面白い問題おしえて～な 30問目
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
前>>426
>>346
正四面体が円をくぐりぬけるときの、円周が接触する点が分ける辺の比が知りたいなぁ。
1:1のときa=2.13……
1:2のときa=2.14……
a=2.23……てことは、
辺の比1:uのuは、かなり大きくなるのかな？
思ったより端になるのかもしれん。 前>>429
半径1の円の円周が正四面体の頂点Aと、辺BCおよびCDをそれぞれt:1-tに分ける2点の計3点に触れて通過するときの二等辺三角形の辺の長さは、
t=1/2のとき、a/2,a√3/2,a√3/2
a=16√3/13=2.13……
t=1/3のとき、a√3/3,a√7/3,a√7/3
a=15/7=2.142857……
t=1/4のとき、
a=2.……(つづく) 平面上に2003個の点があり、どの3点も同一直線上になく、どの4点も同一円周上にないとする。
このとき、次の条件をみたす円が存在することを証明せよ。
○円は3個の点を通る。
○円の外部に1000個の点がある。
○円の内部に1000個の点がある。 前>>430
半径1の円の円周が正四面体の頂点Aと、辺BCおよびCDをそれぞれt:1-tに分ける2点の計3点に触れて通過するときの二等辺三角形の辺の長さは、
t=1/2のときa/2,a√3/2,a√3/2
a=16√3/13=2.13175484……
t=1/eのときa√,a√,a√
a=
t=1/3のときa√3/3,a√7/3,a√7/3
a=15/7=2.142857……
t=1/πのときa√,a√,a√
a=
t=3/10のときa√,a√,a√
a=
t=1/4のときa√10/4,a√13/4,a√13/4
a=1.99407406……＜2
aを最大にするtは、
1/4＜t＜1/3にあると考えられる。 >>431
Riemann球上で考えてよい。
球を三次元Euclid空間に埋め込んでx^2+y^2+z^2=1としてよい。
2点P,Qを任意に固定し残りをR1～R2001とし、さらに無限遠点をR0としておく。
P(1,0,0),Q(-1,0,0)としてよい。
△PQRiの外接円をCiとする。
さらにCIはこの準備にPの周りを回転していくとしてよい。
この時C1001が求められた条件をみたす。 >>416
食べるチョコの無くなった方が負け、つまり最後の１個を食べた方が勝ちとすると必勝法はあるだろうか？ あ、でもこの設定でなら1x1でない限り割らないとダメというルール入れないとダメだな。 >>391
>>410
のれんに腕押しでござる.。。。 >>436
チョコを割って食えなくなると死ぬという設定でいいと思うｗ 前>>432訂正。問題>>364
正四面体ABCDの頂点Aが半径1の円に触れながら通過するとき、円は辺BC,辺CDをt:1-tに分ける点P,Qにも触れていて、
PQ=bとおくと、
正弦定理より、
b=2Rsin60°=2R(√3/2)=R√3
余弦定理より、
cos60°={a^2t^2+a^2(1-t)^2-b^2}/2at･a(1-t)=1/2
{a^2t^2+a^2(1-t)^2-3R^2}/a^2t(1-t)=1
a^2t^2+a^2(1-t)^2-3R^2=a^2t(1-t)
a^2(2t^2-2t+1-t+t^2)=3R^2
a^2(3t^2-3t+1)=3R^2
a^2=R^2/(t^2-t+1/3)
a=R/√(t^2-t+1/3)
R=1じゃなかった。
底辺は△BCDがある面。
半径1の円がある面じゃない。
t=1/2のときa=16√3/13=2.13175484……
16√3/13=R/√{(1/2)^2-1/2+1/3}
R=16√3{(1/2)^2-1/2+1/3}/13
=16√3(1/12)/13
=16(1/2)/13
=8/13
t=1/3のときa=15/7=2.142857……
15/7=R/√{(1/3)^2-1/3+1/3}
R=15√{(1/3)^2-1/3+1/3}/7
=15(1/3)/7
=5/7
t=3/10のときa=2.2……これ2.2超えるかなぁ。あまり期待してない。知恵の輪が締まってる感じがないもんね。 前>>439問題>>364
a=b/√(3t^2-3t+1)
t=1/2のときb=a/2,a=15/7=2.13175484……
t=1/√7のときb=a√{(10-3√7)/7},a=──
t=1/eのときb=a√(3/e^2-3e+1),a=──
t=1/3のときb=a√3/3,a=16√3/13=2.142857……
t=1/4のときa=4√42/13=1.99407406……＜2 前>>440訂正。問題>>364
a=b/√(3t^2-3t+1)
t=1/2のときb=a/2,a=16√3/13=2.13175484……
t=1/√7のときb=a√{(10-3√7)/7},a=──
t=1/eのときb=a√(3/e^2-3e+1),a=──
t=1/3のときb=a√3/3,a=15/7=2.142857……
t=1/4のときa=4√42/13=1.99407406……＜2 前>>441問題>>346
四面体ABCDが頂点Aを半径1の円に触れながらぎりぎり通過するときBC,CDをt:1-tに分ける点P,Qがちょうど円に触れているとすると、AP=AQ,PQ=bとして、△BCDにおいて余弦定理より、
cos60°=(PC^2+CQ^2-PQ^2)/2PC･CQ
1/2=(7a/10)^2+(3a/10)^2-b^2/2(7a/10)(3a/10)
21a^2=49a^2+9a^2-100b^2
37a^2=100b^2
b=a√37/10
AからPQに垂線AHを下ろすと、△APHにおいてピタゴラスの定理より、
AP=√(AH^2+PH^2)
=√(a√3/2)^2+(a/5)^2
=√(3a^2/4+a^2/25)
=a√(75+4/100)
=a√79/10
AP=AQ=a√79/10
PQ=b=a√37/10より二等辺三角形を描き△APQの中心をOとすると、△APHにおいてピタゴラスの定理より、
AO+OH=√(AP^2-PH^2)
1+√{1-(a√37/20)^2}
=√{(a√79/10)^2-(a√37/20)^2}
1+√(1-37a^2/400)
=√(79a/100-37a/400)
1+2√(1-37a^2/400)+1-37a^2/400
=79a/100-37a/400
2√(1-37a^2/400)
=37a^2/400+79a/100-37a/400-2
800√(1-37a^2/400)
=37a^2+316a-37a-800
40√(400-37a^2)
=37a^2+279a-800
1600(400-37a^2)
=(37a^2+279a-800)^2
=1329a^4+20646a^3+(77841-59200)a^2-446400a+640000
1329a^4+20646a^3+18641a^2+59200a-446400a=0
a≠0より
1329a^3+20646a^2+18641a-387200=0
(予想)a=2.2…… 赤色のカメレオン13匹と、青色のカメレオン15匹と、黄色のカメレオンが17匹いる。
もし、異なる色の2匹のカメレオンが出会えば、2匹とも3番目の色に変わる。
例えば、青色と黄色が出会えば2匹とも赤色になる。
同じ色の2匹のカメレオンが出会っても色は変わらない。
このとき、全てのカメレオンが同じ色になることは可能か？ >>444
数を1,2,3匹にして100万回乱数発生させてシミュレーションしたけど統一色にはならなかった。
数が違えば別の結果なのだろうか？
r= 1 ; b= 2 ; y= 3
cam=c(rep(1,r),rep(2,b),rep(3,y))
N=length(cam)
ct <- function(x,y){ # camelleon transformation
if(x==y)return(0) # 同色なら0を返す
else return((1:3)[-c(x,y)]) # 異色なら第３色を返す
}
ce <- function(x){ # camelleon encounter
ab=sample(N,2) # indexから２個選ぶ
a=x[ab[1]] # indexに相当するxの要素
b=x[ab[2]]
z=ct(a,b) # camelleon transformation
if(z!=0){ # 同色でなければ
x[ab[1]]=z # 第３の色に入れ替える
x[ab[2]]=z
}
return(x)
}
is.uc <- function(x){ # is uniform color?
length(unique(x))==1
}
x=cam
for(i in 1:1e6){
if(is.uc(x)==1){
print(x)
break
}
else{
x=ce(x)
}
} r:0,b:1,y:2 として最初はトータル≡1 (mod 3)なので不可能。 赤1匹、青2匹、黄2匹なら、赤一色になるのは可能。
赤青青黄?
赤赤青赤?
赤赤赤赤赤
mod3とどんな関係があるんだろう？？ >>446
パソコンに探索させたけど、
赤1匹、青2匹、黄4匹なら青一色に統一可能ですね。
赤1匹、青2匹、黄5匹だと赤一色に統一された。
カメレオンの総数が3の倍数だと統一不能ってことらしいですね。
証明はさっぱりわからないけど。そんな印象。 いや、統一可能な初期値x3は必ず統一可能なのでそんな簡単な判定で済むはずはない。
(a,b,c)から始めてmod3絡みの判定条件は作れるとは思うけど。 >>449
そうですね。
総数が3の(1,1,1)は最初の出会いで統一されちゃいっますね。 >>444
異なる色A,Bが出会ってCの色に変わる時、AもBも総数は1減るが、Cだけ総数が2増える。
しかしどの色もmod3で考えれば1ずつ減るのと変わらない。
初期状態でのmod3における各色の剰余の組は(1,0,2)だから、
この状態からどのように出会わせても(1,0,2),(0,2,1),(2,1,0)にしかならない。
よって、一色だけの状態（つまり(0,0,x)等の状態）にするのは無理。 >>451
それかな。
初期値が全てmod3で等しい事が必要。
逆にmod3で全部等しいとする。
黄色が最大として赤アオがある限り黄黄に変換して行けるとこまで行く。
赤が3の倍数だけ余ったとする。
赤赤赤黄とのこったら
青青赤赤→黄黄黄黄
が可能なので全部黄色にできる。 一色化可能なmodの組合を列挙させたら、
> pcc
[,1] [,2] [,3]
x 1 1 1
x 2 2 2
x 0 0 0
x 1 1 2
x 2 2 0
x 0 0 1
x 1 1 0
x 2 2 1
x 0 0 2
の9通り
結局、0 1 2 以外は一色にできそう。 訂正。
どれか二つが等しい事が必要。
r≡b(mod3)のとき統一できる。
実際rb=0になるまで黄色にする。
r=0になったとしてよい。
y=0なら終。(元々(r,b,y)=(0,n,0)だった場合だけど)
(b≡r≡0(mod3)だからbは3の倍数残ってる。
bbby→rbbr→yybr→yyyy
で完成。 >>452
赤1匹 青１匹 黄2匹でも 一色化できるんじゃないかな？ >>455
結局、0 1 2以外の組み合わせってことだよね？ >>456
ですな。
必勝十分条件はr,g,bの少なくともいずれか二つがmod3で等しいとき。 前>>443
>>444
(赤,青,黄)=(13,15,17)→→(15,14,16)→(14,16,15)→(16,15,14)
→(0,2,43)→(2,1,42)
→(1,3,41)→(3,2,40)
二種類のカメレオンを同数にすることができないからすべて同じ色にすることは不可能。
∴示された。 >>461
正解が投稿されてから誤答を繰り返すいつもの芸風ｗ 前>>460
>>364
今のところt=1/3のときa=15/7=2.142857……より大きいaはだれも示せてない。 >>444
一色化できる条件はわかったけど、何色に統一色されるかって計算できるのだろうか？
赤２匹 青３匹 黄５匹でシミュレーションすると、再現性をもって青に統一された。
赤３匹 青５匹 黄８匹で赤
赤１匹 青４匹 ?５匹で黄
になった。 >>444
これは不変量を使って解くやつだろ
昔数学のたのしみっていう雑誌で見かけた覚えがある >>462
アイツどういう思考パターンしているのかなあ？ a≡b≡c (mod 3)でないなら統一できる色が一意に決まるのは明らか。
またr,b,yのうち二つが赤なら統一色が一意に決まるのも自明。
そうでないときは任意の色に統一できる。
帰納法。
r,b,y全て0でないとき。
r-1,b-1,y-1の中に0が一つまでなら帰納法の仮定によりよい。
RBY R^3nのとき。
RBYRRR→RBBBRR→RBBYYR
によってRBY R^3n→RBYRBY^(3n-3)
が可能だからr-1,b-1,y-1全てが0でないケースに持ち込める。
r=0のとき。
(BY)^3n B^3m としてよい。
この時
BBBYYY→VBYYRR
により
(BY)^3n B^3m → (RRBBYY)^2m B^3m
によりr-1,b-1,y-1全てが0でないケースに持ち込める。 前>>463問題>>364
△ABCにおいて余弦定理より、
cos60°={a^2(1-t)^2+a^2t^2-b^2}/2a(1-t)at=1/2
a^2(1-2t+t^2+t^-t+t^2=b^2
b^2=(1-3t+3t^2)a^2──①
△ABCにおいてピタゴラスの定理より、
AP^2=(a/2-at)^2+(a√3/2)^2
=a^2(1/2-t)^2+3a^2/4
=a^2(1-t+t^2)──②
△APQにおいてピタゴラスの定理より、
AP^2-PH^2=AH^2=(AO+OH)^2={AO+√(OP^2-PH^2)}^2
①②を代入し、
(a/2-at)^2+(a√3/2)^2
-a^2(1-3t+3t^2)/4
=[1+√{1-(1-3t+3t^2)a^2/4}]^2
a^2(3/4-t/4+t^2/4)
=1+√{4-a^2(1-3t+3t^2)}+1-a^2(1-3t+3t^2)/4
a^2(1-t+t^2)-2=√{4-a^2(1-3t+3t^2)}
a^4(1-t+t^2)^2-4a^2(1-t+t^2)+4=4-a^2(1-3t+3t^2)
a^2≠0より、
a^2(1+t^2+t^4-2t-2t^3+2t^2)-4(1-t+t^2)=-1+3t-3t^2
a^2(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)=-1+3t-3t^2+4(1-t+t^2)
a^2(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)=t^2-t+3
a^2=(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)
a=√{(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}
t=1/3のとき
a=15/7=2.142857……
aをtで表した式はあってる。
aを微分しa'=0のときのtの値よりaの最大値は、 前>>469問題>>364
a={(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}^(1/2)
微分すると、
a'=(1/2){(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}^(-1/2){{(2t-1)(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)-(t^2-t+3)(4t^3-6t^2+6t-2)}/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)^2
={√(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}{(2t-1)(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)-(t^2-t+3)(4t^3-6t^2+6t-2)}/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)^2･2√(t^2-t+3)
={√(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}{2t(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)-(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)-t^2(4t^3-6t^2+6t-2)-t(4t^3-6t^2+6t-2)+3(4t^3-6t^2+6t-2)}/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)^2･2√(t^2-t+3)
={√(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}(2t^5-4t^4+6t^3-4t^2+2t-t^4+2t^3-3t^2+2t-1-4t^5+6t^4-6t^3+2t^2-4t^4+6t^3-6t^2+2t+12t^3-18t^2+18t-6)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)^2･2√(t^2-t+3)
={√(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}(-2t^5-3t^4+20t^3-29t^2+24t-7)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)^2･2√(t^2-t+3)
=(-2t^5-3t^4+20t^3-29t^2+24t-7)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)√(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)･2√(t^2-t+3)
t^2-t+3=(t-1/2)^2+11/4≠0より、
a'=0のとき-2t^5-3t^4+20t^3-29t^2+24t-7=0 >>444
Z/3で考えたら
0+1=2+2
1+2=0+0
2+0=1+1
で変化の前後で合計は変わらない
0*13+1*15+2*17=1
13+15+17=0
0*x=1は決して成立しない
逆に
0x+1y+2z=d(x+y+z)
となるdが存在するとき
1x+2y+0z=(d+1)(x+y+z)
2x+0y+1z=(d+2)(x+y+z)
であるので
一般性を失わずd=0としてよい
すなわち
0x+1y+2z=0
y=z+3n
n=0なら
0(x+y+z)+1*0+2*0=0
とできる
n>0なら
0(x+y)+1*0+2(3n)=0
0(x+y)+1(3n)+2*0=0
n=-m<0なら
0(x+z)+1(3m)+2*0=0
とできるので
そもそも
0n+1(3m)+2*0=0
m>0
としてよい
n=0なら終了なのでn>0とすると
0(n-1)+1(3m-1)+2*2=0
0(n+3)+1(3(m-1))+2*0=0
とできるので次第に減らして
0(n+3m)+1*0+2*0=0
にすることが可能 >>472
>y=z+3n
z=y+3nの間違い
ここ以下はz=y+3nでの考察 >>464
>何色に統一色されるか
1色になる条件は個体数に3の倍数の差がある2色が存在することであるので
その2色以外のもう1色に統一できる
すべてが3の倍数の差ならどの色にも統一できる >>474
>すべてが3の倍数の差ならどの色にも統一できる
3n,0,0の場合は3nの色にしかできない
それ以外ならどの色にも統一できる 前>>471問題>>364
-2t^5-3t^4+20t^3-29t^2+24t-7=0
2t^5+3t^4-20t^3+29t^2-24t+7=0
(2t-1)(t^4+2t^3-9t^2+10t-7)=0
t=1/2のときa=2.13……でt=1/3のときa=2.14……に及ばないから不適。
t^4+2t^3-9t^2+10t-7=0 >>474
３の剰余系で a a bならばｂになるわけか。
ありがとうございました。 【問1】宇宙空間に2020個の星が、どの2つの星の距離も異なるように配置されている。
ただし、星は宇宙空間に固定されているとする（公転などは考えない）。
各星には天文学者がいて、自分と最も近い星だけを観測している。
このとき、「どの天文学者にも観測されない星が必ず存在する」は真か偽か。
【問2】2021個のときではどうか。 >>464
赤２匹 青３匹 黄５匹だと３の剰余で 赤2 青0 黄2なので
少数派の青に統一。
赤３匹 青５匹 黄８匹で 赤0 青2 黄2で赤
赤１匹 青４匹 黃５匹で 赤1 青1 黄2で黄
になるんだな。
理論値と一致している。 >>478
三角形と４角形から類推して
問1は偽、問2は真かな？ 赤１匹 青４匹 黄７匹だと統一できる色はシミュレーションでも３種類でてきた。
確かに３での剰余はどれも１ 前>>476
>>478
【問1】偽
∵必ずしもすべての星の観測者がたがいに最短距離というペアの星をみつけられるわけじゃないから。
【問2】偽
∵たとえ星の数が奇数であっても一組の三つの星が最短距離で正三角形を描く配置をとれば、すべての星の観測者がたがいに最短距離という星をみつけられるが、必ずそうなるとは限らず、一つの星だけがどの星からももっとも遠いということがありうるから。 底面が不正多角形で細長い多角錐を考えたら頂点の星は誰も観察しないってことか？ 前>>482
【問2】の理由はちょっと変だ。理由はなしで。
とにかく必ずとは言えないから、すべて観測される場合もあるから、偽。 >>472
冒頭の記述は
赤0 青1 黄2の数字が書いてあるとして
Z/3で考えたら
0+1=2+2 赤と青が黄2個に変わる
1+2=0+0 青と黄が赤2個に変わる
2+0=1+1 黄と赤が青2個に変わる
で変化の前後で合計は変わらない
という意味でいいですか？ >>482
(1)偽
1→2, 2→1, ‥,2019→2020,2020→2019 が起こりうる。
(2)真
奇数のときは必ず真である。
そうでないとして星の数が最小の反例をとる。
(1)と同様にして向き付きグラフにして考える。
もしa→b、b→aとなるペアが有れば、その組みを取り除けば、より星の数が小さい反例が得られるからそのようなループはない。
しかし有限のグラフで全ての星はある星を観測しているのだからループは持つ。
a1→‥→an→a1
とする。
a2はa3を観察しておりa1≠a3からd(a1,a2)>d(a2,a3)。
同様にして
d(a1,a2)>d(a2,a3)>‥>d(a(n-1),an)>d(an,a1)
矛盾。 >>486
一個足りなかった。
d(a1,a2)>d(a2,a3)>‥>d(a(n-1),an)>d(an,a1)>d(a1,da2)
で矛盾ね。 観測されない星が必ず存在する
のと
観測されない星が存在する配置ができる
のは違う気がする
a->b b->a c->aだとcが観察されないけど
a->b b->c c->aだと全部観察されている。
直線上に０，１，３を配置すれば各々の観察は１，０，１で３を観察する人はいない
直線上い０，１，３，７を配置すれば各々の観察は１，０，１，３で７を観察する人はいない
偶数奇数に関係ないような気がしてきた。 >>491
そうですね。最短距離の星はお互いを観察するから、循環観察できませんね。 逆にすべての星が観察される配置ってどんなんだろう？ >>493
数軸上の点の例だと ０，１，４，６なら観察する星は１，０，６，４で全ての星が観察されている。 偶数だと 全ての星をペアで相互監視できるように 配置できるから、観測されない星が必ず存在する は偽だな。
観察されない星が存在するように配置することも可能だけど、必ず存在するは偽。
奇数だと相互監視からあぶれる星がでてきそう。 >>495
そう？
絶対観測されない星出てくると思うけど。
>>486 >>478
>このとき、「どの天文学者にも観測されない星が必ず存在する」は真か偽か。
すべての星が観測されているとする
d(p)=min{d(p,q)|q≠p}
d=max{d(p)}
n=#{p|d(p)=d}≧3とすると同じ星間距離が存在することになるためn=1,2
{p,q}={p|d(p)=d}とすると同じ星間距離が存在しないためd=d(p)=d(q)=d(p,q)
r≠p,qでd(r)<dであるためp,qはrからは観測されずお互いを観測している
よってこの2星を取り除いても他の星の観測状況特にd(r)の数値に変わりは無い
{p}={p|d(p)=d}のときr≠pでd(r)<dであるためpはｒからは観測されず仮定に反する
よってすべての星が観測されているとすれば2星を取り除いてもすべての星が観測されている
逆にすべての星が観測されているとするときd+1=d(p,q)である2星を他の星からd+1より遠くに配置することは可能であるので2星を追加することも可能である
この考察により
偶数個の星はすべてがお互い観測されている配置が存在し
奇数個の星はどのような配置であっても観測されない星が必ず存在する >>497
>d+1=d(p,q)である2星を他の星からd+1より遠くに配置
まちがい
m=max{d(p,q)}
としたとき
m+1=d(p,q)である2星を他の星からm+1より遠くに配置 2nの星ですべてがお互い観測されている配置は
>>498の構成により観測し合う2星のペアn組が他から観測されず隔絶された配置のみ 奇数個の星の配置では観測されない星が1つ以上存在するため
それら観測されない星を取り除いた残りはお互い観測されている配置となる
よって
奇数個の星の配置は
>>499の偶数個の星の配置から初めて
m=max{d(p,q)}にmより遠くに星を1つずつ配置していくことで得られるもののみ >>499,500
すなわち3星以上で循環的に観測が起こるような配置は存在しない >>500
>m=max{d(p,q)}にmより遠くに星を1つずつ配置していくことで得られるもののみ
まちがいだけれども戦略は単純で
追加する前の星から観測されない距離に配置していくというだけ 前>>484問題>>364
a=√{(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}
にt=1/2を代入すると、
a=√[{(1/2)^2-(1/2)+3}/{(1/2)^4-2(1/2)^3+3(1/2)^2-2(1/2)+1)}]
=√[{(11/4)/{(1/4)^2-(1/4)+3/4-1+1}]
=√{11/(1/4-1+3)}
=√{11/(9/4)}
=2√11/3
=2.21108319……
2.23には及ばないけど、これが今のところ最大値。 前>>503
>>364
ピタゴラスの定理で検証する。
t=1/2のときBC,CDの中点P,Qは△ABC,△ACDの頂点Aから下ろした垂線の足になる。
ピタゴラスの定理によらずともAP=AQ=a√3/2
PQ=a/2だからPH=HQ=a/4
△APHにおいてピタゴラスの定理より、
AH=√(AP^2-PH^2)
=√{(a√3/2)^2-(a/4)^2}
=a√(3/4-1/16)
=a√11/4
△OPHにおいてピタゴラスの定理より、
OH=√(OP^2-PH^2)
=√{1-(a/4)^2}
=√(1-a^2/16)
AO+OH=AHだから、
1+√(1-a^2/16)=a√11/4
辺々二乗し、
1+2√(1-a^2/16)+1-a^2/16=11a^2/16
2+2√(1-a^2/16)=3a^2/4
8+8√(1-a^2/16)=3a^2
8+2√(16-a^2)=3a^2
4(16-a^2)=(3a^2-8)^2
64-4a^2=9a^4-48a^2+64
9a^2=44
3a=2√11
a=2√11/3=2.21108319…… >>500
奇数の場合の配置の考察間違っているけど
>>501は正しい
観測されない星を取り除いて
新たに観測されない星が出て来ればそれも取り除いて
と順に繰り返せばすべてが観測されるペアで構成される偶数個の配置に至るから 結局は偶数奇数にかかわらず
星の配置はペア構成の偶数個を元にして
そこを観測する星が加わり
加えた星を観測する星が加わりと
枝分かれして繁茂することになる
最初のペアごとに枝が茂るような 前>>504
>>396
三角形APQ (辺の長さはAP=AQ=a√(1-t+t^2), PQ=at) が単位円に内接するときの
三辺の長さと内接円半径の関係式を求めると
a=√(4-4t+3t^2)/(1-t+t^2)
>>469
a=√{(t^2-t+3)/(t^4-2t^3+3t^2-2t+1)}
なにが違うのかと思ったらaの値が違うのか。形は似てるんだけどなぁ。
t=0.39のときはa=2.18……を増加中で気づかなんだ。 これで証明になってますか？
すべての星が観察されている配置が存在するとして、その星の集合をAとする。
Aからa->b b<-aのように相互監視されている星を除く集合をBとする。
Bの要素が1つの星であればその星はどこからも観察されていないからAの前提に反する。
Bの要素が2つの星であればその星は相互監視されるからBの前提に反する。
Bの要素が3個以上あるとすると星間の距離が最短の2個の星は相互監視していることになりBの前提に反する。
故に、Bは空集合である。
すべての星が観察されている配置は相互監視されている配置のみである。 >>508
>Bの要素が3個以上あるとすると星間の距離が最短の2個の星は相互監視していることになりBの前提に反する。
NG
他の星を取り除いているからその2個が元々相互観察しているとは限らない
残りが2つの場合は
元々相互観察していたか
その2つともが取り除いた星を観察していたか
一方がもう一方を観察し観察されている方は取り除いた星を観察しているかの3通りしか有り得ず
相互観察以外は元々すべての星が観察されているという仮定に反するので
考察の通り相互観察と結論してよい >>508
> Bの要素が2つの星であればその星は相互監視されるからBの前提に反する。
コレはダメでしょ？
0467の場合
0→4→6⇔7
なので
B={0,4}
しかし0,4は相互監視してるわけではない。 >>510
>0→4→6⇔7
>>508の考察の前提はすべての星が観察されていることであり上記の配置は考察の対象ではない n個の星があるので、n(n+1)/2通りの距離がある。この中で最も小さい距離に
あたるのが、星Aと星Bの距離であるとする。
当然、星Aの天文学者は星Bを、星Bの天文学者は星Aを見ている。
星Aと星Bを除く、n-2個の星の中で、この二つの星を見ている天文学者がいなければ、
星Aと星Bが最初から無いものとし、n-2個の星で、同じ議論を行えばよい。
いずれ、二個か、三個になる事もあろうが、二個なら相互観測可能、三個なら相互観測が不可能なのは、自明。
星Aと星Bを除く、n-2個の星の中で、この二つの星のいずれかを見ている天文学者がk人(k>0)居たとする。
このn-2個の星の中にいる天文学者の数はn-2人。星Aも星Bも見ていない天文学者はn-2-k人。
星Aと星B以外のn-2個の星全てを、n-2-k人の天文学者で観測することはできない。 >>509
ご指摘ありがとうございます。
取り除いた星を観察している場合を考慮していませんでした。 間違った。n(n+1)/2 ではなく、n(n-1)/2通り。
あと、三個で、相互といのは、不適当ぽい。三すくみ状態の観測が不可能と修正します。 これでどうでしょう？
すべての星が観察されている配置が存在するとして、その星の集合をAとする。
Aからa->b b<-aのように相互監視されている星を除く集合をBとする。
除かれた星の集合をCと呼ぶ。
Bの要素が1つの星であればその星はどこからも観察されていないからAの前提に反する。
Bの要素の数をｂとする。b人のうち一人でもCに属する星を観察しているとBの中に観察されない星が出現する。
それはAの前提に反するから、b人はすべてBに属する星を観察していることになる。
Bに属する星で星間の距離が最短の2個の星は相互監視していることになりBの前提に反する。
ゆえにBは空集合である。 >>512やおそらく暗黙のうち>>486が依拠している
星の数が有限なので観測者の居る星から観測している星への写像が全射であれば単射すなわち置換になっているということと
>>512のように最短距離の2星は相互に観測していることから
この置換の軌道はすべて互換と結論するのが簡明 前>>507
>>396
PQ=atはわかった。
内分する点は同じ頂点Bからatの地点にあることもわかった。
aをtで表して微分する方針は同じで、
a=√(4-4t+3t^2)/1-t+t^2
までできた。aを微分し、
a'=0よりその分子は、
(1/2)(4-4t+3t^2)^(-1/2)(6t-4)(1-t+t^2)-(4-4t+3t^2)^(1/2)(2t-1)=0
(4-4t+3t^2)^(1/2)を辺々掛けて、
(3t-2)(1-t+t^2)-(4-4t+3t^2)(2t-1)=0
3t(1-t+t^2)-2(1-t+t^2)-2t(4-4t+3t^2)-(4-4t+3t^2)=0
3t-3t^2+3t^3-2+2t-2t^2-8t+8t^2-6t^3-4+4t-3t^2=0
-3t^3+t-6=0
3t^3-t+6=0
どこが違いますか？
中の微分(6t-4)を掛けるんだと思ったけどそこが違いますか？ 次の条件を満たす空でない自然数の集合Mを考える。
【n∈M ⇒ 2020n∈M かつ [√n]∈M】
ただし、[ ]はガウス記号とする。
このとき、Mは自然数全体の集合に他ならないことを示せ。 >>518
M=R（実数全体）が条件を満たすことを示す
n∈Rと仮定すると
2020n∈R
[√n]∈R
よってRは条件を満たす
したがって命題は偽 >>519
Mは自然数の集合って書いてあったわ(´・ω・｀) >>518
Mは空でないから、あるm∈Mに対して[√m]をとり続ければいつか1にたどり着くので、1∈Mがわかる。
整数n≧1を任意にとる。整数pを十分大きくとれば
2020 < ((n+1)/n)^(2^p)
が成り立つので、このようなpに対して
n^(2^p) ≦ 2020^q (∈M)
を満たす最小の整数qをとれば
2020^q < (n+1)^(2^p)
が成り立つので、Nに対して[√N]をとる操作を2020^qにp回適用することでn∈Mが導かれる。
nは任意であったからMは正の整数全体。 前>>517
>>364
√(4-4t+3t^2)/(1-t+t^2)を微分せよ。 すべての星間の距離は異なる、最も近い星を観察している、すべての星が観察されているという条件を満たすように 乱数発生させて数直線上に配置するシミュレーションをしてみた。
sim(n,N) ｎ個の星を数直線1,2,3,,,Nに配置する
> sim(4,16)
[1] 8 9 13 16
> sim(4,16)
[1] 3 5 11 12
> sim(6,24)
[1] 1 2 12 16 21 24
> sim(8,64)
[1] 5 6 33 36 40 42 50 55
> sim(10,128)
[1] 2 6 16 17 41 44 53 60 112 125
nが偶数のときは、星の配置を返してくれるけど
奇数にすると処理が終わらない。 [1-1]
f(x)は3次関数。αを定数として、3次方程式 f(x)=α は、
0<α<4 の時は、実数解を3つ持ち、α<0 または、4<α の時は 実数解を一つだけ持つ。
このような性質を持つf(x) を一つ求めよ。
[1-2]
F(x)は9次関数。αを定数として、9次方程式 F(x)=α は、
0<α<4 の時は、9実数解を持ち、α<0 または、4<α の時は 実数解を一つだけ持つ。
このような性質を持つF(x) を一つ求めよ。
[2]
G(x)は8次関数。αを定数として、8次方程式 G(x)=α は、
0<α<4 の時は、8実数解を持ち、α<0 の時は、実数解を持たず、4<α の時は 実数解を二つ持つ。
このような性質を持つG(x) を一つ求めよ。
[3]
H(x)は11次関数。αを定数として、11次方程式 H(x)=α は、
0<α<4 の時は、11実数解を持ち、α<0 または、4<α の時は 実数解を一つだけ持つ。
このような性質を持つH(x) を一つ求めよ。 >>523
数直線でなく複素平面上に条件を満たすように星を配置してみた。
星１６個の場合
https://i.imgur.com/PPfJ1pT.jpg
> sim(16,256)
[1] 7+198i 18+ 73i 36+ 16i 36+ 59i 43+212i 61+ 12i 80+102i 103+ 86i 105+127i
[10] 115+122i 140+230i 143+235i 194+ 39i 210+228i 219+ 85i 241+235i
相互監視している配置になるみたい。 Pn(x)を第一種チェビシェフ多項式とする。
nが偶数のとき方程式
Pn(x)=aはa>1のとき実数解の個数は２個、-1<a<1のときn個、a<-1のとき０個である。
nが奇数のとき方程式
Pn(x)=aはa>1のとき実数解の個数は1個、-1<a<1のときn個、a<-1のとき1個である。 起承転結の問題で、いきなり結を答えられてしまった思いです。
f(x)は、極大値が4、極小値が0の三次関数なら全て当てはまります。
そのうち、f(x)=αの解が、区間(0,4)に収まるもの、つまり、x(x-3)^2 や、これを、x=2 で折り返した
(4-x)((4-x)-3)^2)=-(x-1)^2(x-4)をf(x)としたとき、F(x)=f(f(x)) 等が[1]の誘導に従順な答えです。
同様に、区間[0,4]で極小値0、両端で最大値4を取る二次関数g1(x)=(x-2)^2 あるいは、
極大値4、両端で最小値0を取る二次関数g2(x)=-x(x-4) を使って、G(x)=±g(g(g(x))) で定まる
8次関数が[2]の答えとなります。プラマイは、[0,4]区間外の挙動に整合するどちらかを選択してください。
gは、g1かg2のどちらかです。
では、11次関数ならどうすべきか？ 9=3^2、8=2^3 を利用して、[1]や[2]は簡単に表せたが、
11では、どうすべきか？ これを意地悪に問うた問題でした。
答えは、チェビシェフにあります。というか、三角関数の、ｎ倍角の公式の中にあります。
cos(nx) + i sin(nx) = (cos(x)+ i sin(x))^n を利用して、
cos(nx)は、cos(x)のn次関数として表せますが、ここを細工して問題にしました。
plot y=2 ChebyshevT[11,x/2-1] +2 ,x=-0.1 to 4.1
を某所に入力すれば、形状を確認できます。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
