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面白い問題おしえて〜な 29問目

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0001132人目の素数さん
垢版 |
2019/01/24(木) 03:26:35.04ID:S+8K9oB5
過去ログ置き場(1-16問目)
http://www3.tokai.or.jp/meta/gokudo-/omoshi-log/

まとめwiki
http://www6.atwiki.jp/omoshiro2ch/

1 http://cheese.5ch.net/test/read.cgi/math/970737952/
2 http://natto.5ch.net/test/read.cgi/math/1004839697/
3〜6「datが存在しません。」
7 http://science2.5ch.net/test/read.cgi/math/1064941085/
8 http://science3.5ch.net/test/read.cgi/math/1074751156/
9 http://science3.5ch.net/test/read.cgi/math/1093676103/
10 http://science4.5ch.net/test/read.cgi/math/1117474512/
11 http://science4.5ch.net/test/read.cgi/math/1134352879/
12 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1157580000/
13 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1183680000/
14 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1209732803/
15 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1231110000/
16 http://science6.5ch.net/test/read.cgi/math/1254690000/
17 http://kamome.5ch.net/test/read.cgi/math/1284253640/
18 http://kamome.5ch.net/test/read.cgi/math/1307923546/
19 http://uni.5ch.net/test/read.cgi/math/1320246777/
20 http://wc2014.5ch.net/test/read.cgi/math/1356149858/
21 http://wc2014.5ch.net/test/read.cgi/math/1432255115/
22 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1464521266/
23 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1497416499/
24 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1502016223/
25 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1502032053/
26 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1518967270/
27 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1532793672/
28 http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1540739963/

なお、削除依頼は不要です。
0790132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 14:52:07.94ID:ch4+KU+j
イナさん、イナさん、
>>767
>挑戦者が箱を変える場合、
>一発目で当てる確率は、
>1/3――A
箱を変えるんだから、一発目に選んだこの箱は開けないことにしたんだけど、
このAの確率を加算してるのはどうしてなの?
0791132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 14:54:20.38ID:icKJZ8/0
答えの数値だけがあってる式などなんの意味もないというのが何故わからんのかねぇ?
まぁ答えの数値合わすのが目的で数式いじりして一人悦に至るのが目的ならそれでもいいが。
0792132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 16:05:00.54ID:suEBp2OO
>>789
これで数学の解答をしたらバツだよ。
論理的に誤っている解答をしてるから皆が指摘しているんだよ。
こんなレスしちゃってさ、一番悔しがってるのは君自身じゃないか。
0793イナ ◆/7jUdUKiSM
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2019/09/19(木) 17:24:05.04ID:C/n4SGtn
>>789
>>786AからBに変えて1の確率で当たったんなら、Cに変えてたら0じゃねえか。

つまり二発目は1/2なんだよ。

>>790一発目で当てた場合と、一発目外れて二発目を当てた場合を足しただけだ。
0794132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 17:31:16.17ID:suEBp2OO
>>793
Cは開封されてるから変えられないぞ??
変えられるのは当たりであるBだけだよ。
0795イナ ◆/7jUdUKiSM
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2019/09/19(木) 19:22:33.46ID:C/n4SGtn
>>793
>>794もしもCが開封されてたら、中を見ればいい。
当たりなら選べ。
はずれならBだ。
0796132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 19:47:59.18ID:+abglZlj
まぁ無理だろうな。
イナの数学はいいとこ中学レベルで止まってる。
三角比とかはどっかのサイトかなんか見て独習したみたいだけど、論理と集合の単元が出来てないと確率は答え出せるようにはならない。
イナはロジックボロボロだからな。
0797132人目の素数さん
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2019/09/19(木) 20:03:45.26ID:meHl3ZVA
いまどきモンティ・ホール、しかもアレンジもない原型で間違ってごねる所が見られるとは。

問題文に誤りはないので
あと考えられるのはイナ氏が問題文を正確に読んでいなかったということ。
途中では必ず外れが公開されるんだよ。>>764読め
閉廷!
0798イナ ◆/7jUdUKiSM
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2019/09/19(木) 21:18:48.90ID:C/n4SGtn
>>795
Pが順列でCが組み合わせだろ? 少しは知ってるさ。!マークが階乗さ。
>>764別解。
読んだ感じ、率直に言って変えたほうが得。せやて親が、胴元が勝手に外れの箱を捨ててくれるんやし、当たる確率は上がるわなぁ。
2倍かな。
1/3の2倍。
変えない場合、1/3――@
変える場合、変えるまでは1/3の確率で当たるところを、
2/3は外れを選んでて、変えたら当たったラッキーってなる。――A
1/3は残り2個両方空箱の覚悟で外れを引きにいくことになる。
@Aより、
1/3<2/3
∴示された。
0799132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/19(木) 21:20:59.72ID:RX1Jy/p+
イナさんは箱を変えます!と宣言した後に、
最初に選んだ箱を真っ先に開けちゃうルール無用星人らしい

こういう人を番組に呼んではいけないな
0800132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/19(木) 22:17:44.33ID:qeP/oAlT
最初からつけておけばよい機能を制限して商売する点が一番の問題だろうと進言してみる
0802イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/09/19(木) 22:38:02.08ID:C/n4SGtn
>>798
どう解くにしたって2/3になることはわかった。
けどなにが面白い?
たいして面白ないな。
名前つけるような凄いからくりがあるでもなし。
0803イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/09/19(木) 23:15:02.17ID:C/n4SGtn
>>802
>>799なんだ、番組って?

なにに呼ぶんだ? 数学の番組なら喜んで行かせていただきますよ。

覚えたことを数時間程度の短時間で吐きだすペーパー試験とは違う、面白い数学ならね。
0804132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/20(金) 03:15:08.69ID:iUhYmnfU
>>802
直感だと「変える必要はない」と感じるのが数学的センスのある人で。だけど、直感と現実解に乖離が発生するというのが、この問題が有名となった所以。
あと>>793のような誤解をする人も一定する現れるのも特徴。

数学的には珍しい問題だよ。
0805哀れな素人
垢版 |
2019/09/20(金) 08:03:31.96ID:RIksxmlw
ったく2chはアホばかりだな(笑

モンティ・ホール問題の正解は、
「どちらを選んでも確率は1/2で同じ」である(笑

今、下記のスレでこの問題を論じているから、
興味があれば下記のスレへ(笑

但しチンピラ、ごろつき、与太者はお断り(笑

現代数学はインチキだらけ
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1567930973/l50
0806哀れな素人
垢版 |
2019/09/20(金) 08:30:55.88ID:RIksxmlw
一応こちらにも書いておくと、
誰が考えても正解はこうである(笑

空箱を開ける前は、
三つの箱のどれか一つに景品が入っているのだから
どれを選んでも当たる確率は1/3である。

空箱を開けた後は、
二つの箱のうちどちらか一つに景品が入っているのだから
どちらを選んでも当たる確率は1/2である(笑
0807132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/20(金) 11:21:16.33ID:MX/IcIP8
>>805>>806
この人は自費出版のトンデモ本を宣伝しまわっている真性のキチガイです
とにかく論理的・数学的な話が通じません
他のスレで現れた際に邪魔すぎた為に単独スレへと追い出した経緯がありますので、ここでのレスバも控えるよう願います
このレスに対し何か反応がある可能性もありますが、私もこれ以降は彼には触れません
どうしても反論したい人は貼られているスレに行くことをオススメします
0808132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/20(金) 11:29:48.23ID:MX/IcIP8
スレ汚したお詫びに問題

S^2の接束から得られるS^1束の整数係数(コ)ホモロジーを計算せよ
0809132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/20(金) 13:18:40.54ID:KyAOfC1j
1845
かずきち@dy_dt_dt_dx 8月28日
学コン8月号Sコース1等賞1位とれました!
マジで嬉しいです!
来月からも理系に負けず頑張りたいと思います!
https://twitter.com/dy_dt_dt_dx
https://twitter.com/5chan_nel (5ch newer account)
0810132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/20(金) 15:19:32.56ID:iUhYmnfU
あげ
0811哀れな素人
垢版 |
2019/09/21(土) 10:11:05.31ID:oxgOi2k9
>>807
>>807
>とにかく論理的・数学的な話が通じません

それがお前ら(笑

>単独スレへと追い出した経緯がありますので

お前に追い出された経緯はないし、
そもそも追い出されたこともない(笑

お前はサル石か(笑
0812哀れな素人
垢版 |
2019/09/21(土) 10:13:59.05ID:oxgOi2k9
100枚の宝くじを売り出すとし、
そのうち1枚だけが当たりくじだとする。

但し、そのうち99枚をAの売り場で売り出すとし、
残りの1枚をBの売り場で売り出すとする。

1 Aの売り場に宝くじが入っている確率と、
Bの売り場に宝くじが入っている確率は、それぞれいくらか。
2 AとBのどちらで買った方が当たる確率が高いか。

これが正答できるなら、>>805-806が正しいと分る(笑
0814哀れな素人
垢版 |
2019/09/21(土) 10:53:57.35ID:oxgOi2k9
僕もこのスレで論じる気はないのである(笑

だからモンティ・ホール問題について論じたければ下記スレへ

現代数学はインチキだらけ
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1567930973/l50

ちなみに>>812の問題についての回答者は
今のところ一人だけで、不正解である(笑
0815132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 13:30:04.00ID:Tb9Zr2Rc
君は別のスレで主張しなさい。わざわざこのスレまで顔を出す必要もないでしょうに。
君が来ると荒れるから、色んなスレに顔を出す行為はスレ荒らしに他ならないよ。
0816132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 13:34:52.45ID:ILdc4wQY
モンティホール問題の話題を禁止する方が早いw
0817イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/09/21(土) 14:07:53.17ID:B4gVoq8n
>>803
>>812

100枚の宝くじのうち1枚が当たりくじだから、
Aの売り場の99枚のうち、
1・(99/100)枚が当たりくじだから、
Aの売り場に宝くじが入っている確率は、
1・(99/100)÷99×100=1(%)――@
Bの売り場の1枚のうち、
1・(1/100)枚が当たりくじだから、
Bの売り場に宝くじが入っている確率は、
1・(1/100)÷1×100=1(%)――A

@Aより、
AとBは同じ確率。
0818132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 14:19:34.87ID:s+bHRCsH
イナ氏に質問

 {{}}∈{{{}}}、{}∈{{}}であるが、さて{}∈{{{}}}か?

 然り、もしくは、否、で答えられたし
0819132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 14:40:56.82ID:Tb9Zr2Rc
>>816
まあそれだけ勘違いが起こりやすい面白い問題って事でw
0820132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 14:56:55.74ID:qE49Gx3j
a,bを互いに素な整数とする
この時自然数X、Yを用いて
aX+bYの形で表せない自然数の個数はいくつか
0821132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 14:59:21.92ID:Tb9Zr2Rc
>>820
なし
0822132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/21(土) 16:08:55.37ID:Nou2F8U6
題意より ab≠0
・ab <0 なら 0
aX+bY=1 を満たす X,Y∈N がある。(互除法、中国剰余定理)
・a<0, b<0 なら 〜N
 すべての自然数。個数というより濃度(Cardinality)?
0824132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/22(日) 01:03:51.94ID:wW+Ee2em
正の定数a,bに対して
c[n]=∫[0,π/2](a^2 sin^2(x) + b^2 cos^2(x))^(-n)dx
とおく。
|t|が十分小さいとき、Σ[n=0,♾] c[n]t^n を求めよ。
0825132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/22(日) 02:20:49.57ID:H+XVFM6N
>>824
Σ[n=0,∞] c[n]t^n
= Σ[n=0,∞]∫[0,π/2] (t/(a^2 sin^2(x) + b^2 cos^2(x)))^n dx

 |t|<min(a^2,b^2)と仮定して積分と和を入れ替える

= ∫[0,π/2] 1/(1-t/(a^2 sin^2(x) + b^2 cos^2(x))) dx
= π/2+∫[0,π/2] t/((a^2-t)sin^2(x)+(b^2-t)cos^2(x)) dx

 √(a^2-t) tan(x) = √(b^2-t) tan(y) と置く

= π/2+∫[0,π/2] t/√((b^2-t)(a^2-t)) dy
= (π/2)(1 + t/√((b^2-t)(a^2-t)))
0827132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/22(日) 03:59:44.74ID:H+XVFM6N
iを虚数単位、aを正の数とし
閉曲線 Cを頂点 -a、a、a+i√π、-a+i√πからなる長方形の境界に反時計向きを付けたものとする。

(1) ∫[C] e^(-iz^2)/(1 + e^(2(√π)z)) dz を求めよ。
(2) a→∞の極限から ∫[-∞,∞](cos(x^2) + i sin(x^2))dx を計算せよ。
0828哀れな素人
垢版 |
2019/09/23(月) 21:39:17.11ID:s6IcMDx4
>>817
1 ×
2 ○

50点(笑
0829132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/23(月) 23:28:10.86ID:2PqEJji0
 Σ[n=1,∞] ∫ (t/{aa・sin(x)^2 + bb・cos(x)^2})^n dx
 = ∫ t/{aa・sin(x)^2 + bb・cos(x)^2 -t} dx
 = ∫ t/{(aa-t)sin(x)^2 + (bb-t)cos(x)^2} dx
 = t/√{(bb-t)(aa-t)}∫dy { ← √{(aa-t)/(bb-t)}・tan(x) = tan(y)}
 = t/√{(bb-t)(aa-t)} y
 = t/√{(bb-t)(aa-t)} arctan(√{(aa-t)/(bb-t)}・tan(x)),
ここで x:0→π/2,
0830132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/23(月) 23:48:44.09ID:iTowJmt9
>>827
この問題の出典は
ttps://kconrad.math.uconn.edu/blurbs/analysis/gaussianintegral.pdf
によると1940年代の複数の文献らしい
0831イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/09/24(火) 01:01:46.57ID:7xiwbvU6
>>817
>>828なに言ってるら。
すべての場合分のその場合の数であってるじゃないか。
0833132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/24(火) 02:38:04.67ID:CUDTSBu2
>>822
a>0, b>0 の時
・ab+1以上
 n-a, n-2a, ・・・・, n-ba (b個)のいずれかは bの倍数。
 n-b, n-2b, ・・・・, n-ab (a個)のいずれかは aの倍数。
 該当なし。
・ab以下
 1≦X≦b-1, 1≦Y≦a-1,
 aX+bY と a(b-X)+b(a-Y) のペアの和は 2ab.
 一方は <ab, 他方は >ab. (=ab はない)
∴ (a-1)(b-1)個の半分が <ab であり、また重複もない。
∴ 該当するのは ab - (a-1)(b-1)/2 = (a+1)(b+1)/2 -1 個。 >>823
0834哀れな素人
垢版 |
2019/09/24(火) 08:18:16.66ID:Rm/L4Kyf
>>831
否(笑

1の証明がまったく意味不明だ(笑

イナよ、お前の変な証明を理解でき者はイナい(笑
0835イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/09/24(火) 13:56:37.31ID:7xiwbvU6
>>831
>>817シンプルで美しい俺の解法。もっとも自然で、わからない人々を救う俺のmethod。たとえ出題者や採点者に理解力がなくても、きっとだれかに届くはず。
0836132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/24(火) 16:46:14.41ID:CUDTSBu2
>>824
生成関数を
 G(t) = Σ[n=1,∞] c[n] t^n
とおく。
 -{(G^3)/(2tt)}{tt・[1/G(t)^2 - (2/π)^2]} "
 = G" - (3/G)(G')^2 + (4/t)G' -(G/tt){1 -(2G/π)^2}
 = 0
より
 1/G(t)^2 - (2/π)^2 = (tの一次式)/tt,
 G(t) = (π/2) t/√{(bb-t)(aa-t)},
0838132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/24(火) 22:12:06.23ID:Oj8RFl6m
C[n,k]=n!/((n-k)!k!)とするとき
Σ[n=1,∞] (-1)^(n-1)/(n^2 (2n-1) C[2n,n]) = π^2/6 - 5log^2((1+√5)/2)
を示せ。
0839132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/24(火) 23:31:27.64ID:I1jN81FB
一辺2の小五芒星aがあり、その一辺を頂点から交点まで大五芒星が線分を共有するとき、大五芒星の正5角形の面積を求めよ
0840132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/26(木) 09:30:41.18ID:C1ckjksZ
星形bについて
頂点〜交点の距離は 2,
正五角形の辺長は 2/φ,
面積は 5cot(π/5) /φ^2
 = √(25+10√5) /φ^2
 = 6.8819096/φ^2
 = 2.62865556

φ = (1+√5)/2 = 1.618034  (黄金比)
0841132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/26(木) 23:41:51.81ID:fbmHrUrK
0.9999...が1とは成らないような実数上のハウスドルフ位相空間を定めよ

ただし数列a_nに対して、ハウスドルフ位相空間Xにおけるlim(n→∞)a_n=α∈Xの定義は、
任意のαの開近傍に対して、ある自然数Nが存在して、n≧N ならばその開近傍にa_nが含まれる ということである

さらに
0.999...9(9がn個)=a_nとし、
0.999...:=lim(n→∞)a_nと定義する
0842132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/26(木) 23:53:22.32ID:dCWRPC/m
>>841
写像f:R→Rを
f(x)=x+1 (x∈Z), x(otherwise)
としてTをによる通常位相の引き戻しとすれば
f(lim[T位相](1-1/10^n))
=lim[通常位相]f(1-1/10^n)
=lim[通常位相](1-1/10^n)
=1
より
lim[T位相](1-1/10^n))=0
0843132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/27(金) 00:19:13.17ID:FSXQbFkQ
>>842
素晴らしい そして速い
>としてTをによる通常位相の引き戻しとすれば

としてTをfによる通常位相の引き戻しとすれば
ってことだよね?

一応用意してたのはこんな感じ

d(x,y)= |x-y| (x,y∈(0,1) または x,y∈(0,1)^c)
,|1-x-y| (x∈(0,1) かつ y∈(0,1)^c)または (y∈(0,1) かつ x∈(0,1)^c)

とすればdはR上の距離になってその距離位相の上では0.999...=0となる
0844132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/27(金) 01:01:46.67ID:ncViLEfF
>>831
否という 自由ありけり 夏の果て     田中亜紀子 (津市)
   中日新聞 (2017/Oct/02)

否否と 加齢や 雪の日の体温      池田澄子

否否否 百遍の否 鴃(モズ)きしる    井口時男
   句集『天來の獨樂』 深夜叢書社 (2015/Oct) 2860円
0846132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/27(金) 01:21:01.23ID:FSXQbFkQ
>>845
そそ
ただそれだけです
0848132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/27(金) 22:53:37.34ID:0WxPsmbP
>>838
f(x)=Σ[n=1,∞] x^(2n)/(n^2 C[2n,n]) と置く
y=f(x)は微分方程式 (4-x^2)y''-xy'=√(4-x^2)(√(4-x^2)y')'=4 を満たしこれを解くと
f(x)=2(arcsin(x/2))^2

問題の和Sは
S = ∫[0,1] -f((√-1)x)/x^2 dx
 = 2∫[0,1] (arcsinh(x/2))^2/x^2 dx
 … x=2sinh(t)と置いて2回部分積分
 = 2∫[0,logφ]{log(1+e^(-t))-log(1-e^(-t))}dt - 8(logφ)^2
 … log(1±x)を展開して項別積分
 = -2{Li2(1/φ)-Li2(-1/φ)} + 2{Li2(1)-Li2(-1)} - 8(logφ)^2
ここにφ=(1+√5)/2, Li2(x)=Σ[n=1,∞] x^n/n^2

Li2(x)は
・Li2(1) = ζ(2) = π^2/6
・Li2(-1) = -(1/2)ζ(2) = -π^2/12
・Li2(x)-Li2(1-1/x) = π^2/6 - log(1-x)log x + (1/2)(log x)^2
を満たす(最後の式はx→1で成り立つことと両辺の微分が等しいことからわかる)
この式にx=1/φを代入し黄金比の関係1-φ=-1/φから
Li2(1/φ)-Li2(-1/φ) = π^2/6 - (3/2)(logφ)^2

よって
S=π^2/6 - 5(logφ)^2
0851132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/28(土) 03:08:32.63ID:flE+CrWr
>>849
アペリーの公式
 ζ(3) = Σ[n=1,∞] 1/n^3 = 1.202056903159594284・・・・

どうやって出すんでしょうね。

数セミ増刊「数の世界」日本評論社 (1982) p.147〜

(蛇足)
ζ(3) = Σ[n=1,∞] 1/n^3
  = 5/4 - Σ[n=2,∞] 1/{n^3・(n^2 -1)}
  = 1 + Σ[n=1,∞] 1/{n^3・(4n^4 +1)}
  = 77/64 + Σ[n=2,∞] 4/{n^3・(n^2 -1)(9n^4 + 3n^2 +4)}
   = 9/8 + Σ[n=1,∞] 4/{n^3・(9n^8 + 18n^6 + 21n^4 + 4)}

 4n^4 +1 = (2nn+1)^2 - (2n)^2,
 9n^8 + 18n^6 + 21n^4 + 4 = (3n^4 +9nn +2)^2 - {6n(nn+1)}^2,

>>850
 いいえ。(e = 2.718281828459045・・・・ (ネイピア数) ならば)
0852132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/28(土) 03:29:59.55ID:flE+CrWr
>>848

 xy '= Σ[n=1,∞] 2/(n・C[2n,n])・x^(2n),

 y " = Σ[n=0,∞] 2(2n+1)/((n+1)・C[2n+2,n+1])・x^(2n)

 (4-xx) y " = Σ[n=1,∞] {8(2n+1)/((n+1)・C[2n+2,n+1]) - 2(2n-1)/(n・C[2n,n])}・x^(2n)
  = Σ[n=1,∞] {4/C[2n,n] - 2(2n-1)/(n・C[2n,n])}・x^(2n)
  = Σ[n=1,∞] 2/(n・C[2n,n])・x^(2n),
よって
 (4-xx) y " - xy ' = 0.

 x = 2sinθ とおくと
 (d/dθ) = √(4-xx)・(d/dx)
題意より
 (d/dθ)^2 y = 4,
 y = 2θ^2,
0853132人目の素数さん
垢版 |
2019/09/30(月) 03:22:47.30ID:75JdTEOX
>>852
 1/√(4-xx) = Σ[n=0,∞] 2 C[2n,n] (x/4)^(2n),
 arcsin(x/2) = Σ[n=0,∞] 2 C[2n,n]/(2n+1) (x/4)^(2n+1),

2乗すると C[2n,n] が分母に来る。
0855132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/01(火) 13:05:51.67ID:9+EG76aR
 1/√(4+xx) = Σ[n=0,∞] 2(-1)^n C[2n,n] (x/4)^(2n),
をxで積分して
 arcsinh(x/2) = Σ[n=0,∞] 2(-1)^n C[2n,n]/(2n+1) (x/4)^(2n+1)
 = log[(x + √(xx+4))/2] = -log[(√(xx+4) - x)/4],
0856132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/02(水) 17:51:59.74ID:qLsuUCwS
>>849 >>854
Σ[n=1,∞] (-1)^(n-1) x^(2n)/(n^2 C[2n,n]) = 2(arcsinh(x/2))^2
より
S = 4∫[0,1] (arcsinh(x/2))^2/x dx
 … x=2sinh(t)と置き部分積分
 = -8∫[0,logφ] t log(e^t - e^(-t)) dt
 = -8∫[0,logφ] t {t - Σ[n=1,∞] e^(-2nt)/n} dt
 = -(8/3)(logφ)^3 - 4(logφ)Li2(1/φ^2) - 2Li3(1/φ^2) + 2Li3(1)
ここに
Lik(x)=Σ[n=1,∞] x^n/n^k

・Lik(x)+Lik(-x) = 2Σ[n:even] x^n/n^k
 = (1/2^(k-1))Lik(x^2)
・Li3(x)-log(x)Li2(x) + Li3(1-x)-log(1-x)Li2(1-x) + Li3(1-1/x)-log(-1+1/x)Li2(1-1/x)
 = -(1/3)(log(x))^3+(log(x))^2log(1-x)+Li3(1)
にx=1/φを代入し関係式1-1/φ=1/φ^2,1-φ=-1/φを用いると
(5/4)Li3(1/φ^2)+(5/2)(logφ)Li2(1/φ^2) = -(5/3)(logφ)^3+Li3(1)

よって
S = -(8/3)(logφ)^3 - (8/5)(-(5/3)(logφ)^3+Li3(1)) + 2Li3(1)
 = (2/5)ζ(3)
0857132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/02(水) 18:02:27.52ID:qLsuUCwS
>>851
ζ(5)=Σ[n=1,∞](-1)^n R(n)/C[2n,n] を満たす整数係数の有理関数R(x)が見つかれば
ζ(5)が無理数であることを証明できる可能性があるが、この具体的なRは存在するか?
0859132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 10:16:56.17ID:PaMQF2DX
半径1の球面上に周の長さ1の閉曲線を描く
閉曲線で囲まれる球面上の領域の面積の最大値を求めよ
0860132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 10:35:45.75ID:PaMQF2DX
>>859
少し修正します

球面上での閉曲線で囲まれる領域は二つ出来るけど
面積はその二つの内小さい方とします
0861132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 11:39:20.83ID:5EnWgEfI
>>859
とりあえず周長1の小円で切ってみる
小さい方の面積は2π-√(4π^2-1)
大きい方の面積は2π+√(4π^2-1)

そしてあまり意味はないけどこれらの積は1
0862132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 11:45:02.40ID:fvULVCiA
もしかしてこの手の問題の解は必ず定曲率の曲線になったりするのかな?
0863イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/04(金) 12:43:59.65ID:KosLGQWV
>>835
>>859-860
最大の閉曲面は円周だから、球の表面から地下t{0≦t≦1-√(1-1/4π^2)}まで中心に向かって掘り、その地点を通る水平な円盤の円周をt=0から1-√(1-1/4π^2)まで足し集めると、
2π∫{0〜1-√(1-1/4π^2)}√(2t-t^2)dt
=2π――(積分関数不明)
=2π-√(4π^2-1)
こういうことか。
0864132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 13:14:12.48ID:YAYJgVIL
>>863
関数不明ていわはりますけど、
その円周の付近の地面が軸に対してどれだけ傾いてはるか
よう考えはったらイナはんなら解けるはずどすえ
0865132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 15:25:30.51ID:qeBlIg9t
部分積分により
I = ∫√{t(2-t)} dt
 = (t-1)√{t(2-t)} + ∫(1-t)^2 /√{t(2-t)} dt
 = (t-1)√{t(2-t)} + ∫1/√{1-(t-1)^2} dt - I
 = (t-1)√{t(2-t)} + arcsin(t-1) - I,

 I = (1/2)(t-1)√{t(2-t)} + (1/2)arcsin(t-1),
0866132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 16:05:09.64ID:qeBlIg9t
半径 1/(2π) = 0.1591549431 の小円で単位球を切ってみる。
球の中心から小円に垂線を下ろし、その向きをz軸とすると
(表面積) = 2π|凛|
 = 2π{1 - √[1 - 1/(4π^2)] }
 = 2π - √(4π^2 - 1)
 = 0.080087887

また
 arcsin(1/(2π)) = 0.1598346264
0867132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 16:26:58.57ID:4Fu/lmU2
じつは球の表面の領域Dについて
Dの面積=3×(Dと中心の凸包の体積)÷半径
を使うと高校生でも解けたりする。
0868132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 17:08:17.16ID:PaMQF2DX
>>861
>>863
>>866
結論から言えば円で正解ですが 最大性の証明もお願いします

ヒントはガウス・ボネの定理です
0869イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/04(金) 17:25:13.75ID:KosLGQWV
>>859-860
表面積=2π(2t-t^2)^(3/2)/(3/2)(2-2t)
=2π(2t-t^2)^(3/2)/3(1-t)――@
図を描くと、
t=1-√(1-1/4π^2)
1-t=√(1-1/4π^2)
=(1-1/4π^2)^(1/2)――A
t^2=1-2√(1-1/4π^2)+1-1/4π^2
=2-2√(1-1/4π^2)-1/4π^2
2t-t^2=2-2√(1-1/4π^2)-{2-2√(1-1/4π^2)-1/4π^2}
=1/4π^2――B
@にABを代入すると、
表面積=2π(2t-t^2)^(3/2)/3(1-t)
=2π(1/4π^2)^(3/2)/(1-1/4π^2)^(1/2)
=2π(1/4π^2)^(3/2)/(1-1/4π^2)^(1/2)
=2π(1/4π^2)√(1/4π^2)/(1-1/4π^2)^(1/2)
=(1/4π^2)/(1-1/4π^2)^(1/2)
=1/2π√(4π^2-1)
=0.0256573341……
>>863あってんのかな?
0870132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 18:09:18.71ID:qeBlIg9t
合ってる。

球面のうち平行な平面の間にある部分の
 (表面積) = 2πr・|凛|
 凛:平面の間隔
 r:球面の半径
0871イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/04(金) 19:28:53.18ID:KosLGQWV
>>869
半径1の球から断面の周長が1の欠球だかを切りとったら、切り口の面積は、
π(1/2π)^2=1/4π
表面積はこれより少し大きくないといけない。
>>869
表面積=[(2t-t^2)^(3/2)/3(1-t)](t=0〜1-√{1-√(1-1/4π^2)}――@
t=1-√(1-1/4π^2)
t^2=1-2√(1-4π^2)+1-1/4π^2
=2-2√(1-1/4π^2)-1/4π^2
2t-t^2=2{1-√(1-1/4π^2)}-{2-2√(1-1/4π^2)-1/4π^2}
=2-2√(1-1/4π^2)-{2-2√(1-1/4π^2)-1/4π^2}
=1/4π^2――A
1-t=√(1-1/4π^2)――B
@にABを代入すると、
表面積=(1/4π^2)^(3/2)/3√(1-1/4π^2)
=(1/4π^2)√(1/4π^2)/3√(1-1/4π^2)
=1/3・8π^3√(1-1/4π^2)
=1/12π^2√(4π^2-1)
(>1/4πであってんのかな?)
0872132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/04(金) 20:50:39.97ID:qeBlIg9t
合ってる。

(表面積) = 2π|凛|
= 2π{1 - √[1 - 1/(4π^2)] }
> 2π{1 - [1 - 1/(8π^2)] }
= 2π/(8π^2)
= 1/(4π)
= 0.079577471546
0873イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/04(金) 21:16:43.51ID:KosLGQWV
>>871
>>859-860
表面積>1/4π=0.0795774715……
膨らみのぶんだけ表面積は断面積より大きい。
0.08ぐらいになるんじゃないかな? もしかしたら0.08超えるかも。
0876イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 11:55:30.92ID:yV8WUbz4
>>875
円周を0から1まで足し集めるやり方であってんじゃないの?
0877132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/05(土) 11:58:03.66ID:o3KPqddg
長さを積分して面積になる
は平面までの話。
空間図形でやるにはそれだけではダメ。
0878イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 12:12:07.49ID:yV8WUbz4
>>875
>>876球体の表面積って土器みたいに積み重ねてバウムクーヘン法できないの?
0879イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 12:17:40.17ID:yV8WUbz4
>>878前々>>876
>>877じゃあどうやって0.08超える計算をしたんだ? バウムクーヘン法だとばっかり思ってた。どおりで式が凾ニか意味わからんわけだ。
>>859-860
0880132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/05(土) 12:24:41.72ID:o3KPqddg
>>878
補正すればできるやつもあるができないものもある。
球面の場合は補正すればできる。
高さhで切ってできる弧の長さをl、球の半径をRとして
∫l R/ √(R^2-h^2) dh
を計算すれば出る。

例 球面全体の場合はl=2π√(R^2-h^2)だから
∫[-R,R]l R/ √(R^2-h^2) dh
=∫ [-R,R] 2πR dh
=4πR^2

しかし特例。
普通は ‘長さを積分’ ではでない。
補正する因子が同じ高さで共通してないと無理。
0881132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/05(土) 13:24:44.94ID:YguKL+q4
>>879

イナ氏にはこういう説明が分かりやすいはずだ

球体のスイカを皮がついたまま同じ厚さで輪切りにすることを考える
すると、スライスした実の厚さは同じはずなのに、緑色の皮の幅は端のほうほど広いはずだ

さてそれは何故でしょう? 
そして緑色の皮の幅は実の厚みの何倍くらいあるでしょうか?
0882イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 14:21:15.94ID:yV8WUbz4
>>879
周長1の切り口の半径は、
1/2π
ピタゴラスの定理より、
半径1/2πの円の中心から、半径1の球の中心までの距離は、
√(1-1/4π^2)
(ここが飛躍してんだよ)
表面積は周長を足し集めたのか、
表面積=2π{1-√(1-1/4π^2)}
ここはなんで
半径1/2πの円の中心から、半径1の球の中心までの距離
に2πを掛けて周長1の内側部分の球体の表面積が出るんだ?
0883132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/05(土) 14:50:36.34ID:o3KPqddg
>>882

> ピタゴラスの定理より、
> 半径1/2πの円の中心から、半径1の球の中心までの距離は、
> √(1-1/4π^2)
> (ここが飛躍してんだよ)

どこが?

> 表面積は周長を足し集めたのか、
> 表面積=2π{1-√(1-1/4π^2)}

表面積=∫[√(1-1/4π^2),1] 2π√(1-h^2)/√(1-h^2)dh

どの緯度の点を含むかだけで決まっちゃうのか。
意外にオモロイw
0884イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 16:07:56.33ID:yV8WUbz4
>>882
>>883
√(1-h^2)/√(1-h^2)dh
これは2πと、球を高さhの地点で水平に切った半径を、掛けあわせて出した周長を√(1-1/4π^2)から1まで足し集めてると思うんですが、なぜ分子と分母が同じなんでしょう?
(うんこ/うんこ)dhにしか見えない。
約分して
表面積=2π∫[√(1-1/4π^2),1]dh
=2π{1-√(1-1/4π^2)}
でいいですよね?
0885イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/05(土) 16:18:47.57ID:yV8WUbz4
>>884つづき。
2πと、球を高さhの地点で水平に切った半径を、掛けあわせて出した周長を、
√(1-1/4π^2)から1まで足し集めると、
表面積=2π∫[√(1-1/4π^2),1]dh
=2π{1-√(1-1/4π^2)}
=2π-√(4π^2-1)

drじゃなくてdhだ。足し集める方向にうすく切ったのをdhにするんだ。わかった。
0886132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/05(土) 19:50:20.44ID:YguKL+q4
>>その前にまず、自然数x、y、zとは別の実数 X、Y、Zをx:y:z=X:Y:Zが成り立つように仮定して、そのX、Y、Zの上で Z=X+r とおいてから議論するのならば良い。
>すみません。この方法で、うまく説明できるかが、わかりません。

その方法で説明できなければ証明と認めません。
0888132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 11:07:13.40ID:4tBXkTQ/
>>868
閉曲線の内部に極軸をとる。
閉曲線を極座標で表わした式(*)を
 θ = f(φ) ≧0,
 f(0) = f(2π),
とする。
周長Lと面積Sは
 L[f] ≧ ∫[0,2π] sin(f(φ)) dφ,
 S[f] = ∫[0,2π] {1-cos(f(φ))} dφ,
と表わせる。
束縛条件 L[f]=1 の下で汎関数
 I[f;λ] = S[f] - λ・(L[f]-1),
をfで変分すると
 δI = ∫[0,2π] {sin(f(φ)) -λcos(f(φ))} δf dφ,
任意の δf に対して I[f;λ] が停留値となることから
 sin(f(φ)) -λcos(f(φ)) = 0,
 f(φ) = arctan(λ) = arcsin(1/(2π)),

*) もしヒダヒダがあれば、それを伸ばして広げることが可能。
0889イナ ◆/7jUdUKiSM
垢版 |
2019/10/06(日) 13:40:34.04ID:T3/l18Vq
>>885
>>866は答えはあってると思ったけど、途中がぶっとんでた。
せめて>>885これぐらいは書いてほしかった。どうやって0.08を超えたか途中が必要だと思う。
2π-√(4π^2-1)=0.080087887……>0.08
インテグラル、積分区間、積分関数のネット上での書き方は再認識できた。
∫[積分区間](積分関数)dh
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