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備忘録

CSCのブログのバックアップだったけど、こっちがほんちゃんに。

6月22日コマ大数学科

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6月22日コマ大数学科

問題
幅が30cmの板を2箇所折って
雨どいを作ります
どこで、どのように折り曲げると
雨を最も多量に流すことができるでしょうか?


テーマは「梅雨」

 雨どいの断面積を最大という意味。
 形は多分これなんだろうけど証明ができないというパターン。
 50回記念でコマ大はうち3回コマネチフィールズ賞を取っているのか。もっとがんばれ。
 しかも今回の実験は水を飲んで体重の増減で量るというばかばかしさ。ヒドイヒドスギル。東京23区の水が美味しいのかは個人的に疑問だ。都民じゃないが。
 きつかったロケ、夢のベスト3。今回の水や梅干といったやつの方がきついんだな。ちょっと意外だ。あと戸部ちゃんイメージをどうしたのかがよくわからない。
 東大生、解説で平方完成(二次方程式を解く時「〜の二乗+定数」という形に変形すること)なるものを使う。さっぱりわからない。
 
 
 証明とかはさっぱりだが、確か同じ周りの長さだったら円が一番面積が大きいというのがあったなぁ→ということは正六角形の半分でいいのか?→ということは正六角形には正三角形が六つあるからこうなるか。→念のために正方形の時と、はしが直角二等辺三角形の場合を考えてみる。正方形と比べて3割増くらいになる。( ´_ゝ`)フーン 実際これであってるようだ。
 コマ大スレでは、対称と水平についてどうのがあったが、証明しろといわれたらさっぱりわからん。

解説
同じ周の長さで面積最大の図形→円(等周問題)
つまりできるだけ円に近づけるように二ヶ所折る。→円に接する正六角形→それの半分が答え。

微分積分がでてくる。
微分しないと証明は難しいだとー。実際格言どおり?きっちり微分積分を分かっている人は少ないらしい。
「微分係数」=接線の傾き=「瞬間の変化量」
正六角形の半分つまりあの台形の面積の公式
 面積S
\ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄/ ( ̄はなみなみの時)
θ\___/x
    1-2x

→S=(1-2x+xcosθ)sinθ ;xは斜め線の長さ。
ウンヨクワカラナイ

レースでいうところの
加速度→微分
平均速度→積分
スレの評判は悪かった。まぁわかりやすいと俺は思うんだけど。

放物線の図で
(微分係数)dh/dx が 0 の時、高さが一番上。

断面積を求めていく
偏微分→多変数の関数を一つの変数の他は定数とみなし、その変数で微分すること。
∂S/∂x=0  ∂S/∂θ=0 となるのは
x=10cm θ=60° 

ケプラー予想(三次元接吻数問題 単位球の最密充填問題
 ○○○   □□□
○○○○ →□□□□ (六角形のつもり)
 ○○○   □□□  ハニカム構造(蜂の巣)
        ↓
 たくさんある時の等周問題
→同じ面積を囲む最も短い周
→材料が最少

トリビア 
サッカーのゴールネットも六角形とか。
入った時に綺麗だったり、材料が少なくすんだりとか。


 証明が綺麗にできるのかと思いきやそうでもないのが残念。それも含めていつもどおりだったかな。
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