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面白い問題おしえて〜な 29問目

レス数が900を超えています。1000を超えると表示できなくなるよ。
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。
0806哀れな素人
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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
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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
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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
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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
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2019/09/20(金) 15:19:32.56ID:iUhYmnfU
あげ
0811哀れな素人
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
0890132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 16:15:09.01ID:wEvEymZW
>>888
解答ありがとうございます
閉曲線をxy平面に射影したときに円と同相になるとして、
極座標θ=f(φ)のθはxy平面における偏角だと思うのですがφはなんの量でしょうか xy平面に射影したときの動径ですか? それともxz方向の偏角でしょうか

それと周長が不当式になってますがそのまま変分して扱えるのでしょうか
0891132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 16:15:38.99ID:wEvEymZW
>>890
不当式→不等式
0892132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 17:32:02.84ID:kcmTE7Iz
>>890
たぶん三次元極座標の取り方は決まっていて(x,y,z)=(r sinθcosφ,r sinθsinφ,r cosθ)だと思う
このとき
L = ∫[0,2π] √(sin^2(f(φ))+(f'(φ))^2) dφ
S = ∫[0,2π]∫[0,f(φ)] sinθ dθdφ
= ∫[0,2π] {1-cos(f(φ))} dφ
は合ってる
0893132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 19:33:32.34ID:jMFfdOb/
論理クイズ

4部屋あるアパートとその家主、そして7人の学生で実験をする。
学生は作戦会議の後、アパートの前でトランプ(ジョーカー抜き)から1枚引いて、自分のカードは見ずにお互いのカードを確認する。
その後アパートに入り、自分が入る部屋を4つから1つ選んで一斉に移動する。
家主は全ての部屋の学生のカードのマーク(ハート、スペードなど)を確認し、マークが2種類以上存在する部屋があった場合、各学生に同じ部屋にいる学生のカードをお互い確認させた上で、また一斉に部屋を移動させる(このとき移動しなくてもよい)。
これを、異なるマークが存在する部屋がなくなるまで繰り替えす。

ある作戦によって、カードの配役にかかわらずn回移動すれば実験を終了させられるとき、nの最小値とその時の作戦を考えてください。ただし作戦会議後は、相手のマークをしゃべったり、目などで合図を送ることはだめ。
0894132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 19:40:53.10ID:wEvEymZW
>>892
なるほど ありがとうございます たしかにそのパラメータ(θ,φ)ならそうなりますね

なので問題は不等式で変分を扱えるのかどうかですね
0895132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/06(日) 23:53:42.54ID:BEV92yuK
>>893
n=0
作戦
(1) 事前にマークごとに0〜3を割り当てておく
(2) 自分以外の人のマークの総和を4で割った余り+1号室に入る

(全員のマークの総和)-(自分のマーク) mod 4 は、マークが同じ人なら同じだから、
すべての部屋にマークが同じ人が振り分けられる。
0896132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 00:15:00.86ID:3bkiY8iJ
>>894
どゆこと?
最小値をとるとこで変分が0になるとは限らない?
それとも最小値をとることも示さないとダメと言う事?
0898132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 07:38:58.03ID:cy67Vy4n
>>896
すみません 自己解決しました

最初は
長さ汎関数を
L[f] ≧ ∫[0,2π] sin(f(φ)) dφ
として不等式で小さくしてラグランジュ乗数法で変分してますが、その変分=0ともとの汎関数の変分=0で一致する理由はなんだろうかと思ったのですが
λが正でかつ最大問題を求めるのでそれで下からの汎関数で考えれば十分なんですね
0900132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 11:19:41.95ID:9nA4ptKj
1から9までの整数が書かれたカードが一枚ずつ、合計九枚ある。A,B,Cの三人で数あてゲームをする。
ゲームの進行者であるAはまず、自分がどんなカードの組を引いた時にどんな宣言をするかについてのアルゴリズムを【BとC両方に】伝えた後、九枚の中から無作為に六枚を引く。
その後Bが残りの中から無作為に二枚を引き、Cが残りの一枚を引く。三人とも、カードの中身は他人に見せない。
Aは先程自分が伝えたアルゴリズムに従って宣言をする。

このような進行でゲームをする時、全員が引いたカードの組み合わせがどんな場合であっても次の条件が全て満たされるようなアルゴリズムは存在するか:
(1)BはCのカードを確定できる
(2)Cは、自分が持っていないどのカードについても、Bがそれを持っているかどうか確定できない

※Aは、Bだけに情報を伝えられるような伝達手段は持たないものとする。
※宣言の内容はアルゴリズムのみによって決まるのであって、例えば
「自分が引いたカードの組に関する事実を宣言する」
等のような、カードの組に対して宣言が一意に定まらないものは不可。
0901132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 11:48:29.57ID:3bkiY8iJ
>>900
意味が分からん。
例えば許される宣言で惜しくも条件を満たさない宣言はどんなのがあるの?
0902132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 11:52:38.06ID:3bkiY8iJ
例えば
自分の持ってるカードの合計を9で割った余りはxxである
みたいなのはありなん?
0903132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 12:00:31.84ID:UqQik4yf
>>902
除数として 9, 10, 11 のいずれかを使った場合は条件を満たせるらしい

8以下ではBがCを特定できない場合があり
12以上ではCがBを特定できる場合がある
0904132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 14:53:31.09ID:9nA4ptKj
>>901
例えば >>902 のアルゴリズムとか、あとは『自分が持ってない最小のカードの数字は○○である』とかはアルゴリズムとして許される例。
これらの場合は、どちらも惜しくも条件は満たさないのだけれども…

>>902 の場合について考えると、例えばCに1が、Bに3,5が配られたとすると、
CはAの宣言から、Bのカードの組み合わせとして(2,6),(3,5),(8,9)のどれかであることがわかる。
しかしこれではBが4も7も持っていないことがCにわかってしてしまうため、解としては不適となる。
0905132人目の素数さん
垢版 |
2019/10/07(月) 16:56:58.29ID:9nA4ptKj
そもそもアルゴリズムとして許されないのは、例えば
「自分が持っていないカードの数字をどれか一つ言う」
みたいなもの。

つまりこの問題でのアルゴリズムというのは、Aに配られるカードの組全体の集合(有限集合)から、日本語の文字列全体の集合への写像、のように認識をしていただけたらと。
もちろん値域が日本語の文字列でなく自然数全体の集合とかであっても良い。
『Aがどんなカードの組を持った時にどんな宣言をするか』が、BやCにも確定できるということが肝。
レス数が900を超えています。1000を超えると表示できなくなるよ。

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