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Teaching and learning about math, Maple and MapleSim

Les probabilités sont  un domaine des mathématiques largement utilisé en dehors des universités. Que l'on vérifie la probabilité de l’apparition de la pluie sur une application météo ou les chances de gagner à la loterie, les probabilités sont partout. Mon application des probabilités préférée est les jeux de dés comme Donjons et Dragons. Le jeu peut se jouer très simplement (choisir d'attaquer un monstre, lancer un dé à 20 faces, essayer de dépasser un certain nombre) ou avec une complexité qui rivalise avec les cours de mathématiques du lycée. Il existe des sorts et des capacités qui modifient les lancés de dés, comme ajouter des lancés supplémentaires au total ou relancer le dé et utiliser le résultat le plus élevé. Un bon joueur se demande régulièrement quand activer certains « buffs » et quelle est la probabilité qu'ils réussissent avec ou sans eux.

Toutes ces questions se résument aux bases des probabilités. Les choses que l'on apprend dans un cours d'introduction aux statistiques s'étendent à d'innombrables applications. Actuellement, j'ajoute certaines de ces connaissances à la galerie de documents Maple Learn je voulais vous en donner un aperçu.

Tout d'abord, j'ai construit des arbres de probabilité avec Maple Learn. Ceux-ci permettent de représenter graphiquement la probabilité de plusieurs événements se produisant en séquence. Chaque chemin de branchement représente une série d'événements qui ont une probabilité de se produire spécifique.

Voici un exemple : un matin, je lance une pièce pour décider si j'achète un billet de loterie. Si c'est face, je le fais. Si j'achète le billet, j'ai une chance sur un million de gagner l’argent. Dessiné sous forme d'arbre de probabilité…

J'ai dessiné ceci en utilisant les fonctionnalités ligne, point et étiquette de Maple Learn.

Mes nouveaux documents sur le thème de D&D sont un peu plus intéressants. Dans le premier, nous explorons un arbre de probabilités variables. Un héros courageux se rend dans un donjon, attaquant n'importe quel monstre aléatoire qu'il voit. Quelle est la probabilité qu'ils lancent une attaque ? Ajustez les détails de la question et regardez le diagramme changer.

Dans le second, j'ai utilisé la fonction script de Maple pour ajouter un lanceur de dés aléatoire en direct. De nombreuses techniques de probabilité sont en jeu pour analyser lequel des deux « buffs » fera le plus de bien à un aventurier qui lance les dés.

Je prévois de faire plus de documents comme ceux-ci; gardez un œil sur la catégorie de probabilités dans la galerie de documents Maple Learn pour les mises à jour.

Applications to develop exercises on systems of equations using the technique of determinants, Gauss and Crammer. For science and engineering students. In spanish.

Determinantes_Gauss_Crammer.mw

Lenin Araujo

Ambassador of Maple

Récemment, j’ai assisté à une présentation sur comment utiliser Maple Learn pour créer des documents artistiques et aujourd’hui  je vous écris pour vous donner mes conseils sur ce sujet. Maple Learn a beaucoup de fonctionnalités permettant de créer des documents visuels tout en étant un outil parfait pour faire vos devoirs.

Caractéristique 1 : Les formes

 Le premier document artistique de cette collection, le « Pi Pie » a été créé en utilisant la palette géométrie de Maple Learn. Elle fournit des modèles pour tracer des formes géométriques de façon plus simple. Le plus important dans ce document est l’utilisation de « Polygon() » pour créer le symbole pi. Insérez le nombre de points que vous voulez entre les parenthèses et le graphique connectera les points dans l’ordre entre eux. J’ai dessiné le symbole de pi sur un papier graphique et j’ai copié les points dans Maple Learn. C’est beaucoup d’effort, mais je pense que l’effet créé en vaut la peine.

 

Caractéristique 2 : Les fonctions

Ce personnage se nomme Milo je l’ai créé au lycée. Avec Maple Learn je l’ai reproduit en utilisant avec uniquement des fonctions. Voyons cela plus en détails :

  • La tête et les cheveux sont des fonctions paramétriques. Les personnes  se souvenant de leur cours de maths savent que (x, y) = (cos(t), sin(t)) est la formule d’ un cercle unitaire. Nous pouvons modifier l ‘étendue de t, les coefficients avant sin(t) et cos(t) et additionner ou soustraire les constantes pour créer des cercles partielles ou des ellipses.
  • Les yeux grisés sont fait avec des inégalités. Maple Learn permet de griser des régions d’inégalités automatiquement.
  • Le sourire de Milo est l’équation d’un cercle limité par “| y < -0.5”. L’opérateur barre  « such that » vous permet de limiter le domaine et l’étendue d’une fonction.
  • Le cœur vient d’une formule trouvée en ligne. Les mathématiciens ont découvert beaucoup d’équations incrédules de ce type !

Caractéristique 3 : L’animation

Mon document artistique final permet de voir germer une jolie fleur lorsque l’on utilise le curseur de la barre de défilement.  Après avoir défini une variable dans Maple Learn, la barre de défilement apparait et permet l’ajustement de la valeur de la variable. Par exemple :

  • Associez les coordonnées d’un point avec une variable. Évaluez une fonction à un point correspondant à cette variable et voyez comment lorsque la variable change, le point se déplace.
  • Associez l’étendue  d’une fonction paramétrique à une variable. Quand la variable change la fonction s’étend ou se contracte.
  • Utilisez une variable avec une fonction par morceaux. Quand la variable est dans la gamme lui correspondant vous pouvez la visualiser.

Les mathématiques sont une belle langue et chaque type d’expression peut ajouter un plus à votre toile. Mes techniques ne sont que le début de belles pièces d’arts dans Maple Learn. Montrez-nous vos documents artistiques ou vos techniques dans les commentaires !

 

It’s been a few months since the previous blog post on Maple Learn art, and the possibilities keep on growing.  I recently took part in a presentation on art in Maple Learn, and am here to pass on some tips and tricks to you, dear blog reader.  Maple Learn has a huge capacity for both creativity and ingenuity, and is the perfect program for doing your homework or exploring the world of mathematical art.  Check out the art I made here, and soon even more will be added to the Maple Learn Example Gallery!

 

Feature 1: Shapes

The first drawing in the batch, the “Pi Pie” (happy Pi Day!) was created using Maple Learn’s geometry palette.  The palette provides templates for plotting geometric shapes easily.  Most notably in this art is the use of Polygon() to create the pi symbol.  Insert as many points as you want between the brackets, and the plot will connect each one in order.  I drew pi on graph paper and copied down all the coordinates into Maple Learn.  A lot of work, but the effect was worth it.

 

Feature 2: Functions

This is Milo, a character I made in high school.  In Maple Learn, he is built entirely out of functions.  Let’s take a deep dive into what’s going on:

  • The head and hair are parametric functions.  Folks who’ve taken a math class that includes parametrics know that (x, y) = (cos(t), sin(t)) is the formula for a unit circle.  We can modify the range of t, coefficients in front of sin(t) and cos(t), and add or subtract constants to create partial circles and ellipses.

  • The shaded eyes are done with inequalities; Maple Learn shades inequality areas automatically.

  • Milo’s big smile is the equation of a circle with the added detail “| y < -0.5”.  The bar is the “such that” operator, which allows users to limit the domain and range of the function.

  • The body is a piecewise function: positive slope for x-values on the left side, negative slope for x-values on the right, and nothing in between.

  • The heart shape came from a formula found online.  Mathematicians have discovered some incredible equations!

 

Feature 3: Animation

By final piece sprouts into a beautiful flower as one moves a slider.  After defining a variable in Maple Learn, a slider appears to adjust it.  This can be used for interactive explorations of graphs and animations.  For example:

  • Associate the coordinates of a point with the variable or a function evaluated at the variable.  As the variable changes, the point will move.

  • Associate the range of a parametric function with the variable.  As the variable changes, more or less of the function will appear.

  • Use the variable in the conditions of piecewise functions.  When the variable is in the correct range, the shapes or functions you defined in the piecewise will appear.

 

Mathematics is a beautiful language, and every type of expression can add more to your canvas.  These techniques are just the beginning of beautiful Maple Learn art.  Feel free to share your own art or your favorite tips in the comments! 

In computer science, the Towers of Hanoi (Wiki) are considered a prime example of a problem that can only be solved recursively (or iteratively). The time for calculating a certain position n thus grows exponentially with O(2n). In this article an explicit solution is presented with which one can compute any position n with the same computing time O(1). This explicit solution is used in all animations.

Explicit solution

       The Standard Model of Particle Physics in Maple 2022

 

One of the most important mathematical formulations in human history is that of the Standard Model in particle physics. It describes all the elementary particles (leptons like the electron, quarks, bosons as the Higgs or the photon), which in different arrangements, form all the observable particles in nature. The formulation is not just a tremendous theoretical achievement that rendered Nobel prizes but also a practical one. Basically, all the measurements performed in the particle accelerators at CERN and the Fermilab take this mathematical, abstract formulation as the starting point. However, for computer algebra systems, the complexity of the model is somewhat extreme: is not only the number of terms in the corresponding Lagrangian impressively large but also the mathematical properties of each of these objects that represented a challenge for a long time. With hacks of different kinds, the computer algebra representation of only some aspects of the Standard Model was possible, with restricted computational capabilities.

Hidden among the novelties of Maple 2022, a breakthrough in computer algebra is the introduction of a new, fully computable representation of the Standard Model. This representation includes the accessory commands to calculate related scattering amplitudes  (the essence of the computations behind particle collision experiments) and related Feynman integrals . This is a remarkable achievement in computational physics. And from the educational point of view, it brings one more brick of knowledge from "the dark side" of the moon into "the bright side." Making the Standard Model computations be at the tip of one's fingers completely transforms the possible experience we can have with the underlying knowledge.
 

The illustration below of this new Maple 2022 StandardModel package is advanced in time with regards to the release of Maple 2022 days ago, and introduces a new command, Lagrangian, that increases one level the usability of the package. The so updated StandardModel is distributed as usual, within the Maplesoft Physics Updates for Maple 2022.
 

Edgardo S. Cheb-Terrab
Physics, Differential Equations and Mathematical Functions, Maplesoft

 

Download: StandardModel.mw

Edgardo S. Cheb-Terrab
Physics, Differential Equations and Mathematical Functions, Maplesoft

One way to show all solutions of a polynomial in one variable.
The root is the intersection of curves representing the imaginary part of the equation (red) and the real part (blue). These equations are obtained after representing the variable as the sum of its imaginary and real parts. The circle limits the area where all the roots are located (according to theory).
Example      -15*x^7+x^2+I*x+2=0;
polynomial_roots_graph.mw

Vous venez de découvrir vos résultats du bac blanc et n’avez pas obtenus les résultats espérés à l’épreuve de mathématiques ?

Maple Learn pourrait vous aider à améliorer vos connaissances et vous préparer pour le vrai baccalauréat.

Commencez par revoir les théorèmes et définitions essentielles en explorant les documents de la galerie Maple Learn. Si vous avez des doutes sur certaines définitions; n’hésitez pas à utiliser les outils graphiques de Maple Learn pour approfondir vos connaissances

Consultez ces documents ici et ici.

Ensuite entrainez-vous à faire vos exercices avec Maple Learn

Consultez ce document ici.

Et enfin vérifiez vos résultats avec la Calculatrice Maple pour voir les étapes de résolutions :


N’hésitez pas à partager en commentaire vos astuces pour réviser avec Maple Learn ou la Calculatrice Maple!

I’m looking for users’ favourite tips and tricks in Maple Learn. Specifically, small pieces of advice that most people don’t know about, but that helped you create better Maple Learn documents. For instance,

  • A favorite feature that you think is hard to discover;
  • Common techniques you use when creating documents;
  • Things about Maple Learn you wish you knew when you started.

These tricks could be for newbies or for experienced users.

To start off the discussion, let me share three of my own favorite tricks in Maple Learn.

1. Using Documents from the Document Gallery

Writing a Maple Learn document from scratch can seem overwhelming, especially for beginners. A much easier way to create documents is to start with a template from the Document Gallery.

There are hundreds of Maple Learn documents in the Document Gallery, available here. Instead of writing Maple Learn documents from scratch, I like to search the gallery for documents relating to my topic. I then select a document, and just modify it slightly to get what I want.

2. Toggling from Math Mode to Text Mode

If you want to write text in a group element, it’s best to toggle to text mode (otherwise Maple Learn will treat your text as math).

While this can be done using the toolbar, there is a nifty keyboard shortcut to toggle to text mode: place your cursor at the beginning of the group element, and press the space key.

3. Using Double Arrows in Plots to Show Distance

Here’s one for the advanced users. The Vector Command lets you draw arrows on a Maple Learn plot. Combine two such arrows of the same colour going in opposite directions, and you get a double arrow (see below), which I like to use to represent distances in my Maple Learn documents.

Indeed, here is an example document where I use double arrows to provide a visualization of the product rule in calculus (plot pictured below). Notice how the double arrows (created using the vector command) represent distances in the plot.

Comment your favourite tips and tricks down below!

 

The Bohemian Matrix Calendar 2022 is up!  You may find it at https://rcorless.github.io/ (four versions: letter/A4 paper, Sunday/Monday start to the week).

It prints quite well (with proper equipment).  I wish you all the best for 2022.

 

Since the start of the pandemic, I have been involved in online mathematics tutoring. I tried many different applications to best communicate with my students, and ended up sticking with Maple Learn. Here’s my setup, and why I chose Maple Learn.

My Setup

When I have an online tutoring session, I join a scheduled video call to “see” my students. I then open a blank Maple Learn document, and share my screen. I explain whatever I need to explain, while writing key information on the Maple Learn document. When I don’t want Learn to interpret what I write, I go into text mode; when I do (e.g. when I want to graph a function), I stay in math mode. When the class is over, I send the document’s sharelink to my students by email, so that they can access it. 

Here is an example of a Maple Learn document (pictured below) that I created while teaching trigonometry to a student. Keep in mind that I typed this while on call with the student, so the document is very simple - it only uses the most basic features of Maple Learn.

 

Why I Chose Maple Learn

My main student wants me to teach him trigonometry ahead of it being taught to him at school. For this, I need to be able to write lots of text and math easily, while on video call with him. 

Microsoft Word is not good enough for this: the equation editor is too clumsy. I also tried drawing tools where you can move your mouse to draw on the screen, but they make it too hard to write text. I even tried pointing a camera at my desk and writing the notes by hand, but my handwriting is terrible, and I could never find the right position for the camera. That’s the main reason why I chose Maple Learn: it lets me write both text and math quickly and simply, unlike many other applications.

There are some other benefits to using Maple Learn. I like that I can organize what I write in a visually appealing manner on the canvas, by moving groups around. I like that I can graph functions within Maple Learn, without having to open a graphing calculator in a separate tab. Finally, I find the sharelink feature convenient for sending the notes to my students after class.

Disclaimer: I discovered Maple Learn while working at Maplesoft during a co-op term.

As always, it's just about drawings.
The parametric equation of a circle has 3 variables and two equations. In 3-dimensional space, a circle is a spiral, but we only need one projection of this spiral into 2-dimensional space, and we also know how  the rest 2 it's projections on flat space look.
If we look at the equation of the sphere in parametric form, we will see that these are 3 equations and 5 variables:
x1 = sin(x4)*cos(x5); 
x2 = sin(x4)*sin(x5); 
x3 = cos(x4);
And so I wanted to see how the remaining 9 projections of the sphere onto 3-dimensional space look. It is very easy to do this with Maple.
SPHERE.mw

Are you teaching a calculus course? Then use Maple Learn, Maplesoft’s free online product, to do so.

Below are some examples of calculus documents you can create in Maple Learn.

 

1. Documents Explaining Concepts with Interactive Visuals

Example: Visualizing the Formal Definition of the Derivative

 

2. Interactive Quizzes

Example: The Product Rule: Practice Questions

 

3. Documents Using Maple to Perform Complex Operations

Example: Taylor Series Approximation Calculator

 

Maplesoft’s learn content team has already created about 200 Maple Learn calculus documents! The full list is here. You can modify these documents easily, and use them to teach your calculus class as well.

Is there a possibility for maple ambassadors to purchase the new maple version now?

It would be great if maplesoft come forward to help maple ambassadors have the ease to access latest version for mutual growth and benefits.

Cheers.

RK

I've said it before, and I'll say it again, at Maplesoft, I have the privilege of working with some of the most talented and creative minds around. My colleagues are constantly pushing the boundaries of what we can build and what our products can do.Christmas Wreath in Maple Learn

So to close out 2021, I wanted to share a video that one of our brilliant developers, Marek, sent the company. Marek emails a greeting every year wishing his Maplesoft colleagues a Happy Holiday.  Well, this year, he stepped it up a notch and created this superb video explaining "How to decorate for Christmas using Math", where he created a wreath using Maple Learn.

Watching the video brought a smile to my face, and I know it did the same for others.

I hope this video warms your heart as it did mine. On behalf of all of us at Maplesoft, Happy Holidays!

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