Professor, estou pensando em fazer matemática. Mas a única forma de eu trabalhar seria sendo professora?‎

Com a graduação apenas, sim. No caso você tem que fazer a licenciatura. Mas se você fizer o bacharelado também e, depois, o mestrado e o doutorado, você pode ser matemática, isto é, pesquisadora. Só que o mercado de trabalho de matemáticos é bem mais reduzido. Geralmente os matemáticos também lecionam em universidades, especialmente em cursos de mestrado e doutorado. Também podem trabalhar em institutos de pesquisa, como o IMPA, o IBGE, a FGV e outros.