties.

Voir le sujet de l'épreuve

Exercice 1

On peut tracer la chaînette avec DGPad en utilisant son équation :

  1. On crée une nouvelle expression égale à (exp(x)+exp(-x)-2)/2
  2. DGPad reconnaît une formule de fonction et donne la possibilité de tracer sa courbe. On valide en appuyant sur le bouton correspondant.

courbe dgp

On obtient la courbe de la chaînette.

Il n'y a pas que les pavages dans la vie (et dans les programmes du cycle 4 au collège). Il y a aussi les rosaces (dont on voit pointer le bout du nez dans l'exercice 6 du brevet des collèges session juin 2018 en Asie).
Dans cet article, on va construire une rosace dynamique en utilisant différentes méthodes.

rosace 01

Dans cet article, on va constuire une version dynamique du pavage dit "des Chinois" .

 pavage chinois mini

Le pavage dit "des Chinois" est un pavage périodique du plan.
Il existe 17 types de pavages périodiques (invariants par deux translations indépendantes) du plan. Le pavage des chinois est de type "hexagonal trois rotatif symétrique" (ce type est nommé p31m selon la dénomination des cristallographes et M3R3 selon la dénomination du Kangourou).

Voir cet article sur les 17 groupes de pavages (en particulier la fin) pour une meilleure compréhension de ce pavage.