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原始的な概念

点、線、面はすべてのジオメトリを組み立てる要素であり、興味深いことに、それらには定義がありません。 発見者 点や直線を「発見」した人はいません。それらは、土地を測ったり、計画を描く習慣と同じくらい古い考え方です。それらを最初に定義しようとしたのは、紀元前300 年頃のアレクサンドリアのユークリッドで、原論の中で「点とは部分を持たないもの」「線は幅のない長さである」と書かれています。 2000 年以上後、1899 でドイツ人のデイヴィッド ヒルベルトは、点、線、 面を未定義のままにして、それらが相互にどのように関係しているかのみを記述するという、今日採用されている解決策を提案しました。 ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン デヴィッド・ヒルベルト。身元不明の写真家 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン 歴史 ユークリッドの定義は明確に見えますが、証明には役立ちません。点に「部分がない」と言っても、定理の証明に使用できることは何もわかりません。すべての定義には別の単語が使用されており、その単語も定義する必要があり、その連鎖は決して終わりません。どこかで立ち止まらなければなりません。 888 日付の要素の原稿のページ: MS の書籍 X の付録。ドールヴィル 301、フォリオ 268r、ボドリアン図書館。それは作品が伝わってきた証です。ユークリッドの作品。中世の写本家。ボドリアン ライブラリ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン。 ヒルベルトは冒頭で立ち止まった。彼の著書幾何学の基礎では、点、直線、 平面は原始的な用語であり、重要なのは「1本の直線が2点を通過する」など、それらが従う規則であると述べています。彼はこのアイデアを、「点、線、面」を「テーブル、椅子、ビールジョッキ」と交換することが可能である、つまりルールが適用され続ける限り、定理は真実であると述べて要約したと言われている。 日常生活での応用 地図と GPS。 アプリ内で住所を示すピンはドットです。これは大きさではなく位置を示します。 レーザー レベル。 レンガ職人が壁に投影した赤い線は直線を表します。タイルと棚を位置合わせするための基準です。 テーブルの天板と床。 平面は平面のモデルです。家具が「ぐらつく」のは、床が平面のように機能していないためです。 デジタル画面 画像は、行と列に編成された色の小さな点であるピクセルで構成されます。 出典: Euclid (MacTutor) · Hilbert (MacTutor) · 要素、定義 I.1。

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ちょっとした歴史

補足資料 ジオメトリという言葉は、ギリシャ語のジオ(地球)とメトリ(測定)、つまり地球を測定することから来ています。エジプト人、バビロニア人、シュメール人、ヒンズー教徒、ペルシャ人は、洪水後に肥沃な土地を分配し、家や寺院を建て、空に従うために幾何学をすでに使用していました。しかし、それを定義、公準、 定理を伴う演繹科学として初めて厳密に扱ったのはギリシャ人でした。 ギリシャの伝統: 本や学校で体系化された知識。 幾何学で最も有名な著作であるユークリッドの原論。 原論 の初英語版の口絵 (1570)。 伝承によると、 幾何学をエジプトからギリシャに持ち込んだのはミレトス物語 です。彼の後には、サモスのピタゴラスによるピタゴラス学派と、 プラトンによるプラトン学派という、分析と演繹によって図や数を研究する2つの学派が現れました。この時代の集大成は紀元前300 年頃にアレクサンドリアのユークリッドによって書かれた著作集原論です。それは平面図形、円、三角形、四角形を扱います。そして、この本で従う方法はそこから来ています。 ミレトスのタレス、後の芸術的表現。ルカ ジョルダーノ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン サモス島のピタゴラス、後の芸術的表現。作者不明 · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン プラトン、後の芸術的表現。シラニオンの肖像画のローマ字コピー · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン ユークリッド、ルネサンスの表現は伝統的にユークリッドまたはアルキメデスと関連付けられていました。ラファエル・サンツィオ · ウィキメディア コモンズ · パブリック ドメイン

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ENEM 2023 – 解決された数学: 質問 136 ~ 150

出典: INEP – 証拠 およびテンプレート 2日目のノートブック5 – イエロー。 ENEM の数学とテクノロジーのテスト 2023 は 2 日目に実施され、 質問136から180まで。この投稿では、質問 136 から 150 に対処します。ここで使用されている番号はノートブック 5 – 黄色 のものです。私たち 他のノートブックでは、同じ質問が異なる順序で表示されます。 テンプレート 質問 主題 テンプレート 136 比例と四捨五入 D 137 直角三角形の三角法 C 138 規模 E 139 表: 消費カロリー C 140 割引率とパーセンテージ A 141 カレンダー間の変換 C 142 ピタゴラスと余弦の法則: 円の面積 C 143 測定単位 B 144 等差数列: 売上比較 D 145 統計: 平均値、中央値、最頻値 E 146 シリンダーの流量と容積 C 147 可能な円弧(内接角) B 148 魔法の三角形と等差数列 E 149 重みによる確率 E 150 シリンダー容積と水使用量 A 質問 136: 散歩用のパンのパック (割合) 声明 いくつかの研究では、炭水化物が体にエネルギーを提供することが証明されています。 活動中に筋肉の構造タンパク質を保存する 物理学を活用し、脳に動きを調整する力を与えます。 実践者の成長にプラスの影響を与えます。理想は1グラムを消費することです 1分間歩くごとに炭水化物の量を摂取します。

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ENEM 2023 – 解決された数学: 質問 166 ~ 180

出典: INEP – 証拠 およびテンプレート 2日目のノートブック5 – イエロー。 ENEM の数学とテクノロジーのテスト 2023 は 2 日目に実施され、 質問136から180まで。この投稿では、質問 166 から 180 に対処します。ここで使用されている番号はノートブック 5 – 黄色 のものです。私たち 他のノートブックでは、同じ質問が異なる順序で表示されます。 テンプレート 質問 主題 テンプレート 166 独立した事象の確率 C 167 累積出来高チャート B 168 番号付けシステム (ベース 2) C 169 連続した月の平均 C 170 分割払いの複利 D 171 アフィン関数 D 172 距離×時間と軌跡グラフ A 173 行列の待ち時間 E 174 円形セクター B 175 正方形の面積 D 176 グラフの読み取り A 177 棒グラフの読み取り キャンセル 178 階段のカバーエリア E 179 地図上の位置 E 180 1 次方程式系 B 質問 166: 伝票壺の中にある白い点 (確率) 声明 より多くの顧客を呼び込むことを目指して、ある店舗のマネージャーは、次のようなプロモーションを発表しました。 購入した各顧客は、で使用できるクーポンを獲得できます。 次回の購入。バウチャーを獲得するには、顧客は次の場所で引き出す必要があります。 偶然、2 つの壺 A と B からそれぞれ小さなボールが利用可能になりました 管理人による、黒と白の点だけが存在します。現在、 壺 A から黒いボールがランダムに選択される確率は次のとおりです。 20%、壺 B で黒玉が選択される確率は 25% です。優勝する 各壺から 1 つずつ、2 つの黒いボールを取り出した顧客には、バウチャーが与えられます。

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ENEM 2024 – 解決された数学: 質問 136 ~ 150

出典: INEP – 証拠 およびテンプレート 2日目のノートブック5 – イエロー。 ENEM の数学とテクノロジーのテスト 2024 は 2 日目に実施され、 質問136から180まで。この投稿では、質問 136 から 150 に対処します。ここで使用されている番号はノートブック 5 – 黄色 のものです。私たち 他のノートブックでは、同じ質問が異なる順序で表示されます。 テンプレート 質問 主題 テンプレート 136 関連機能:生産コスト C 137 統計: 中央値 E 138 按分 C 139 組み合わせ分析: 組み合わせ E 140 独立した事象の確率 B 141 理由: 人口密度 E 142 分数と帯分数 D 143 プロットを増やす(論理的推論) A 144 円弧の長さ: プーリーとベルト D 145 正三角形: 外心 C 146 グラフの読み取り: 正弦振幅 A 147 正多角形の面積 A 148 スピードと家具探し D 149 置換なしの確率 E 150 対数:リヒタースケール C 質問 136: バックパックの生産コスト (関連機能) 声明 ある会社がカスタムのランドセルを製造しています。この会社にはコストがかかる 総生産量。固定費で構成され、生産数には依存しません。 バックパックに加えて、バックパックの数に比例する変動費 生産された。総コストは直線的に増加し、表はこれを示しています バックパックを 3 個生産するためのコスト。

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FUVEST 2023 – 第 1 フェーズ: 数学の解決

出典: FUVEST – 証拠 (バージョン V) および公式解答キー 第 1 段階の一般知識テスト (04/12/2022 で適用)。 FUVEST の第 1 フェーズ 2023 には、すべての被験者から 90 件の質問がありました。この投稿がもたらすのは、 数学の問題: 21、22、24、36、58、84 ~ 90。番号付けは次のとおりです 証明 V;他のバージョン (K、Q、X、Z) では、同じ質問が別のバージョンで表示されます。 注文。質問 58 は学際的な問題 (CO₂ 排出量) ですが、次のように解決されます。 グラフの読み取りと面積の推定、それがここにある理由です。 テンプレート 質問 主題 テンプレート 21 機能: 段階的な割引価格 B 22 等差数列: 分割払いの合計 D 24 線形システムとパーセンテージ: 燃料価格 B 36 力: ピタゴラス音階 C 58 グラフの読み方: 曲線下の面積 D 84 組み合わせ分析: 組み合わせ E 85 指数関数と対数:FIFAランキング C 86 円柱体積:石の体積 B 87 素数: 原始的 C 88 正多角形: 均一なタイリング E 89 解析幾何学: 領域領域 A 90 対数: 方程式系 A 質問 21: 累進割引のある米の価格 (関数) 声明 有機物産展ではお米が量り売りされています。フェアマネージャー に基づいて、米の販売に段階的な割引を提供することを決定しました。 次の基準:

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正多角形の円周率

以前の投稿ではスチュワートの定理について説明しましたが、ここでは正多角形の円周関係について説明します。円と正多角形の関係は、幾何学における魅力的かつ複雑なトピックです。正多角形は、合同な辺と角を持つ幾何学的図形であり、円は無限の数の辺を持つ正多角形の限定的なケースとして見ることができます。 正多角形が円に内接するとき、その各頂点は円に接し、多角形の中心は円の中心と一致します。これにより、円の半径と、辺や 辺心距離 (中心から辺までの距離) などの多角形の寸法との間に正確な関係を確立することができます。 例えば円に内接する正方形の場合、円の直径と正方形の対角線は等しくなりますので、ピタゴラスの定理を適用すると正方形の一辺と円の半径の関係が分かります。正内接六角形の場合、六角形の各辺は中心から頂点まで伸びる半径の 1 つに等しいため、六角形の辺は円の半径に等しくなります。 歴史 この分野に貢献した最初で最も影響力のある数学者の 1 人はユークリッドで、彼の著作『要素』は、円に内接および外接する正多角形の性質を理解するために使用される公理や定理の多くを確立しました。円を合同な円弧に分割し、これらの円弧から正多角形を形成するという彼の研究は、今でも幾何学の研究の基礎となっています。 もう 1 人の著名な数学者はペルガのアポロニウスです。彼は円錐曲線に関する研究で知られ、多角形と円の関係の理解にも貢献しました。楕円、放物線、双曲線の特性に関する彼の研究は、多角形をその外接円に結び付ける理論の発展に役立ちました。 貢献 ペルガのアポロニウス イスラム世界では、アル・ビルーニやオマル・ハイヤームなどの数学者も大きな貢献をしました。アル・ビルーニは正多角形を含む面積と体積を計算する方法を開発し、オマル・ハイヤームは多角形の幾何学に直接影響する三次方程式の分類と解法に取り組みました。 現代では、「数学者の王子」として知られるカール・フリードリヒ・ガウスが、幾何学に大きな影響を与える発見をしました。彼の正多角形定理は、数値 n が 2 のべき乗と任意の個別のフェルマー素数の積である場合、正 n 辺多角形を直定規とコンパスで作成できることを証明しました。 レオンハルト オイラーの有名な定理 V-E+F=2 (V は頂点の数、E は多面体の辺の数、F は多面体の面の数) もまた、異なる幾何学的次元間の関係の理解に貢献し、正多角形とその円との関係の分析に応用できます。 これらは、幾何学的関係についての私たちの理解を形作ってきた多くの数学者のほんの一部です。彼の貢献は現代数学に影響を与え続け、新しい世代の数学者に幾何学の奥深さを探求するよう促しています。 日常生活での応用 外接正多角形とは、その辺が内円に接する正多角形のことです。このユニークな特性により、エンジニアや建築家はこれらの形状を使用してスペースを最適化し、構造内の力の均一な分散を確保し、構造の安定性と安全性を確保することができます。 古代ローマ以来、エンジニアは外接多角形を使用して耐久性のある建物を設計してきました。今日でもこの実践は重要であり、数学的知識の時代を超越した重要性を示しています。これらの概念を理解することは、特にエンジニアリングや建築において、精度と効率が必要な実際的な問題を解決するために非常に重要です。 これらの原理を適用した典型的な例は、円を利用した、辺や 辺心距離 などの正多角形の寸法の計算に見ることができます。これらの寸法は内接円周の半径に応じて決定されるため、複雑な幾何学的形状を持つ橋、塔、建物などの構造物の設計が容易になります。 さらに、多角形の辺と内接円の半径の間の正確な数学的関係は、周囲と面積を正確に計算するための基礎であり、安全で効率的な建物の設計に強力なツールを提供します。たとえば、辺の数が多い多角形は円形に近づく傾向があり、形状の滑らかさが求められるデザインでは有益です。 これらの数学的関係は単なる理論的なものではありません。それらは日常生活に直接的な影響を及ぼします。たとえば、車輪や歯車を設計したり、円形の空間に家具を配置したりする場合には、外接多角形の原理が適用されて最適な結果が得られます。 コンセプト 辺が合同の多角形は等辺、角が合同の場合は等角となります。 等辺四角形 等角四角形 定義: 凸多角形は、すべての辺が一致し (等辺)、すべての角が一致した場合 (等角) に限り、正則です。 正三角形(等辺) 正四角形(正方形) プロパティ 定理: 円を $n$ に分割すると、$n$ 以上が 3 となり、合同な円弧になります。したがって: 1。連続する 2 つの分割点によって決まるすべての弦を結合すると、$n$ の辺が円に内接する正多角形を形成します。 2。分割点が描く接線により、$n$の辺が円周に外接する正多角形が求められます。 デモ: ケース 1: 円$\lambda$の$n$分割点を$A$、$B$、$C$、$D$、$\dots$、$M$、$N$とする。多角形$ABCD\dots MN$は円に内接します。

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ピタゴラスの定理

ピタゴラスの定理は数学で最もよく知られている基本的な命題の 1 つであり、直角三角形の辺間にエレガントな関係を確立します。この定理の歴史は、その数学的応用と同じくらい興味深いものであり、文化や時代を超え、数学的知識がどのように蓄積され、世代を超えて共有されてきたかを明らかにしています。 伝統的に紀元前 570 年から紀元前 495 年の間に生きたギリシャの哲学者で数学者のピタゴラスによるものとされているこの定理は、直角三角形では、斜辺 (直角の反対側の辺) の 2 乗が脚として知られる他の 2 つの辺の 2 乗の合計に等しいと述べています。 ただし、ピタゴラスの定理の歴史は複雑で微妙です。この定理はピタゴラスの数千年前にバビロン、インド、エジプトの数学者によってすでに知られ、使用されていたという証拠があります。これらの古代文明は、定理が古代ギリシャで正式に確立されるずっと前から、測量や建築などの実用的な目的にこの定理を適用していました。 次に、ピタゴラスは、彼の名前を冠した定理の最初の正式な実証を行ったとされることが多いですが、彼の証明を直接文書で記録したものはありません。彼によって設立されたピタゴラス学派は、一連の数学的および哲学的発見に貢献しており、定理の証明はこの思想家コミュニティによる共同の努力であった可能性があります。 アレクサンドリアのユークリッドにちなんで名付けられたユークリッド幾何学は、私たちにとって直感的に馴染みのある幾何学空間の探求です。線や平面など、あらゆる方向に無限に広がる次元体系で研究される平坦な立体図形を扱います。このシステム内で、ピタゴラスの定理は、問題を解決し、距離と面積に関連する概念を証明するための重要なツールとして機能します。 ピタゴラスの定理の応用は純粋数学の限界を超えています。物理学、工学、建築、さらには芸術など、さまざまな分野で使用されています。たとえば、ナビゲーションでは、2 点間の最短ルートを計算するのに役立ちます。一方、建設では、作業員が角が直角であることを確認して構造の精度を確保することができます。 ピタゴラスの定理の証明は数多くありますが、その中には純粋に視覚的な証明もあれば、代数的手法を使用する証明もあります。最もよく知られている実証の 1 つは、正方形内に 4 つの同一の三角形を配置し、小さい方の正方形 (脚) の面積の合計が大きい方の正方形 (斜辺) の面積に等しいことを明らかにするものです。 ユークリッド距離はピタゴラスの定理から派生した概念であり、任意の次元の空間内の 2 点間の最短距離を計算するために使用されます。この原則は、測定精度が重要なデータ分析やコンピューター グラフィックスにおいて基本です。 ピタゴラスの定理 この本の序文では、正方形の辺の概念から始めました。私たちのradix quadratum。 この図から、正方形の面積があることがわかります。これは、現在の数学では $\times$ 辺に相当します。 例 1: $$\text{Area 1} = 3\times 3 = 9$$ $$\text{Area 2} = 4\times 4 = 16$$ $$\text{Area 3} = 5\times 5 = 25$$ $$\text{Area 1} + \text{Area 1} = \text{Area 3}$$ 例 2: $$\text{Area 1} = 6\times 6 = 36$$ $$\text{Area 2} = 8\times 8 = 64$$ $$\text{Area 3} = 10\times 10 = 100$$ $$\text{Area 1} + \text{Area 1} = \text{Area 3}$$

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正多角形

以前の投稿では、ポリゴン全般に関するいくつかの概念について説明しました。 正多角形は閉じた平らで魅力的な幾何学的図形であり、歴史を通じて数学者や芸術家の興味を呼び起こしてきました。すべての側面と内角が一致することを特徴とするこれらの図形は、対称性と調和を体現しています。 同じ長さの辺と等しい内角を持つ平らな幾何学図形。これは、正多角形がバランスが取れているように見えるだけでなく、エレガントで便利な数式で表現できる正確な数学的ルールに従っていることを意味します。 たとえば、正多角形の周囲長は、1 辺の長さに辺の総数 ($P = n \times l$) を掛けることで計算できます。ここで、$P$ は周囲長、$n$ は辺の数、$l$ は 1 辺の長さを表します。この特性により、正多角形は幾何学やその実際の応用の研究にとって特に興味深いものになります。 周囲に加えて、正多角形のもう 1 つの重要な側面は、内角の測定です。正多角形の内角の和は、辺の数を$n$とすると、($S = (n - 2) ⋅ 180°$)の式で求められます。これにより、合計を辺の数で割ることにより、各内角の寸法を計算できます。 日常生活での応用 正多角形は、その美的特性でも知られています。古来より、目を楽しませるパターンや構造を作り出すために芸術や建築で使用されてきました。これらは、世界中の史跡で見られる多くのモザイクやタイル パターンの基礎となっています。 ただし、正多角形は美しいだけではありません。それらは非常に便利です。エンジニアリングやデザインでは、均一性と精度が必要な形状や構造を作成するために使用されます。たとえば、正六角形を使用してネジとナットを設計し、それらが完全に嵌合するようにします。 自然界では、正多角形はさまざまな場面で登場しますが、おそらく最も有名なのは、完全に整列した正六角形で構成されるミツバチの巣でしょう。このパターンは保管スペースを最大化するだけでなく、構築に必要なワックスの量も最小限に抑え、これらの幾何学的形状の効率性を実証しています。 歴史 正多角形の概念は歴史を通じて数学者によって研究されてきましたが、それらに関連付けられた単一の数学的「初」はありません。ただし、正多角形に関するいくつかの関連情報を共有できます。 ユークリッド: 幾何学の研究で知られるギリシャの数学者ユークリッドは、著書「要素」の中で正多角形の性質について説明しました。彼は、円に内接する正多角形を構築するためのルールを確立しました。 アルキメデス: 別のギリシャの数学者、アルキメデスも正多角形を研究しました。彼は、円に内接および外接する多角形の面積と周囲長を計算する方法を開発しました。 レオナルド フィボナッチ: 有名なイタリアの数学者フィボナッチ (ピサのレオナルドとしても知られる) は、数列と間接的に正多角形を研究しました。そのフィボナッチ数列は、多くの正多角形に存在する黄金比に関連しています。 要約すると、何人かの数学者が長年にわたって正多角形の研究に貢献してきました。彼らはその幾何学的特性を調査し、その知識を建築やデザインなどのさまざまな分野に応用しました。 正多角形 辺が合同の多角形は等辺、角が合同の場合は等角となります。 等辺四角形 等角四角形 定義: 凸多角形は、すべての辺が一致し (等辺)、すべての角が一致した場合 (等角) に限り、正則です。 正三角形(等辺) 正四角形(正方形) 正多角形を識別する方法は次のとおりです。 等辺六角形 等角六角形 正六角形 つまり、正多角形は単なる幾何学図形ではありません。これらは、数学が自然の美しさと人間の創造物の両方にどのように現れるかの例です。その研究は幾何学の知識を豊かにするだけでなく、私たちの周囲の世界をより深く理解するのにも役立ちます。ここでは正多角形に少し貢献しました。次の投稿をお待ちください。