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The Lumenary

The Lumenary

Lumenary Math

Un mapa completo de las matemáticas desde preescolar hasta el primer año de posgrado, con caminos opcionales hacia la investigación. Las lecciones se escriben paso a paso, y cada paso se comprueba con cuidado.

Lecciones disponibles ahora

Preescolar a 2.º9
  1. Colecciones
  2. CountingEN · En inglés
  3. Addition, subtraction and place value to 100EN · En inglés
  4. PatternsEN · En inglés
  5. Measuring length and timeEN · En inglés
  6. ShapesEN · En inglés
  7. Data, tallies and picture graphsEN · En inglés
  8. Doing and undoingEN · En inglés
  9. Following and giving precise instructionsEN · En inglés
3.º a 5.º grado15
  1. SetsEN · En inglés
  2. True, false, and, or, notEN · En inglés
  3. Whole-number arithmeticEN · En inglés
  4. Factors, multiples and primesEN · En inglés
  5. Fractions and decimalsEN · En inglés
  6. Expressions, unknowns and rulesEN · En inglés
  7. Area, perimeter and anglesEN · En inglés
  8. Symmetry: slides, turns and flipsEN · En inglés
  9. Estimation and roundingEN · En inglés
  10. Dots and lines: networks and puzzlesEN · En inglés
  11. Systematic listing and countingEN · En inglés
  12. Data displays and the mean as a fair shareEN · En inglés
  13. One thing after anotherEN · En inglés
  14. Repetition and decisionsEN · En inglés
  15. Secret codesEN · En inglés
6.º a 8.º grado21
  1. Relations, equivalence relations and partitionsEN · En inglés
  2. Set-builder notation, quantifiers and infinite setsEN · En inglés
  3. Clock arithmetic: remainders and modular arithmeticEN · En inglés
  4. IntegersEN · En inglés
  5. FunctionsEN · En inglés
  6. Rational numbersEN · En inglés
  7. Ratios, rates and proportional reasoningEN · En inglés
  8. Variables and algebraic expressionsEN · En inglés
  9. Linear equations and inequalitiesEN · En inglés
  10. The coordinate planeEN · En inglés
  11. Linear relationships and simultaneous equationsEN · En inglés
  12. Rigid motions, congruence and similarityEN · En inglés
  13. The Pythagorean theoremEN · En inglés
  14. Graphs of changeEN · En inglés
  15. Counting principlesEN · En inglés
  16. ProbabilityEN · En inglés
  17. Statistics: centre, spread and distributionsEN · En inglés
  18. Function machines in sequenceEN · En inglés
  19. Diagrams where paths agreeEN · En inglés
  20. Programming for mathematicsEN · En inglés
  21. Check digits and error detectionEN · En inglés
9.º a 12.º grado27
  1. Propositional logic and truth tablesEN · En inglés
  2. Proof: direct, contrapositive, contradiction and inductionEN · En inglés
  3. Russell's paradox and why sets need axiomsEN · En inglés
  4. Divisibility, Euclid's algorithm and unique factorisationEN · En inglés
  5. Real numbers and irrationalityEN · En inglés
  6. Countability and Cantor's diagonal argumentEN · En inglés
  7. PolynomialsEN · En inglés
  8. Quadratic equations and functionsEN · En inglés
  9. Conic sectionsEN · En inglés
  10. Euclidean geometry and proofEN · En inglés
  11. TrigonometryEN · En inglés
  12. Complex numbersEN · En inglés
  13. Vectors and coordinate geometryEN · En inglés
  14. Functions and their graphs (precalculus)EN · En inglés
  15. Exponential and logarithmic functionsEN · En inglés
  16. Introductory calculusEN · En inglés
  17. Sequences and seriesEN · En inglés
  18. CombinatoricsEN · En inglés
  19. GraphsEN · En inglés
  20. Conditional probability and independenceEN · En inglés
  21. Sampling and statistical reasoningEN · En inglés
  22. CompositionEN · En inglés
  23. Products by maps: a first universal propertyEN · En inglés
  24. Structure-preserving maps: homomorphisms and isomorphismsEN · En inglés
  25. Algorithms, correctness and efficiencyEN · En inglés
  26. First steps in LeanEN · En inglés
  27. Mathematical modelling with functionsEN · En inglés
Primeros años de universidad23
  1. First-order logicEN · En inglés
  2. Orders, lattices and well-ordersEN · En inglés
  3. CongruencesEN · En inglés
  4. Algebraic structures: monoids, groups and ringsEN · En inglés
  5. Constructing ℤ, ℚ and ℝEN · En inglés
  6. Linear algebraEN · En inglés
  7. Non-Euclidean geometry: spherical and hyperbolicEN · En inglés
  8. Surfaces, polyhedra and the Euler characteristicEN · En inglés
  9. Transformation geometry and the Erlangen programmeEN · En inglés
  10. Calculus of one variableEN · En inglés
  11. Multivariable and vector calculusEN · En inglés
  12. Ordinary differential equationsEN · En inglés
  13. Recurrences and generating functionsEN · En inglés
  14. Probability theoryEN · En inglés
  15. Statistical inferenceEN · En inglés
  16. CategoriesEN · En inglés
  17. FunctorsEN · En inglés
  18. Universal propertiesEN · En inglés
  19. Algorithm design and analysisEN · En inglés
  20. Formalising mathematics in Lean and MathlibEN · En inglés
  21. Numerical methodsEN · En inglés
  22. Classical mechanicsEN · En inglés
  23. CryptographyEN · En inglés
Universidad avanzada39
  1. Completeness, compactness and Löwenheim–SkolemEN · En inglés
  2. Mathematical writingEN · En inglés
  3. ZFC: axiomatic set theoryEN · En inglés
  4. Ordinals and cardinalsEN · En inglés
  5. The axiom of choice and its equivalentsEN · En inglés
  6. Advanced linear algebraEN · En inglés
  7. GroupsEN · En inglés
  8. Number theoryEN · En inglés
  9. Rings, ideals and fieldsEN · En inglés
  10. Quotient groups and quotient ringsEN · En inglés
  11. Fields and Galois theoryEN · En inglés
  12. Differential geometry of curves and surfacesEN · En inglés
  13. Matrix groups and continuous symmetryEN · En inglés
  14. Projective geometryEN · En inglés
  15. Partial differential equations and Fourier seriesEN · En inglés
  16. Real analysisEN · En inglés
  17. Differential forms and Stokes' theoremEN · En inglés
  18. Metric spaces and point-set topologyEN · En inglés
  19. Homotopy and the fundamental groupEN · En inglés
  20. Knot theoryEN · En inglés
  21. Complex analysisEN · En inglés
  22. Dynamical systems and chaosEN · En inglés
  23. Enumerative combinatoricsEN · En inglés
  24. Graph theoryEN · En inglés
  25. Markov chainsEN · En inglés
  26. Natural transformationsEN · En inglés
  27. AdjunctionsEN · En inglés
  28. Products, coproducts, initial and terminal objectsEN · En inglés
  29. Limits and colimitsEN · En inglés
  30. Representable functorsEN · En inglés
  31. The Yoneda lemmaEN · En inglés
  32. ComputabilityEN · En inglés
  33. Computational complexityEN · En inglés
  34. Numerical analysisEN · En inglés
  35. The λ-calculusEN · En inglés
  36. Type theory and propositions as typesEN · En inglés
  37. Information theoryEN · En inglés
  38. Mathematical biologyEN · En inglés
  39. OptimisationEN · En inglés
Primer año de posgrado44
  1. Axiomatic set theory: hierarchy, cardinal arithmetic and LEN · En inglés
  2. Descriptive set theoryEN · En inglés
  3. Forcing and independenceEN · En inglés
  4. Gödel's incompleteness theoremsEN · En inglés
  5. Model theoryEN · En inglés
  6. Proof theoryEN · En inglés
  7. Reading the mathematical literatureEN · En inglés
  8. Analytic number theoryEN · En inglés
  9. ModulesEN · En inglés
  10. Commutative algebraEN · En inglés
  11. Algebraic number theoryEN · En inglés
  12. Homological algebraEN · En inglés
  13. Quivers and path algebrasEN · En inglés
  14. Representation theory of finite groupsEN · En inglés
  15. Algebraic geometryEN · En inglés
  16. Algebraic topologyEN · En inglés
  17. Homotopy theoryEN · En inglés
  18. Riemann surfacesEN · En inglés
  19. SheavesEN · En inglés
  20. Smooth manifoldsEN · En inglés
  21. Differential topologyEN · En inglés
  22. Lie groups and Lie algebrasEN · En inglés
  23. Riemannian geometryEN · En inglés
  24. Vector bundles and characteristic classesEN · En inglés
  25. Measure theory and integrationEN · En inglés
  26. Ergodic theoryEN · En inglés
  27. Fourier and harmonic analysisEN · En inglés
  28. Functional analysisEN · En inglés
  29. Partial differential equations: modern theoryEN · En inglés
  30. The probabilistic methodEN · En inglés
  31. Measure-theoretic probabilityEN · En inglés
  32. Stochastic processesEN · En inglés
  33. Abelian categoriesEN · En inglés
  34. Categorical logicEN · En inglés
  35. Elementary topos theoryEN · En inglés
  36. Kan extensionsEN · En inglés
  37. MonadsEN · En inglés
  38. Monoidal categoriesEN · En inglés
  39. Enriched categoriesEN · En inglés
  40. Computational reproducibilityEN · En inglés
  41. Experimental mathematics: conjectures and counterexamplesEN · En inglés
  42. Formal methodsEN · En inglés
  43. Mathematical foundations of quantum mechanicsEN · En inglés
  44. The geometry of spacetime: special and general relativityEN · En inglés
Caminos de investigación22
  1. Homotopy type theoryEN · En inglés
  2. Large cardinalsEN · En inglés
  3. Research ethics and attributionEN · En inglés
  4. Arithmetic geometry and elliptic curvesEN · En inglés
  5. The Langlands programme: an orientationEN · En inglés
  6. Quiver representationsEN · En inglés
  7. Complex and Kähler geometry; Hodge theoryEN · En inglés
  8. Geometric group theoryEN · En inglés
  9. Low-dimensional topology: 3- and 4-manifoldsEN · En inglés
  10. Stable homotopy theory and generalised cohomologyEN · En inglés
  11. Symplectic geometry and topologyEN · En inglés
  12. Geometric analysisEN · En inglés
  13. Extremal and additive combinatoricsEN · En inglés
  14. Random structures: walks, percolation and random geometryEN · En inglés
  15. Derived categoriesEN · En inglés
  16. Higher categoriesEN · En inglés
  17. Categorical representation theoryEN · En inglés
  18. Triangulated categoriesEN · En inglés
  19. ∞-categoriesEN · En inglés
  20. Stable ∞-categoriesEN · En inglés
  21. Formalising published mathematicsEN · En inglés
  22. Gauge theory and the geometry of physicsEN · En inglés

Temas: 200

Preescolar a 2.º · 9

3.º a 5.º grado · 15

6.º a 8.º grado · 21

9.º a 12.º grado · 27

Primeros años de universidad · 23

Universidad avanzada · 39

Primer año de posgrado · 44

Caminos de investigación · 22

Itinerarios de aprendizaje

Rutas sugeridas a través del grafo. Los programas de posgrado varían, así que son puntos de partida y no requisitos.

School learners from kindergarten to the end of secondary school, and the teachers and families supporting them.

Conventional K–12 progression

A steady route through school mathematics: counting and collections, arithmetic and fractions, sets and integers, functions and algebra, geometry and trigonometry, probability, and introductory calculus. Optional Wonder Trails branch off at every stage but are never required.

Secondary-school learners who are ready to move faster and further, including those preparing for olympiads or early university study.

Accelerated secondary progression

Builds proof and structure early: logic and proof, countability and Cantor's diagonal argument, composition and structure-preserving maps, a first universal property, then calculus, linear algebra and algebraic structures. Acceleration should deepen understanding, not merely cover topics sooner.

Adults returning to mathematics, or meeting it properly for the first time, at any age and with any prior experience.

Adult beginner pathway

Starts from whole-number arithmetic without assuming school knowledge is fresh, and moves at an adult pace through fractions, integers, sets and logic, functions and equations, everyday statistics and probability, and a first experience of proof and composition. No timed work and no prerequisite shame: revisit any topic as often as needed.

Undergraduates studying mathematics as a main subject, and independent learners following an equivalent programme.

Undergraduate mathematics major

A typical core for a mathematics degree: proof, calculus, linear algebra, real and complex analysis, abstract algebra with quotients and Galois theory, topology, number theory, graph theory, a first course in categories and functors, and mathematical writing. Degree programmes differ in order and emphasis; this is one coherent ordering, not the only one.

Learners heading towards theoretical computer science, programming-language theory, verification or proof engineering.

Computer science and formal methods

Logic and proof alongside programming, then algorithms, discrete mathematics, Lean, computability and complexity, the λ-calculus and type theory, a categorical view of structure, and formal methods. Formal proofs are introduced gradually, and a machine-checked proof is only claimed when it has actually been checked.

Learners aiming at science, engineering, data, economics, biology or computation, who want mathematics they can use and trust.

Applied mathematics

Functions and calculus, linear algebra and differential equations, probability and statistics, numerical methods and analysis, partial differential equations, optimisation, mechanics, information theory and mathematical biology. Emphasises modelling assumptions and the difference between exact results, numerical approximations and statistical evidence.

Advanced undergraduates and others preparing for a first year of graduate study in mathematics.

Graduate preparation

Consolidates the foundations most first-year graduate programmes assume (analysis, algebra, topology and category theory) and then samples the standard first-year courses: measure theory, functional analysis, modules and commutative algebra, representation theory, algebraic topology and smooth manifolds. Graduate programmes differ considerably, so learners should adapt the selection to the programmes and specialisations they are considering.

Graduate students and advanced independent learners preparing to read, write, check and contribute to research mathematics.

Research preparation

Research skills (writing, reading the literature, reproducible computation, experimental mathematics, formalisation and research ethics) together with one illustrative specialisation: from the Yoneda lemma and homological algebra through quivers and path algebras to derived categories and quiver representations. Research directions vary widely, so the specialisation is an example to adapt, and established results are always distinguished from open questions.

Learners drawn to shape, space and continuity: future geometers and topologists, and anyone who wants to see mathematics through the geometer's and topologist's eyes.

Geometry and topology

Follows the geometric thread from Euclid to current research: vectors and non-Euclidean geometry, surfaces and the Euler characteristic, point-set topology, curves and surfaces, the fundamental group, differential forms and knots, then smooth manifolds, algebraic and differential topology, Riemannian geometry, homotopy theory and characteristic classes, ending at low-dimensional topology. Set theory and category theory appear where geometry needs them — as languages for spaces, maps and invariants — not as replacements for geometric intuition. Programmes differ, so adapt the order and the research end-point (for example symplectic, Kähler or geometric group theory instead).

Learners who want the analyst's view of mathematics — limits, estimates, approximation, differential equations and long-term behaviour — whether heading to pure analysis, applied mathematics or physics.

Analysis, PDE and dynamics

From functions and calculus through real and complex analysis to the core graduate subjects of measure theory and functional analysis, then onward to harmonic analysis, the modern theory of PDE, dynamical systems and ergodic theory, ending with geometric analysis, where nonlinear PDE answer questions about shape. Each stage pairs rigorous estimates with numerical experiment, always distinguishing evidence from proof.

Learners fascinated by whole numbers, equations and symmetry, heading towards algebra, number theory or arithmetic geometry.

Algebra and number theory

Begins with divisibility and congruences and builds the algebraist's toolkit — groups, rings, quotients, fields and Galois theory, modules and commutative algebra, representation theory — alongside the number theorist's questions about primes and equations. It continues through algebraic and analytic number theory and algebraic geometry to elliptic curves and an orientation to the Langlands programme, separating proved theorems from open conjectures at every step.

Learners who want to understand the mathematics in which physical theories are written — mechanics, relativity, quantum theory and gauge theory — and the physicist's viewpoint on geometry.

Mathematical physics

Combines analysis, linear algebra and geometry with physical theory: classical mechanics and its symplectic geometry, continuous symmetry through matrix groups and Lie groups, Fourier analysis and functional analysis for quantum mechanics, Riemannian geometry for relativity, and bundles and connections for gauge theory. Physical intuition and mathematical rigour are kept distinct: heuristic arguments are labelled as such, and open problems (such as the Yang–Mills mass gap) are identified honestly.