فهرست مطالب

ریاضی و جامعه - سال هشتم شماره 3 (پاییز 1402)

نشریه ریاضی و جامعه
سال هشتم شماره 3 (پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سید محمدامین خاتمی*، محمدهادی مصلحی صفحات 1-22

    در این مقاله نگاهی به دنیای شگفت انگیز مثلث های عددی مشابه مثلث خیام-پاسکال می اندازیم. تمرکز ما البته به مثلث هایی است که از اعداد طبیعی تشکیل شده اند. سعی کرده ایم علاوه بر تعابیر ترکیبیاتی و جبری اعداد مثلث ها، به پاره ای از خواص مهم آنها نیز اشاره کنیم ولی کمتر به جزییات پرداخته ایم. البته در این بین تجزیه و تحلیلی که از روابط عناصر در مثلث چبیشف داشته ایم با تفصیل بیشتر بوده است که ویژگی های بیشتری از ساختار عددی این مثلث را روشن می کند. برای تقویت درک خود از این مثلث ها، بعضی از اثبات ها و تصاویر را تغییر داده ایم و بخصوص تصاویر جدیدی برای مثلث های کاتالان، بل، و چبیشف رسم کرده ایم.

    کلیدواژگان: مثلث خیام-پاسکال، مثلث اویلر، مثلث های استرلینگ، مثلث چبیشف، مثلث کاتالان
  • حمیدرضا دربیدی* صفحات 23-29

    فرض کنیم $R$یک حلقه جابجایی باشد و $Zd(R)$ مجموعه مقسوم علیه های صفر آن باشد. رابطه هم ارزی $\sim$ را روی $Zd(R)$ به صورت زیر در نظر می گیریم: $x\sim y$ اگر و تنها اگر $ann(x)=ann(y)$. گراف $\Gamma_E(R)$ گرافی است که ریوس آن رده های هم ارزی اعضای $Zd(R)^*$ است و دو راس متمایز $[x]\neq[y]$ به هم متصل هستنند اگر و تنها اگر $xy=0$. ما نشان می دهیم که اگر حلقه $R$ یک حلقه موضعی با ایده آل بیشین $m$ باشد و گراف $\Gamma_E(R)$ گراف ستاره با حداقل 4 راس باشد آنگاه $m/Soc(R)$، به عنوان فضایی برداری، یک افراز دارد. همچنین با استفاده ازیک افراز خاص فضاهای برداری، حلقه ای می سازیم که گراف وابسته آن گراف ستاره است.

    کلیدواژگان: گراف ستاره، گراف رده های هم ارزی، افراز فضاهای برداری
  • علی ظفری*، نادر حبیبی، سعید علیخانی صفحات 31-41

    فرض کنیم $G$ یک گراف ساده همبند با مجموعه راس های $V(G)$ و مجموعه یال های $E(G)\ $ باشد. زیرمجموعه $ S=\{s_1, s_2,\ldots,s_l \}$ از راس های گراف $G$ یک مجموعه تفکیک کننده دوگانه برای گراف $G$ نامیده می شود، هرگاه برای هر دو راس متمایز $u$ و $v$ از گراف $G$، عضوهای $x$ و $y$ از $S$ موجود باشند که $.d\left(u,\ x\right)-d\left(u,\ y\right)\neq \ d\left(v,\ x\right)\mathrm{-}d\left(v,\ y\right)$ اندازه کوچک ترین مجموعه تفکیک کننده دوگانه در گراف $G$ را با ${\psi} (G)$ نشان می دهند. در این مقاله، ضمن آشنایی با مفهوم و خواص ${\psi} (G)$, برخی مجموعه های تفکیک کننده راس ها با کوچکترین اندازه را برای گراف یالی $L(C_n\circ{\overline{K}}_m)$ و گراف $(C_n\circ{\overline{K}}_m)\square P_k$ محاسبه می کنیم، که در آن نمادهای $\circ$ و $\square$ به ترتیب حاصل ضرب کرونا و حاصل ضرب دکارتی بین دو گراف را مشخص می کنند. به ویژه، در پاسخ به مساله مشخص نمودن گراف های $G$ و $H$، که برای آن ها تساوی ${\psi}(G\square H)={\psi}(G)+{\psi}(H)-1$ برقرار است \cite{15}، ما نشان می دهیم که اگر $ n\ge 3$ و $m,k\ge 2$ عددهای صحیح باشند، آن گاه ${\psi} \left((C_n\circ{\overline{K}}_m)\square P_k\right)$ برابر است با $.{\psi} \left(C_n\circ{\overline{K}}_m)+{\psi} (P_k\right)-1$

    کلیدواژگان: مجموعه تفکیک کننده دوگانه، حاصل ضرب دکارتی، حاصل ضرب کرونا، گراف یالی
  • مهدی جعفری* صفحات 43-62

    در این مقاله به بررسی خمینه های اینشتینی با توزیع پوچ موازی می پردازیم. نخست معادلاتی که منجر به یافتن خمینه های مذکور می شود را به دست می آوریم، که به معادلات اینشتین معروف هستند. سپس با استفاده از روش تقارنی لی این معادلات را کاهش می دهیم. در این روش ابتدا مولدهای جبر تقارن را به دست می آوریم و سپس ناورداهای دیفرانسیلی را برای هر کدام از مولدها محاسبه کرده و جواب های ناوردای گروهی این معادله را محاسبه می کنیم. همچنین دستگاه بهینه زیرجبرهای یک بعدی این معادلات را نیز به دست می آوریم، این دستگاه بهینه به ما کمک می کند که یک طبقه بندی روی جواب های ناوردای گروهی با استفاده از نگاشت مزدوجی داشته باشیم.

    کلیدواژگان: خمینه اینشتینی، توزیع پوچ موازی، گروه تقارنی لی، جواب های ناوردای گروهی
  • حمیدرضا برخورداری، ابراهیم ریحانی*، سعید حق جو صفحات 63-95

    پژوهش حاضر مهارت های طرح مسیله دانش آموزان دوره اول متوسطه در زمینه استدلال تناسبی را مورد بررسی قرار می دهد. این پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از نظر ماهیت و نوع مطالعه از نوع توصیفی و پیمایشی است. در این پژوهش، 442 نفر از دانش آموزان متوسطه اول شهرستان قزوین پس از انتخاب به روش نمونه گیری خوشه ای تصادفی، مورد مطالعه قرار گرفتند. ابزار اندازه گیری، آزمونی شامل 5 پرسش طرح مسیله مرتبط با استدلال تناسبی است که روایی صوری و محتوایی پرسشنامه توسط تعدادی از اساتید ریاضی و آموزش ریاضی تایید شد و ضریب آلفای کرونباخ 0.83 به دست آمد. تجزیه و تحلیل داده ها، با نرم افزار SPSS26 و روش های آمار توصیفی و استنباطی انجام شد. تحلیل نتایج حاکی از آن بود مهارت طرح مسیله دانش آموزان به طور کلی در سطح«جایگزینی» از چارچوب نظری پژوهش، معنادار ارزیابی می شود. همچنین تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که بین عملکرد دانش آموزان پایه های هفتم، هشتم و نهم در طرح مسایل مرتبط با استدلال تناسبی تفاوت معناداری وجود دارد و با افزایش پایه تحصیلی دانش آموزان شاهد افزایش مهارت طرح مسیله هستیم. از طرفی با بررسی تاثیر جنسیت دانش آموزان بر عملکرد طرح مسیله مشخص شد تفاوت عملکرد دانش آموزان دختر و پسر در طرح مسایل مرتبط با استدلال تناسبی معنادار نبود.همچنین مشاهده گردید که نوع مدرسه عامل تاثیر گذاری در طرح مسیله دانش آموزان در مسایل مرتبط با استدلال تناسبی محسوب نمی شود و بین عملکرد دانش آموزان مدارس عادی و تیزهوشان تفاوت معناداری وجود ندارد. نتایج این پژوهش می تواند در امر آموزش معلمان و تالیف کتاب های درسی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: طرح مسئله، استدلال تناسبی، دانش آموزان، دوره اول متوسطه
  • حمیدرضا یوسف زاده، اعظم فتوت* صفحات 97-118

    تحلیل و بررسی روند قیمت یک دارایی، گام اساسی در مدیریت ریسک سرمایه گذاری بر روی آن دارایی به شمار می رود. بنابراین در بازارهای جهانی، پیش بینی روند قیمتی یک دارایی مورد توجه ویژه معامله گران می باشد و حتی در سیاست های پولی یک کشور نقش اساسی را ایفا می کند. براین اساس، در این مقاله سعی خواهیم کرد با توجه به نوسانات قیمتی و اهمیت بیشتر اونس جهانی طلا نسبت به سایر فلزات در بازارهای جهانی، با استفاده از مفهوم درونیابی فراکتال در پیش بینی روند قیمتی داده های با ساختار سری های زمانی، روند قیمتی این فلز گرانبها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم تا به کمک آن، الگوی روند قیمتی طلا را به منظور پیش بینی روند قیمتی اونس جهانی طلا تعیین کنیم. چنین رویکردی، ابزار لازم در جهت کمک به نحوه انجام سرمایه گذاری در دوره های زمانی مختلف (کوتاه مدت، میان مدت و احتمالا بلند مدت) را می تواند فراهم نماید. برای رسیدن به این مهم در ابتدا به تشخیص وجود حافظه بلندمدت در روند قیمتی طلا، با استفاده از نمای هرست می پردازیم. پس از تایید پایداری، با فراخوانی الگوریتم درونیابی فراکتال به تولید داده های فراکتالی می پردازیم و در پایان با فراخوانی الگوریتم مبتنی بر شبکه های عصبی بر روی داده های فراکتالی، به پیش بینی رفتار سری زمانی متناظر با داده های قیمتی طلا می پردازیم. در پایان به مقایسه نتایج حاصل از فراخوانی دو الگوریتم موجود در ادبیات موضوع بر روی داده های طلا می پردازیم.

    کلیدواژگان: درونیابی فراکتال، نمای هرست، سریهای زمانی، الگوریتم فراابتکاری، شبکه عصبی مصنوعی
|
  • Seyed MohammadAmin Khatami *, MohammadHadi Moslehi Pages 1-22

    In this article, we delve into the fascinating world of numerical triangles similar to Khayyam-Pascal triangle. Our focus is on triangles that are comprised of natural numbers. Along with a combi-natorial interpretation, we also propose an algebraic interpretation for the elements in most cases. We explore in details the triangle of coefficients of Chebyshev polynomials (Chebyshev triangle). Through our analysis, we derive a recursive relation for its elements. This finding sheds new light on the properties of this intriguing numerical construction. To further enhance our understanding of these triangles, we also present new images related to the Catalan, Bell, and Chebyshev triangles. These images provide a clearer visualization of the numerical triangle construction. Overall, this article offers a comprehensive exploration of numerical triangles similar to Khayyam-Pascal triangle and examine some of their properties and relationships for better understanding of these constructions.

    Keywords: Khayyam-Pascal triangle, Eulerian numbers triangle, Stirling’s triangles, triangle of coefficients of Chebyshev polynomials, Catalan’s triangle
  • HamidReza Dorbidi Pages 23-29

    Let be a commutaive ring and be the set of zero divisors of . Define an equivalence relation on as follows: if and only if . The graph is a graph associated to R whose vertices are the classes of elements in , and two distinct classes are joined by an edge if and only if . We show that if is a local ring and is a star graph with at least four elements then has a partition of vector spaces where is the maximal ideal of . Also, We construct from a special partition of vector spaces, a ring whose associated graph is a star graph.

    Keywords: star graph, Graph of equivalence classes of zero divisors, Partitions of vector spaces
  • Ali Zafari *, Nader Habibi, Saeid Alikhani Pages 31-41

    Suppose that is a simple connected graph with vertex set and edge set . A subset of vertices of graph is called a doubly resolving set of , if for any distinct vertices and in there are elements and in the set such that . The minimum size of a doubly resolving set of the vertices of graph is denoted by . In this paper, we calculate the resolving sets of vertices with the minimum size for the line graph and graph , in which the symbols and denote the Corona product and Cartesian product between two graphs, respectively. In particular, we show that if and are integers, then , which gives a partial answer to the problem of characterizing graphs and satisfying the equality , which is recently posed in [K. Nie and K. Xu, The doubly metric dimension of cylinder graphs and torus graphs, Bull. Malays. Math. Sci. Soc., 46 (2023) 19 pp].

    Keywords: doubly resolving set, Cartesian product, Corona product, line graph
  • Mehdi Jafari * Pages 43-62

    In this paper, we investigate the Einsteinian manifolds with parallel null distribution. For this purpose, we first obtain the equations, which are known as Einstein's equations, that lead to finding the mentioned manifolds and then, we reduce Einstein's equations by using Lie symmetry method. In this method, we first obtain the generators of the symmetry algebra and then calculate the differential Invariants for each of the generators and calculate the group invariant solutions of this equation. We also obtain the optimal system of the one-dimensional sub-algebras of these equations which helps us to have a classification on group invariant solutions by using conjugate mapping.

    Keywords: Einsteinian manifolds, parallel null distribution, Lie symmetry group, group invariant solutions
  • Hamidreza Barkhordari, Ebrahim Reyhani *, Saeid Haghjoo Pages 63-95

    In this paper, we investigate the Einsteinian manifolds with parallel null distribution. For this purpose, we first obtain the equations, which are known as Einstein's equations, that lead to finding the mentioned manifolds and then, we reduce Einstein's equations by using Lie symmetry method. In this method, we first obtain the generators of the symmetry algebra and then calculate the differential Invariants for each of the generators and calculate the group invariant solutions of this equation. We also obtain the optimal system of the one-dimensional sub-algebras of these equations which helps us to have a classification on group invariant solutions by using conjugate mapping.

    Keywords: Problem-posing, Proportional reasoning, students, junior high school
  • HamidReza Yoosefzadeh, Azam Fotovat * Pages 97-118

    Analyzing and examining the price trend of an asset is a fundamental step in managing investment risk on that asset. Therefore, in markets, predicting the price trend of an asset is of special interest to traders and even plays a crucial role in a country's monetary policies. Based on this, in this paper, we will try to use the concept of fractal interpolation to predict the price trend of gold, given its price fluctuations and greater importance compared to other metals in markets. By analyzing the gold’s price trend using time series data with a fractal structure, we aim to determine the pattern of price trend to predict the price trend of gold ounces. Such an approach can provide the necessary tool to help investment decision-making in different time periods (short-term, medium-term, and possibly long-term). To achieve this, we first identify the presence of long-term memory in gold's price trend using the Hurst exponent. After confirming stability, we generate fractal data by calling the fractal interpolation algorithm and then predict the behavior of the corresponding time series data using a neural network algorithm based on fractal data. Finally, we compare the results obtained from calling the algorithms present in the literature on gold data.

    Keywords: Fractal interpolation, Hurst measure, time series, Meta-heuristic algorithm, artificial neural network