Tours de magie mathématique
Les tours de magie mathématique sont une source inépuisable d’amusement. Les mathématiciens sont souvent joueurs. En tout cas, ils aiment imaginer des jeux et les comprendre. Ils ont d’ailleurs inventé les probabilités pour enfin savoir les conditions exactes de gains ou de perte dans les jeux de hasard.
On peut aussi utiliser les mathématiques pour construire des petits tours de magie mathématique.
En voici une petite sélection :
Avec des nombres
Les cartes magiques
Il faut utiliser 6 cartes magiques. Voici le fichier en pdf. La même chose sous forme d’animation Sozi (appuyer sur espace).
Demander à votre victime de penser à un nombre entier entre 1 et 64 ;
Ensuite vous lui montrez les 6 cartes les unes après les autres, il doit simplement vous dire si son nombre est sur la carte ;
Une fois la sixième carte passée vous pouvez lui dire le nombre auquel il avait pensé.
Le truc est assez intéressant. Il suffit d’ajouter le premier nombre entier de chaque carte sur lesquelles le spectateur a dit oui.
Cela repose sur l’écriture en binaire des nombres entiers. Les premiers nombres des six cartes sont $1$, $2$, $4$, $8$, $16$ et $32$. Il s’agit de puissances de $2$ : $2^0=1$, $2^1=2$, $2^2=4$, $2^3=8$, $2^4=16$ et $2^5=32$.
Or tous les nombres entiers peuvent s’écrire en binaire, c’est à dire se décomposer en somme des puissances de $2$.
Par exemple $56=32+16+8$ donc $56=1\times 2^5+1\times 2^4+1\times 2^3+0\times 2^2+0\times 2^1+0\times 2^0$
$56$ est seulement sur les cartes $32$, $16$ et $8$ !
La somme magique
Dessiner sur une feuille ou un tableau un grand L à 10 cases comme sur le dessin ci-dessous :
La magicien prétend qu’il est capable d’ajouter 10 nombres entiers très rapidement, pour cela il demande à sa victime d’effectuer ceci :
Dans la case du haut demander d’écrire un nombre entier au hasard.
Dans la case juste en dessous faire écrire un deuxième nombre entier au hasard.
Dans la case en dessous on demande de faire la somme des deux premières cases.
Dans la case suivante on fait la somme de la deuxième et de la troisième case.
Et on continue jusqu’à la dixième case en bas à droite.
Au moment où la victime écrit le nombre dans la dixième case, le magicien affirme qu’il a calculé la somme des 10 nombres, il l’écrit.
On laisse alors la victime poser l’opération et péniblement vérifier que le magicien a raison !
Pour comprendre le truc il suffit de modéliser la situation :
Notons $a$ le premier nombre et $b$ le deuxième.
Dans la case 3 : $a+b$,
Dans la case 4 : $b+a+b=a+2b$
Dans la case 5 : $a+b+a+2b=2a+3b$
Dans la case 6 : $a+2b+2a+3b=3a+5b$
Dans la case 7 : $2a+3b+3a+5b=5a+8b$
Dans la case 8 : $3a+5b+5a+8b=8a+13b$
Dans la case 9 : $5a+8b+8a+13b=13a+21b$
Dans la case 10 : $8a+13b+13a+21b=21a+34b$
Quand on fait la somme des cases on obtient :
$a+b+a+b+a+2b+2a+3b+3a+5b+5a+8b+8a+13b+13a+21b+21a+34b=55a+88b$
C’est exactement 11 fois plus que la case 7… voilà comment faire facilement cette somme. Il suffit d’attendre que la case 7 soit remplie et de multiplier le résultat par 11.
Pour multiplier par 11 rapidement on peut bien sur multiplier par 10 et ajouter une fois le nombre. Mais c’est parfois difficile.
Par exemple $473 \times 11=473(10+1)=4730+473=5203$ pas si facile de tête !
On peut utiliser une méthode plus rapide…
Il suffit d’ajouter les chiffres de $473$ de la gauche vers la droite.
On écrit 4, puis $4+7=11$ il y a une retenu de $1$ donc le premier chiffre du résultat est $4+1=5$
Ensuite $7+3=10$ encore une retenue que l’on ajoute à l’unité de $11$ donc $2$ pour le deuxième chiffre et $0$ pour le troisième (chiffre des unités de 10) et le quatrième est $3$ soit $5203$.
Avec des cartes
Tour de carte : les familles recomposées
Un tour purement mathématique en 15 cartes.
- Sortir du jeu les 10, les valets, les dames, les rois et les as dans trois couleurs, par exemple cœur, pique et trèfle ;
- Rassembler les cartes par couleur, on obtient 3 tas de 5 cartes ;
- Prendre une première famille, faire mélanger et les poser de gauche à droite face cachées ;
- Prendre une seconde famille, mélanger et poser une carte sur chacune des 5 précédentes ;
- Faire de même avec la troisième famille ;
- Ramasser les 5 tas de 3 cartes dans n’importe quel ordre ;
- Faire couper le paquet plusieurs fois ;
- Poser face visible la carte supérieure du paquet ;
- Aligner de gauche à droite, face cachées, les 7 cartes suivantes, puis poser sur chacune d’elle, de droite à gauche les 7 dernières ;
- Montrer, faces visibles, la troisième et la sixième paire en partant de la gauche ;
- Elles sont de la même couleur que la première carte sortie.
Une variante…
- Sortir cette fois-ci, les quatre familles, 10, valets, dames, rois et as en quatre tas ;
- Mélanger chacun des tas ;
- Poser une première famille face cachées ;
- Distribuer sur chacune des 5 cartes posées les cartes d’une seconde famille ;
- Recommencer avec les deux autres familles ;
- Ramasser dans n’importe quel ordre les 5 paquets de 4 cartes ;
- Faire couper le paquet plusieurs fois ;
- Faire passer les cartes une à une du dessus du paquet au-dessous, puis à la demande arrêter et montrer face visible la carte du dessus ;
- Faire passer 3 cartes sous le paquet et poser la carte suivante sur la table ;
- Recommencer, 3 cartes en dessous, une sur la table, quatre fois en tout ;
- Les quatre cartes sorties sont de la même couleur que la première sortie !
Tour de carte : le poker
Voilà comment profiter de la mode du poker pour donner une petite leçon … de tricherie. Encore un super tour de magie mathématique.
- Prendre un jeu de 52 cartes ;
- Placer auparavant au sommet du jeu, face cachée, une quinte flush royale à coeur, c’est-à-dire, dix, valet, dame, roi, as de coeur ;
- Commencer par étaler tout le jeu en ruban face cachée devant le spectateur ;
- Proposer une leçon de poker, sa version classique où on chaque joueur à 5 cartes en main, comme dans les westerns. L’idée est de montrer que les probabilités d’obtenir une belle main sont faibles ;
- Prendre 5 cartes faces cachées, au hasard dans le ruban, en veillant à ne pas toucher au 5 premières ;
- Les montrer faces visibles et décrire la main obtenue. Sauf grand coup de chance, on devrait avoir une paire, ou deux, au mieux un brelan. Profitez-en pour décrire les différentes mains ;
- Placer ensuite ces 5 cartes au sommet du ruban ;
- Recommencer en prenant 5 autres cartes dans le ruban, sans toucher les 10 premières et refaire le même discours. Décidément, les mains sont faibles ! Reposer les 5 cartes au sommet du ruban ;
- Reformer ensuite le paquet et simuler une partie de Poker à 5 joueur ;
- Distribuer 5 mains, carte par carte, en vous réservant la place du troisième joueur. Commencer avec le haut du paquet en tournant dans le sens des aiguilles d’une montre ;
- Montrer ensuite les 5 mains une par une, en reprennant votre leçon de poker. Si tout va bien, tout va mal et aucun des joueurs n’a une main intéressante. On peut se demander qui gagne ce tour.
- Reprendre ensuite les 5 tas sur la table en observant la troisième carte, il s’agit de coeur, la quinte flush. Ramasser les tas dans l’ordre croissant, du 10 de coeur à l’as de coeur ;
- Recommencer une dernière fois l’expérience en distribuant les cartes une par une à cinq joueurs et en vous réservant la troisième main ;
- Observer les mains de chacun des joueurs en réservant la troisième, la votre, pour la fin ;
- Les quatre autres mains, sont toujours aussi mauvaise ;
- Mettez en garde le spectateur contre les tricheurs. Retournez votre main, il s’agit de la quinte flush.
Un tour de carte de Martin Gardner
Encore un tour de magie mathématique, un tour de carte du grand mathématicien du jeu Martin Gardner :
- Prendre un jeu de 52 cartes ;
- Faire choisir 12 cartes faces cachées au spectateur ;
- Pour être bien certain qu’il y en a 12, demander à former un rectangle de 3 par 4 ;
- Profiter de ce moment pour regarder discrétement la dernière carte du paquet que vous tenez en main ;
- Dire ensuite au spectateur de choisir avec les yeux 4 cartes parmi les 12 ;
- Dire alors que vous avez une intuition géniale et faire un prédiction sur un papier que vous maintenez caché ;
- Cette prédiction est la dernière carte du paquet ;
- Demander alors au spectateur de prendre les 4 cartes sélectionnées, placer les 8 autres sous le paquet que vous tenez en main ;
- Aligner les 4 cartes et lancez-vous dans un dialogue sur l’égalité. Attribuez une valeur à chaque carte, 1 pour l’As, 2 pour le 2… 10 pour les figures.
- Devant chacune des quatre cartes placer le complément à 10 en pretextant un soucis d’équité : 7 cartes devant un trois, 9 cartes devant un as, aucune devant une figure ;
- Placer ensuite ces cartes pour équilibrer en dessous du paquet ;
- Demander ensuite de faire la somme des quatre cartes ;
- Prendre le paquet et compter jusqu’à cette somme ;
- La carte qui correspond est montrée face visible ;
- Il ne reste plus qu’à montrer votre prédiction…
Un tour de cartes extraordinaire
Un tour purement mathématiques, aucune manipulation ! La magie mathématique !!!
Prendre un jeu de 52 cartes. Faire tirer 3 cartes par le public (prendre 3 as pour les solitaires ! ) Placer l’un à côté de l’autre un premier tas de 10 cartes, un second de 15 cartes, un troisième de 15 cartes, il reste un quatrième tas de 9 cartes. Placer face cachée la première carte choisie sur le tas de 10 cartes. Faire couper le second tas de 15 cartes, et déposer les cartes ramassées sur la première carte choisie. Faire poser face cachée la seconde carte sur ce qui reste du second tas. Faire couper le troisième tas de 15 cartes, et déposer les cartes ramassées sur la seconde carte choisie. Faire poser face cachée la troisième carte sur ce qui reste du troisième tas. Ramasser les cartes faces cachées, en commençant par le quatrième tas de 9 cartes que l’on pose sur le troisième tas, que l’on pose sur le second, puis sur le premier. Prendre les 4 premières cartes du paquet et les passer en dessous. Distribuer ensuite les cartes une par une sur deux tas, faces cachées, à droite, puis à gauche, à droite, à gauche… Éliminer le tas de droite. Il reste 26 cartes à gauche. Recommencer à distribuer les cartes une par une sur deux tas, faces cachées, à droite, puis à gauche… Éliminer le tas de droite. Il reste 13 cartes à gauche. Recommencer à nouveau en commençant à droite… il reste 6 cartes à gauche. Recommencer à nouveau en commençant à droite… il reste 3 cartes à gauche Et ce sont les 3 cartes choisies par le public !!!
Si tout cela n’est pas clair, allez voir cette vidéo !
C’est fort ! Non ? C’est un beau tour de magie mathématique !
À essayer chez soi, on coupe les 15 cartes où on veut, et ça marche ! Mais pourquoi ???
Un tour… encore plus extraordinaire… toujours plus !
- Consultez le jeu de carte faces visibles et sortir deux cartes face cachée, l’une sur l’autre, en prétextant que ces deux cartes vont être les spectatrices du tour que vous proposez.
SECRET : Profitez de cette séquence pour repérer la première carte du jeu, face cachée et sortir deux cartes qui sont l’une de sa hauteur et l’autre de sa couleur. Par exemple, on repère le valet de trèfle en première position et on pose face cachée sur la table un trèfle quelconque et un valet. Il faut alors mentalement faire la somme des points de ces deux cartes, on peut choisir 10 pour les figures et pour les As. Dans notre cas, pour le valet de trèfle en première position, on sort par exemple le 7 de trèfle et le valet de cœur, l’un sur l’autre. On retient mentalement, valet de trèfle et 7+10=17 ; - Coupez ensuite le jeu. La première carte, le valet de trèfle par exemple, est en haut du tas de gauche ;
- Prendre le tas de droite et sortir 10 cartes faces cachées sur la table, laisser le tas de gauche ;
- Demandez au spectateur de prendre les 10 cartes.
- Vous demandez au spectateur de garder un nombre secret de cartes avec lui, entre 1 et 9, et de reposer les autres (ou aucune) sur le tas restant. Vous vous retournez à ce moment-là pour que l’opération du spectateur soit secrète ;
- Reprenez ensuite le tas en main et poser sur la table 10 cartes faces cachées en les pelant une par une ;
- Demandez alors au spectateur de se concentrer sur ce que vous allez faire. Vous présentez les 10 cartes une par une devant ses yeux, en disant 1, 2, 3… jusqu’à 10. Votre spectateur doit retenir la carte qui correspond au nombre secret de cartes qu’il a caché derrière lui, la troisième s’il en a caché 3, la septième s’il en a caché 7. Ajoutez qu’il ne doit pas réagir ni faire de signe particulier quand arrive la carte qui correspond à son nombre secret ;
SECRET : Si tout va bien, le spectateur vient de choisir la carte que vous avez mémorisée depuis le début, la première du jeu. Une histoire de complément à 10 - Reposez ensuite les dix cartes sur la table et demandez au spectateur de bien les mélanger ;
- Demandez-lui d’ajouter les cartes cachées derrière lui et de bien mélanger ;
- Laissez-lui les cartes, et donnez-lui le reste du paquet, demandez-lui de mélanger autant qu’il le souhaite ;
- Quand le spectateur est content de son mélange, prenez le paquet, face visible et prétendez que vous allez réussir à retrouver sa carte ! Prenez un air gêné, c’est difficile de trouver la carte ! Repérer secrètement la carte que vous connaissez depuis le début et pensez alors à la somme des deux cartes spectatrices. Comptez un mentalement quand vous voyez la carte cible, puis deux, jusqu’à la somme des deux cartes ;
- Présentez ensuite au spectateur la carte qui correspond à la somme en prétendant que c’est la carte qu’il a choisie ;
- Il va bien sûr vous répondre que ce n’est pas la bonne ;
- Quelle déception !
- Reprenez alors les deux cartes spectatrices, le valet de cœur et le sept de trèfle, et demandez si la carte choisie ne serait pas un valet en voyant le valet de cœur et même le valet de trèfle en votant apparaître le sept de trèfle ;
- Le spectateur est surpris de votre prédiction ;
- Plus fort, faites lui faire la somme des deux cartes : 10 + 7 = 17 ;
- Allez chercher la dix-septième carte du jeu, il s’agit du valet de trèfle !
Un tour avec les nombres : Danemark et Kiwi
Un petit tour de magie mathématique qui fait son effet et qui illustre l’utilité des programmes de calculs et de l’algèbre.
Choisir un membre du public avec un niveau raisonnable de culture. Lui faire choisir en secret un nombre entier. Lui demander de le multiplier par 3 Puis d’ajouter 7. De multiplier le tout par 2. D’ajouter 10 à tout cela. De diviser ensuite par 6. De retirer le nombre de départ. Avec un air mystérieux, faire semblant d’espérer que ce résultat est inférieur à 26 … ( c’est 4 !!! ) Dire que 1 correspond à A, 2 à B , etc… Demander à la victime de trouver le nom d’un pays commençant par la lettre qu’il a trouvé. Demander ensuite de prendre la dernière lettre de ce pays et de trouver un fruit commençant par cette lettre. Faire ensuite dire à haute voix à la victime ce qu’il vient de trouver ! Vous aviez au préalable écrit au dos du tableau ou sur une feuille la phrase » Les Kiwis ne poussent pas au Danemark ! « Effet de surprise garantie !
Laisser un commentaire