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Nœuds

Nœuds et entrelacs toriques : le trèfle, le nœud à cinq feuilles, l'entrelacs de Salomon et les croisements dont une image ne peut se défaire.

Nœuds — Image réelle de l’application
Image réelle de l’application

Ce qui se passe

Enroulez une courbe p fois autour du trou d'un tore et q fois autour de son tube : c'est T(p, q), un nœud si p et q n'ont pas de facteur commun, un entrelacs de pgcd(p, q) morceaux sinon. L'image compte ici ses propres croisements pour toute vue de la caméra, et le nombre ne descend jamais sous min(p(q − 1), q(p − 1)) – c'est cela, un invariant. Regardez exactement le long de l'axe du tore et il tombe sur le minimum. Échangez p et q : l'image change, le nœud non, et les invariants le disent. Une perle parcourt toute la courbe pour montrer qu'elle est une ; chaque composante d'un entrelacs a sa couleur et sa perle.

Équations du module
Équations
T(p, q):  x = (R + r cos qt) cos pt,  y = (R + r cos qt) sin pt,  z = r sin qt
composantes = gcd(p, q) ;   nombre de croisements c = min(p(q − 1), q(p − 1))
genre = (p − 1)(q − 1)/2 ;   Δ(t) = (t^pq − 1)(t − 1) / ((t^p − 1)(t^q − 1))
T(p, q) = T(q, p) : le même nœud, un autre dessin

Autres expériences

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Transformations linéaires — Image réelle de l’application

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Transformations linéaires

Tout l'espace déformé par une matrice : le cube unité porte le déterminant et se retourne en passant par le volume nul, la boule unité devient l'ellipsoïde des valeurs singulières, et les vecteurs propres sont les tiges qui ne tournent pas.

Vecteurs propres — Image réelle de l’application

Math

Vecteurs propres

Explorez l'itération de puissance : la multiplication répétée peut aligner des vecteurs avec un vecteur propre dominant. Comparez l'erreur angulaire mesurée avec le rapport spectral asymptotique et examinez le quotient de Rayleigh pour les matrices symétriques.

Décomposition en valeurs singulières — Image réelle de l’application

Math

Décomposition en valeurs singulières

Toute matrice comme une rotation, un étirement et une autre rotation : la sphère unité tourne, s'étire en l'ellipsoïde des valeurs singulières et tourne à sa place, un facteur à la fois, et l'unique trièdre dont les images restent orthogonales est mesuré, pas dessiné.