Weekend Mathematicsコロキウム室1999.1〜3/NO.47

コロキウム室



NO.391    '99 3/10    月の光     ゼーター関数物語(31)
  

(一部記述にあやまりがありました。ごめんなさい。訂正junko3/11)






NO.392    '99 3/10    月の光     ゼーター関数物語(32)
  






NO.393    '99 3/10    水の流れ     宇宙空間での最短経路問題(6)
  


<1> 本題に入る前に平面上で、長方形PQRSを考えます。
短い辺の長さをPQ=x、長い辺の長さをQR=yとします。
ここで、図をみてください。
    ∠PXQ=∠PXY=∠QXY=120゜
    ∠RYS=∠RYX=∠SYX=120゜
となる点X、Yをみつけます。これがシュタイナー点です。
このとき、PX=a,XY=b として、a,bをx、yで表すと、
a=(x/2)÷cos30゜=x/√3,
b=y−x/√3
よって、4点P、Q、S、Tを結ぶ最短ネットワークは
4a+b=y+√3x
 この場合 x=1,y=1 より  
  2(4a+b)+1=3+2√3≒6.464 となります。
勿論、これが求める最短経路ではありません。 この続きは明日にします。




NO.394    '99 3/11    月の光     ゼーター関数物語(33)
  








NO.395    '99 3/11    水の流れ     宇宙空間での最短経路問題(7)
  


空間における最短経路<2>を送ります。
昨日、上面・底面ともシュタイナーのネットワークで結ばれて、 上面から底面までの高さ1を加えて、
(3+2√3)≒6.464 を求めました。
ところで、図のように長方形ABGHとCDEFにおいて、 4点のシュタイナーのネットワークを考えてみると、

前回の2(4a+b)=y+√3xに、x=1,y=√2を代入して
          =2(√2+√3)

          ≒6.292   となります。
このとき、2つのネットワークは立方体のど真ん中で交わっています。
しかし、もっと改良したネットワークがある外国の大学教授が発見しています。
次のメールをお楽しみにしてください。




NO.396    '99 3/12    Junko     ゼーター関数物語(34)
  


NO.394においては、 0<x<πにおける関数f(x)の回転体の表面積から導いています。
x=0,x=π,x軸,y=f(x)で囲まれた部分の面積からも導き出せます。

    



NO.397    '99 3/12    豊作     定義域(7)
  

NO.272 定義域(1)で出された問題は、結局「同 (2)(3)」 で解決
したのだろうか? 確かめたくても肝心の 問題文が意味不明なので
確かめようがない。



NO.398    '99 3/12    月の光     ゼーター関数物語(35)
  

NO.387 ゼーター関数物語第9夜の問題に対する答えです。
NO.394の中で示したように、






NO.399    '99 3/13    水の流れ     宇宙空間での最短経路問題(8)
  


<3>前回は2つの平面AHGBとCDEFは45度で交わっています。 だから、この2つの平面の4点を結ぶシュタイナー点は立方体のど真ん中で 交わる2直線のなす角が90度になります。
あくまでも3点を結ぶ最短ネットワークはなす角が120度になっていなけれ ばなりません。
だから、NO.393 <1>での上面ADCBと底面EHGFのネットワークにお いて、上下の中央線の中点M、Nをすべて120度の角度を保ったまま立方体の 中心に引っ張っていきます。
これを横の面AEHDでみます。 平面ABXMは真横からみると、線AM上に重なっています。 そこで、横の面AEHDを結ぶ最短ネットワークも当然、 点M、Nは下がりながらシュタイナー点になります。 すると、図を見てください。 ∠DAM=30°になります。 後は計算すれば求める結果になります。
ここからはコロキウム室の愛好者の皆さんに求めてもらいます。 お願いします。
なお、この最短ネットワークを発見したのはロウフボロフ大学の ジョン・カストロ氏です。

それでは問題です。
「1辺1の正5角形の最短ネットワークの設計図とその長 さを求めてください。」
<参考文献:BLUE BACKSの数学パズル・パンドラの箱;講談社>




NO.400    '99 3/13    水の流れ     ゴルフのスコア
  

第11回数学的な応募問題

太郎さんにはゴルフの好きな教え子がいます。
先日のことです。 15ホールを終わってちょうど84ストロークをたたいていました。 残り3ホールは16番パー3、17番パー4、18番パー5です。 さて、堅実な教え子は1ホールに対して、パー、ボギー、ダブルボギーの起こる可能性として、 1割、5割、4割の腕前です。

ここで、問題です。

  1. 残り3ホールを区別して、パー、ボギー、ダブルボギーの起こる場合は何通りですか。
  2. 残り3ホールを区別せずに、パー何回、ボギー何回、ダブルボギー何回の起こる場合は何通りですか。
  3. 最終18番ホールを終わって、教え子のストローク数の期待値を求めよ。
太郎さんは、教え子が100を下回るか心配になって、早速計算しています。 皆さんも、考えてください。



NO.401    '99 3/13    月の光     ゼーター関数物語(36)
  










E-mail 戻る