面白い問題おしえて~な 30問目at MATH
面白い問題おしえて~な 30問目 - 暇つぶし2ch288:132人目の素数さん
20/01/02 10:12:05.15 o7xDKcDw.net
災害が発生していたるところに重症被災者がいる。消防署から出動して救急センターに患者を搬送する
消防署から救急センターへの距離は100km 救急車のガソリンは50L、患者を乗せない状態では燃費は10km/L、患者を乗せての燃費は5km/Lである
患者を救える地域の面積はいくらになるか?

289:
20/01/02 10:23:45.53 OBB1psO6.net
3Lあれば10km往復できるという意味?

290:
20/01/02 10:25:39.41 4tfWuOZN.net
いや違う。
消防署と救急救命センターは離れてるのか。

291:132人目の素数さん
20/01/02 11:11:31.37 U5AK8YkK.net
燃費が同じなら消防署と病院を焦点とする楕円内になる
ところをひねったわけね。
現実問題としてはガソリンの残量でも燃費が変わるけど。

292:132人目の素数さん
20/01/02 11:38:54.19 o7xDKcDw.net
>>286
そういうことです。

293:132人目の素数さん
20/01/02 11:42:20.76 o7xDKcDw.net
>>286
>ガソリンの残量でも燃費が変わる
どんな関係になるのでしょうか?
それが分かればそれを組み入れて計算してみたいので。

294:132人目の素数さん
20/01/02 12:02:49.81 o7xDKcDw.net
>>285
消防署から被災地に赴いてそこで被災者を収容して救急センターに送るという設定。

295:132人目の素数さん
20/01/02 12:41:20 o7xDKcDw.net
>>288
ちょっと、調べてみた

例えば、ガソリンタンクが60Lだとすると、レギュラーガソリンの1Lの重さは0.75kgなので、60Lが満タンになると45kg、半分の30Lだと22.5kgとなる。

 その差22.5kgがどのくらい燃費が悪化するのか気になるところだが、実は満タンにした場合と半分にした場合とでは、0.84%ほどしか燃費は悪化しないのだ。

URLリンク(bestcarweb.jp)

296:132人目の素数さん
20/01/02 12:50:42.72 hdd+306f.net
カウンタックみたいに軽量本体+大容量タンク+ガソリンバラ撒きだと案外無視できないんでね

297:
20/01/02 12:53:17.79 75BuHvKa.net
>>289
理解しますた。
つまりa=100kmとして
極方程式
r/10+√(r^2+a^2-2arcosθ)/5≦50
を満たす領域の面積を求めよ。
ですな。

298:132人目の素数さん
20/01/02 13:35:14.30 o7xDKcDw.net
消防署を原点、被災地の座標を(x,y)として
√(x^2+y^2)/10 + √((x-100)^2+y^2)/5 ≦ 50
なのはわかるけど、
極形式は???

299:132人目の素数さん
20/01/02 14:33:35.44 o7xDKcDw.net
方程式 √(x^2+y^2)/10 + √((x-100)^2+y^2)/5 = 50をWolfram先生に解いてもらって
y=f(x)の形にして、積分して面積を求めると
> integrate(y,-100,700/3)$value*2
[1] 83693.05
1億回モンテカルロシミュレーション結果は
> k=1e8 ; mean(replicate(k,gc(runif(2,-Gas*FE1,Gas*FE1))))*(2*Gas*FE1)^2
[1] 83691.74

300:132人目の素数さん
20/01/02 16:04:45.98 U5AK8YkK.net
消防署から患者までの距離と患者から病院までの距離の2倍の和が、
消防署からたどり着ける最大距離に等しい地点の内側にあればいい。
なので、到達最大距離が病院までぎりぎり行ける程度だと、病院周
りのほぼ円形の領域をカバー(消防署からの距離はほぼ一定だから)。
到達最大距離が病院のはるかむこうまで行けるくらいあると、中間
点を中心にしたほぼ円形の領域をカバー(どっちの地点からの距離
もほぼ一定だから)。
最大到達距離が病院までの距離の2倍に等しい場合が一番円形から
はずれそう。

301:
20/01/02 17:05:21.21 Rnj9mFDn.net
wolfram先生に書いてもらうとほぼ円なのはわかる。
でも円じゃないよね?
多分。

302:イナ
20/01/02 19:08:08.94 IJJUUF2Y.net
>>281
>>283なんで円なのかわからんな。牧草を食む山羊か? 杭につながれた。
救命救急は急がないかんのだろ。せやで速い計算以外はいらんだよ。可能性のみ考えよう。
救急車のガソリンは50L。めいいっぱい使うとして、行きが(50/3)Lで(500/3)㎞、現場から救急センターまでが(100/3)Lで(500/3)㎞の直線軌道。だれがそげなときに円形に迂回するもんか。二等辺三角形が描ける。
消防署と救急センターの中間地点は双方から50㎞の地点。その道から垂直に、ピタゴラスの定理により、√{(500/3)^2-50^2}㎞遠ざかった地点が救急できる最遠方地。
∴救える面積=50×√{(500/3)^2-50^2}
=50^2√{(100-9)/9}
=2500√91/3
=7949.49335(k㎡)
0.01k㎡=1ヘクタールだから、79万4949ヘクタール救える。車道まで搬送してくれ。それが条件で。

303:132人目の素数さん
20/01/02 19:56:11.71 U5AK8YkK.net
>>296
ガソリン20リットルという条件でやってみそ。(消防署からの
最大到達距離が病院までの距離の2倍ってケース)
カスプができるから。

304:132人目の素数さん
20/01/03 00:42:42.99 WWRiI94b.net
>>298
やってみました。
URLリンク(i.imgur.com)

305:
20/01/03 01:06:05.99 FW913/Tp.net
>>297
>>299まさに8000k㎡ぐらいじゃね? 80ヘクタール行くか行かないかぐらいじゃないかな?

306:
20/01/03 01:10:11.85 FW913/Tp.net
>>300訂正。
80ヘクタール→80万ヘクタール

307: 【大吉】 【43円】
20/01/03 05:04:55 S7a9Iuic.net
>>289
ヒントギボン。
どうあがいても楕円積分になるorz。

308:132人目の素数さん
20/01/03 06:50:06.38 9SjLQpJv.net
一辺の長さが1の正方形が重ならずに7個入る最小の正方形の一辺の長さはいくらか

309:132人目の素数さん
20/01/03 07:19:37.42 WWRiI94b.net
>>302
すいません、確固たる正解すら持ってない自作問題なので何がヒントになるのかすらわかりません。

310:132人目の素数さん
20/01/03 11:21:51.29 WWRiI94b.net
>>298
ガソリン量を10から30まで救えるエリアを描かせてみました。
URLリンク(i.imgur.com)

311:132人目の素数さん
20/01/03 12:11:23.26 WWRiI94b.net
50まで増やしてみた。
URLリンク(i.imgur.com)

312:132人目の素数さん
20/01/03 12:22:08.26 FJq0gSax.net
>>294
俺もwolfram先生の助けでやってみたけど(y^2に関する2次方程式になるから、それを解くだけ)
y = ± (1/3 sqrt(-9 x^2 + 2400 x - 10000 (2 sqrt(6 x + 2200) - 113)))
というグラフの内部。
-100≦x≦700/3で積分するとたしかに83693.046になるね。
グラフを描かせてみると、長半径500/3,短半径160で中心が (200/3,0 )にある楕円で極めて
よく近似できる(求める領域より若干膨らんでいるが)。この楕円の面積は83776で、誤差0.1%未満。

313:132人目の素数さん
20/01/03 12:24:29.45 FJq0gSax.net
>>305,306
乙です。

314:
20/01/03 13:04:55.11 /G0ULS+T.net
結局面積はどうあがいても完全楕円積分になる。
一般解は楕円関数使わないと表示できない。
パラメータに特殊な値を入れた場合特殊値が綺麗な値で出る事もあるだろうけど作者が適当な直で作ってみたという問題で偶然キレイな特殊値になる事は考えづらいね。

315:132人目の素数さん
20/01/03 13:09:36.78 WWRiI94b.net
>>296
ガソリン50Lで描画すると横径(消防署と病院を結ぶ方向) 360、 縦径347.5505の結果が返ってきたから、円じゃないね。

316:132人目の素数さん
20/01/03 13:53:16.17 FJq0gSax.net
>>309 とりあえず、カスプができる形(ガソリン20l)の場合には極座標形式で r≦800/3{cosθ- 1/2) と、きれいに書ける。こういう曲線って名前あるんだっけ? 面積も高校数学レベルで積分できて ∫[-π/3->π/3] (800/3)^2(cosθ-1)^2dθ=(800/3)^2(2π-3√3)



318:132人目の素数さん
20/01/03 13:59:28.22 FJq0gSax.net
>>311
写し間違えた、面積は
∫[-π/3->π/3] (1/2)(800/3)^2(cosθ-1)^2dθ=(1/8)(800/3)^2(2π-3√3)

319:
20/01/03 14:01:28.49 /G0ULS+T.net
>>309
それならパスカルの蝸牛曲線
URLリンク(ja.m.wikipedia.org)

320:132人目の素数さん
20/01/03 14:02:32.66 FJq0gSax.net
>>310
だから、楕円でよく近似できる。つ>>307

321:311
20/01/03 14:06:30.62 FJq0gSax.net
>>313
へー、パスカルのカタツムリかぁ。
lが負だから、内側のほうに対応するね。
ありがとう。

322:132人目の素数さん
20/01/03 14:40:00 Xx1MBzdP.net
>>313
か…かぎゅう曲線 (鼻ホジ)

323:132人目の素数さん
20/01/03 15:28:18.21 WWRiI94b.net
ガソリン20L曲線とパスカルの蝸牛を重ねてみた。
URLリンク(i.imgur.com)

324: 【大吉】
20/01/03 15:38:42 FW913/Tp.net
>>301
>>303
3個のブロック直列で並べその両サイドに2個のブロックを並べると、
2個のブロックと3個のブロックの対角線はピタゴラスの定理により、
最小限√(3^2+2^2)=√13ないといけない。
一辺3の正方形より小さくはできない。
底辺2高さ3の平行四辺形が一辺3の正方形に入らないのと同じぐらいできない。
∴最小の一辺の長さは3

325:132人目の素数さん
20/01/03 15:54:31 CTEYwEEV.net
3っぽいのはともかく、↑って解答になってるの?

326:132人目の素数さん
20/01/03 16:22:52.20 WWRiI94b.net
ガソリン20 L のときは
√(x^2+y^2)/10 + √((x-100)^2+y^2)/5 = 20から x=rcosθ y=rcosθとして
r について r/10 + 1/5 sqrt((r cos(θ) - 100)^2 + r^2 sin^2(θ)) = 20 を解けば
r = 400/3 (2 cos(θ) - 1)
んで、パスカルの蝸牛になるのか。
ようやく、理解できました。

327:
20/01/03 17:17:21.61 /G0ULS+T.net
イナの解答で数学の世界で通用するものがでた事はない。

328:
20/01/03 17:29:56.03 Ir9tB0mI.net
wikiによると>>303の答えは3みたいだけどまぁ簡単な面白い証明があるのかないのかはどうなんだろうねぇ?
URLリンク(en.m.wikipedia.org)

329:132人目の素数さん
20/01/03 17:33:59.69 Xx1MBzdP.net
>>322
( ゚∀゚)つURLリンク(www2.stetson.edu)

330:
20/01/03 17:52:08.58 FW913/Tp.net
>>303は前>>318で俺が証明した。

331:
20/01/03 18:06:57.30 /G0ULS+T.net
相変わらず馬鹿だなぁ

332:哀れな素人
20/01/03 19:04:23.94 9TDiWl+d.net
>>303の答え=3
なぜなら、なるべく狭い範囲に、重ならないように、並べるためには、
少なくともどこか1箇所は、縦方向(あるいは横方向)に、
3個並べなければならないが、その場合、どうしても、
1辺の長さは3になってしまうから。
あるいは、なるべく狭い範囲に、重ならないように、並べるためには、
円に近いような並べ方をするしかないが、
その場合、>>318のような並べ方をするしかなく、
その場合、辺の長さをxとすると、3≦x≦5√2/2

333:311
20/01/03 19:30:33.87 FJq0gSax.net
>>283
っちゅうことで、問題をこう変えてはいかが?
砂漠の基地Aからもうひとつの基地Bに向かって出かけた戦車がGPSの故障で
進路を見失ってさまよった挙げ句にガ�


334:X欠で止まってしまった。別の戦車で 基地Aからこの戦車へ救助に向かい、燃料を分け与えて一緒に基地Bに行く ことになった。しかし、戦車にはAB間をちょうど往復できるだけしか燃料 は積めない。AB間の距離をRとして、Aを原点とする極座標形式で救出可能な 領域を示し、その面積をRを使って表しなさい。 ただし、戦車の燃費はいずれも同じものとする。



335:311
20/01/03 19:32:09.44 FJq0gSax.net
>>316
かぎゅう曲線で読みはあってる。

336:
20/01/03 19:51:11.31 /G0ULS+T.net
>>223
以下を通じて確率過程(Xi,Yi)は
P((X(i+1)Y(i+1))=(c,d) | X0,Y0,‥,Xi=a,Yi=b)
=P(X(i+1),Y(i+1)=(c,d) | (Xi,Yi)=(a,b))
=a/(a+b) if (c,d)=(a+1,b)
. b/(c+d) if (c,d)=(a,b+1)
. 0 otherwise
をみたす離散Markov過程とする。
F(a1,‥,ap; b1,‥,bq;x)はgeneralised hypergeometric function とする。(Fの下付き文字は略する。)
(a~b)はa,a+1,‥,bの赤とする。例えば(3~5)=3・4・5=60である。
補題1
任意のa,b,m,n,iに対し
P(∃j (Xj,Yj)=(a+m,b+n) | (Xi,Yi)=(a,b))
= C[m+n,m](a~b+m-1)(b~b+n-1)/(a+b~a+b-1)
(∵) 容易。□
補題2
任意のa,b,cに対し
P(∀i Xi<c | (X0,Y0)=(a,b)) = 0
(∵) 補題1より得られる。□
補題3
任意のa,b,n≧0に対し
P(∃i Xi<2a, Yi=2b | (X0,Y0)=(a,b))
=Σ[n≧0]P(∃i (Xi,Yi)=(2a-1,b+n) X(i+1)=Xi+1 | (X0,Y0)=(a,b))
(∵) 補題2による。□
主張4
任意のa,bに対し
P(∃i Xi<2a, Yi=2b | (X0,Y0)=(a,b))
=(a+b-1)!(a~2a-1)(b~2b-1)/(a!b!(a+b~2a+2b-1)
. a F(2b, a+b, 1; b+1,2a+2b; 1)
(∵) 補題3 の右辺を整理するだけである。□
定理5
任意のa,bに対し
P(∃i Xi<2a, Yi=2b | (X0,Y0)=(a,b))
=P(∃i Xi=2a, Yi<2b | (X0,Y0)=(a,b))
=1/2
(∵) 主張4により
a F(2b, a+b, 1; b+1,2a+2b; 1)
=b F(2a, a+b, 1; a+1,2a+2b; 1)
を示せば十分である。
ここでgeneralized hrpergeometric functionの積分表示とEulerの公式により
a F(2b, a+b, 1; b+1,2a+2b; 1)
= a Γ(b+1)/(Γ(1)Γ(b)) ∫t^(1-1)(1-t)^(b-1)F(2b,a+b;2a+2b;t)dr
=ab ∫(1-t)^(b-1)F(2b,a+b; 2a+2b;t)dt
=ab ∫(1-t)^(b-1)(1-t)^(a-b)F(2a,a+b; 2a+2b;t)dt
と変形されるが、この変形の逆を辿って主張は得られる。□
URLリンク(en.m.wikipedia.org)
URLリンク(en.m.wikipedia.org)

337:132人目の素数さん
20/01/03 20:27:52.22 WWRiI94b.net
>>328
R使って書いてみた。
URLリンク(i.imgur.com)

338:132人目の素数さん
20/01/03 20:28:36.69 WWRiI94b.net
>>327
ありがとうございます。やってみます。

339:311
20/01/03 20:58:56.58 FJq0gSax.net
戦車を問題に出すと、日教組から文句が出るかもね。
連中は、ぐんくつの音がどうのとかで、幻聴が聞こえて大変らしいw

340:132人目の素数さん
20/01/03 21:15:49.93 WWRiI94b.net
>>327
r <= 4/3R(2cos(θ)-1)
8/9 (2 π - 3 √3) R^2

341:132人目の素数さん
20/01/03 21:17:14.27 R+svt1Sm.net
日帝打倒革命軍の戦車ならきれいな戦車だから問題ないんでね

342:132人目の素数さん
20/01/03 21:39:33.47 mOY35G5X.net
La+ @QiDUiNSkTzJpSff
0の0乗は1ですよ!
俺が知ってる中で唯一0だけから0以外を作り出す方法
午前0:53 2020年1月3日

343:132人目の素数さん
20/01/04 00:49:20.95 9B2dGZZ9.net
任意の自然数nに対し, 区間[0,4]で定義された関数f_n(x)を次のふたつによって定める
1. f_1(x) = x(x-3)²/4
2. f_{n+1}(x) = (-1)^{[n/3]+[(n+2)/3]} ・ f_1(f_n(x))
(ここで [


344:x] は x を超えない最大の整数) このとき, xの方程式 f_2020(x)=a が [0,4] に少なくとも1つの実根をもつための実数 a の条件を求めよ



345:132人目の素数さん
20/01/04 01:19:48.78 1gxiLzhY.net
解く気が全く起きない問題

346:イナ
20/01/04 02:29:22.87 9c3BmtC3.net
>>324
>>303
6つにしたら3よりちっさなるかなぁ?

347:イナ
20/01/04 03:15:30.16 9c3BmtC3.net
>>338
>>303
7つの正方形を並べた発想は面白い。けど対角線とか斜めの長さの意外な逆転現象とか面白い部分が見あたらない。
それとも面白さに気づいてないだけなのか。
まさか立方体におさめよという問題でもあるまいし。
5つにしたら一辺2√2の正方形におさまる。新しい発見があったらまた報告したいと思います。
2√2=2.82842712……<3

348:132人目の素数さん
20/01/04 05:39:04.15 OE5Ws6/k.net
>>335
{0}=1

349:イナ
20/01/04 08:11:11.37 9c3BmtC3.net
>>339
>>303それとも一個一個微妙に角度を変えることで、わずかに3より小さくした一辺2.9いくつの正方形におさまるというのか。

350:132人目の素数さん
20/01/04 10:16:31.19 XZ9geCBY.net
以下の条件を満たす立方体と平面の組は存在するか:
立方体の各頂点と平面の距離が0,1,2, .., 7である

351:132人目の素数さん
20/01/04 10:34:38.61 p/18DjXS.net
>>335
0^x =0
x^0=1
0^0=1とした方が辻褄が合うことが多い

352:132人目の素数さん
20/01/04 10:40:27.17 73ePCfYz.net
問、1からnまでの自然数をランダムに並べ大きな桁の数を作るとき、平方数になるものはあるか。ただし、nは2以上とする。
例、n=2のとき、12と21は平方数ではない。
n=3のとき、123と132と213と231と312と123は平方数ではない。
n=12のとき、123456789101112や121110987654321などは平方数?

353:132人目の素数さん
20/01/04 10:47:05.56 OE5Ws6/k.net
>>344
つまんないかな

354:!omikuji !dama
20/01/04 10:54:59.73 nstnR/M9.net
頂点を(±1,±1,±1)としてよい。
この点をP±±±とする。
ベクトルnで
n・P---:P-++:P+-+:P--+=-7:5:3:-1
となるものが存在すれば条件をみたす図形は存在する。
n=(x,y,z)とすればこれは
-x-y-z:-x+y+z:x-y+z:x+y-z=-7:5:3:-1
は解を持つから求める図形は存在する。

355:132人目の素数さん
20/01/04 10:58:27.67 j99vM0NN.net
>>344
1からnまでのn個(n≧2)の自然数を順不同に並べてできる自然数の中に
平方数となるものはあるか?
ってことね。とりあえずn=4のときにもないな。

356:132人目の素数さん
20/01/04 11:11:46.75 XZ9geCBY.net
>>347
n=8のときは73256481,34857216,81432576,13527684,65318724かな

357:132人目の素数さん
20/01/04 11:18:53.90 XZ9geCBY.net
>>347
n=9: 30個の解[714653289,375468129,361874529,..]
n=10: [57926381041,24891057361,28710591364,75910168324,59710832164,27911048356,14102987536]
これ以降は制約が強くなるから減っていきそうだけど…

358:132人目の素数さん
20/01/04 14:40:52.17 p/18DjXS.net
>>349
n=9のとき 確かに30個ありました。
> apply(permn[re,],1, function(x) sum(beki*x))
[1] 139854276 152843769 157326849 215384976 245893761 254817369 326597184
[8] 361874529 375468129 382945761 385297641 412739856 523814769 529874361
[15] 537219684 549386721 587432169 589324176 597362481 615387249 627953481
[22] 653927184 672935481 697435281 714653289 735982641 743816529 842973156
[29] 847159236 923187456

359:132人目の素数さん
20/01/04 14:51:29.96 p/18DjXS.net
0から9までを並べかえると10桁の平方数は
> apply(permn[re,],1, function(x) sum(beki*x))
[1] 1026753849 1042385796 1098524736 1237069584 1248703569 1278563049 1285437609
[8] 1382054976 1436789025 1503267984 1532487609 1547320896 1643897025 1827049536
[15] 1927385604 1937408256 2076351489 2081549376 2170348569 2386517904 2431870596
[22] 2435718609 2571098436 2913408576 3015986724 3074258916 3082914576 3089247561
[29] 3094251876 3195867024 3285697041 3412078569 3416987025 3428570916 3528716409
[36] 3719048256 3791480625 3827401956 3928657041 3964087521 3975428601 3985270641
[43] 4307821956 4308215769 4369871025 4392508176 4580176329 4728350169 4730825961
[50] 4832057169 5102673489 5273809641 5739426081 5783146209 5803697124 5982403716
[57] 6095237184 6154873209 6457890321 6471398025 6597013284 6714983025 7042398561
[64] 7165283904 7285134609 7351862049 7362154809 7408561329 7680594321 7854036129
[71] 7935068241 7946831025 7984316025 8014367529 8125940736 8127563409 8135679204
[78] 8326197504 8391476025 8503421796 8967143025 9054283716 9351276804 9560732841
[85] 9614783025 9761835204 9814072356
87個ありました。
0で始まるのは9桁で記述のとおり。

360:132人目の素数さん
20/01/04 15:02:05 XZ9geCBY.net
>>344の答えはn>=11ではそのような数は存在しない
だろうと予想するけど何とも言えないし証明も思いつかない

361:132人目の素数さん
20/01/04 15:28:52.09 OE5Ws6/k.net
>>352
だからつまんない
思いついてもはぁそうですかとなりそうで

362:132人目の素数さん
20/01/04 17:52:04.39 91U8H0Lr.net
>>313
森口・宇田川・一松 「数学公式I」岩波全書221 (1956) p.286
  第6.96図 リマソン(蝸牛線)
  r = a・cosθ±b

363:132人目の素数さん
20/01/05 01:06:55.23 vbFMRky1.net
>>336
>>337
f_nの値域をW_nとしてW_2020を求めればよい。
漸化式からW_(n+1)とW_nには関係があり、値域が規則的に変化することがわかる。
実際、-1の指数の偶奇に気を付けてW_1, W_2, W_3,...と値域を調べると、[0,1]→[-1,0]→[0,4]→[0,1]→[-1,0]...とmod3で循環する。
2020≡1 (mod3)より、W_2020=[0,1]
ゆえに0≦a≦1
秒で草

364:132人目の素数さん
20/01/05 08:03:22.23 yUCMEt/y.net
三辺の長さが自然数の三角形だけを考える。「任意の6の倍数の面積をもつ三角形は必ず存在する」は真か偽か。

365:132人目の素数さん
20/01/05 08:26:31.79 WnBhQYbd.net
>>344
結局これべらぼうに難問なのでは

366:イナ
20/01/05 09:07:32.58 Cssr3MUc.net
>>341
>>356
三辺が3:4:5の三角形は直角三角形でその面積は3・4(1/2)=6、すなわち命題は真。

367:イナ
20/01/05 09:18:47.13 Cssr3MUc.net
>>358
>>356
三辺が6,8,10なら面積は24で、12を飛ばした。
面積が12になる三辺は存在しないかもしれない。
三辺が5:12:13なら面積は5・12(1/2)=30いや、存在しないはず。命題は偽。

368:132人目の素数さん
20/01/05 10:37:05.05 ni7Es8bO.net
(1、√3)を(3、2)に移す行列を求めよ。
また逆に、(3、2)を(1、√3)に移す行列を求めよ。

369:132人目の素数さん
20/01/05 11:12:08 WnBhQYbd.net
>>360
a = -3/23 - (16 sqrt(3))/23, b = 8/(3 sqrt(3) - 2), c = 1/(2 - 3 sqrt(3)), d = 3/23 + (16 sqrt(3))/23
とすると
[a,b;c,d][1;√3]=[3;2]
[a,b;c,d][3;2]=[1;√3]
の両方を満たせる

370:イナ ◆/7jUdUKiSM
20/01/05 11:28:10 Cssr3MUc.net
>>359
>>360
(a b)(1  (a+b√3 (3
(c d) √3)= c+d√3)= 2)
a=3,b=0,c=2,d=0
(3 0)
(2 0)
(a b)(3 (3a+2b (1
(c d) 2)= 3c+2d)= √3)
a=1/3,b=0,c=√3/3,d=0
( 1/3 0)
(√3/3 0)

371:132人目の素数さん
20/01/05 15:12:12.32 k2hnKqS0.net
>>357
難問というだけだろうよ

372:132人目の素数さん
20/01/05 22:34:49.58 nuQeXmwr.net
平面に空いた半径1の円の穴を、辺の長さがaの正四面体が回転しながらくぐり抜けるときのaの最大値を求めよ。

373:イナ
20/01/06 01:27:32.79 o+CoSi8J.net
>>362
>>364
一辺aの正四面体の体積は(1/3)(√3/4)a^2(√2)a/(√3)
一方で底辺(√3/4)a^2,稜線1,高さhの三角錘が4つが頭寄せで終結した形ともとれるので、
h=√[{√(1-a^2/4)}^2-(1/3)^2(a√3/2)^2]
(1/3)(√3/4)a^2(√2)a/(√3)=4・(√3/4)a^2√[{√(1-a^2/4)}^2-(1/3)^2(a√3/2)^2]
a^2=216-72a^2
a^2=216/73
a=√(216/73)
=√15768/73
=1.72014654……

374:364
20/01/06 02:02:04.23 s19KxsdE.net
>>365
不正解です。
ヒント:3次方程式の解の公式を使います。

375:イナ
20/01/06 05:24:00.89 o+CoSi8J.net
>>365訂正。見えた!
a:√2=2:√3
a=2√2/√3
=2√6/3
=2・2.44949……/3
=4.89898……/3
=1.63299……(<1.72)さっきよりちっさなった。

376:364
20/01/06 05:52:38.80 s19KxsdE.net
>>367
残念ながら答えは遠のきました。
とりあえず紙工作で実験すれば2桁ぐらいの精度でわかると思います。
そして紙工作をいじってるうちに、くぐり抜けるための条件が閃くかも…

377:132人目の素数さん
20/01/06 05:55:47.47 vM9mJtxE.net
平面上に有限個の点があり、どの3点も同一直線上にない。
各点には少なくとも1本の線分がついていて、他の点と結ばれている。
このとき、「2本の交差する線分ABとCDがあれば、その2本を取り除き、線分ACとBDで置き換える」ことにする。
「」内の操作を無限に行うことは可能か?

378:132人目の素数さん
20/01/06 06:19:06.56 qpjRtnKS.net
交差が偶数個でなおかつ消失が奇数個ずつである時有限となる。
それ以外は無限

379:哀れな素人
20/01/06 11:18:45.98 56tqCV8z.net
>>364
イナ氏の答えa=2√6/3 が正解のような気がするが。
回転しないでよいならa=√3の正四面体がくぐり抜けられるが、
題意を考えると、半径1の球に内接する正四面体の一辺の長さはいくらか、
という問題と同じだから、a=2√6/3となるはずだが。

380:132人目の素数さん
20/01/06 11:44:08.20 CEqlnY/2.net
回転しながらってそういう意味じゃないんじゃないか?
途中で適当に回転させてもよいから通り抜けられればOKって意味なんじゃ?

381:132人目の素数さん
20/01/06 11:45:33.13 KFIwF7Zl.net
>>359
三辺の長さが5,5,6や5,5,8なら面積は12

382:364
20/01/06 11:55:35.34 s19KxsdE.net
>>371
題意は、知恵の輪を解くようにありとあらゆる回転と移動を行って
厚さ0の平面に空いた単位円の穴をくぐり抜けるという意味です。
>回転しないでよいならa=√3の正四面体がくぐり抜けられるが、
平行移動のみでも√3は最大ではありません。
大前提として「回転を許す場合のaの最大値 ≧ 平行移動のみのaの最大値」
が成り立つことを考慮願います。

383:132人目の素数さん
20/01/06 13:21:17 g5QBq4Ak.net
勘で正四面体ABCDのAB,AC上のPQをAP=AQととるときの△DPQの外接円の半径の最小値の逆数。

384:132人目の素数さん
20/01/06 13:42:46 Bpkl9Cm1.net
>>364
これかな
URLリンク(tzamfirescu.tricube.de)

385:イナ
20/01/06 16:04:24.20 o+CoSi8J.net
>>367
>>364問題にバーバトリックはこれを認めるとか、棒高跳びのようにバーに触れても絶対にセーフとか但し書きが要ると思う。

386:哀れな素人
20/01/06 16:33:07.70 56tqCV8z.net
>>374
とりあえずa=4√2/3の正四面体は平行移動だけで通り抜けられることは分った。

387:132人目の素数さん
20/01/06 16:39:23.32 TlFZt9uI.net
>>376
図でおながいします

388:132人目の素数さん
20/01/06 16:55:32.08 Bpkl9Cm1.net
>>379
URLリンク(ars.els-cdn.com)

389:イナ
20/01/06 17:16:55.96 o+CoSi8J.net
>>377
>>364
一瞬回転止まるけど、ねじれの位置にある2辺以外の、長さaの4つの辺の真ん中が輪を通過するとき、正四面体はあっち側とこっち側とで半々になってる。
つまり一辺a/2の正方形が半径1の円にちょうどおさまるときがaは最大。
(a/2)√2=2
∴a=2√2=2.82842712……
但し、バーバトリックを認めないなら、回転中の正四面体が円内で詰まる可能性がある。

390:哀れな素人
20/01/06 17:44:50.78 56tqCV8z.net
>>364の答えは、たぶんa=2である(笑
円の直径に正四面体の底辺の一辺を合わせる。
そのとき正四面体の底辺の他の二辺は円の直径と
それぞれ60°の角度で接している。
その状態のまま、その接している2点の弦を中心にして回転させると、
通り抜けられる、たぶん(笑

391:364
20/01/06 17:47:28.51 s19KxsdE.net
>>375
その勘は正しい!
>>376
の文献にその証明が載っている。
>>378
平行移動のみの場合は4√2/3よりもうちょっと大きくできる。
>>381
それはさすがに大きすぎて、ひねることすらできない。
もっと小さきくするとひねったり回転させたりできて、はずせるようになる。

392:イナ
20/01/06 19:30:40.13 o+CoSi8J.net
>>381
>>383でもa=2√2で高速回転してるよ。
どうやって入ったかは微妙だけど、正四面体の真ん中で円を跨いで回転してんだよ。入ったんだから出られるでしょ。
a=2√2より小さくなれば通れるの当たり前じゃん。
じゃあ逆にそれ、回転してんの? 実際は回転できないんじゃないの?
ねじりながら通ったらそれでいいってこと?

393:132人目の素数さん
20/01/06 19:59:10.76 yym51Tg7.net
>>363
n=11 の 39916800通りの順列の中には平方数はなかった。

394:132人目の素数さん
20/01/06 20:10:41.10 Bpkl9Cm1.net
>>385
ちなみに
n=12の時もないがn=13の時はあった(58911124131067321等)
どうやら>>352の予想は外れたようだ

395:132人目の素数さん
20/01/06 20:36:13.69 TlFZt9uI.net
>>380
これで通り抜けられるのかイメージできないんですが。

396:132人目の素数さん
20/01/06 20:38:04.60 yym51Tg7.net
>>386
お疲れ様です。
うちのパソコンと俺のプログラム技術では11までが限度だった。

397:132人目の素数さん
20/01/06 21:02:00.19 Bpkl9Cm1.net
>>388
こっちもこれ以上のnでは無理だ
誰かプログラミング上手い人にやってもらいたいな

398:イナ
20/01/06 21:55:05.57 o+CoSi8J.net
>>384
>>364
正四面体の1つの頂点Aが円周上をちょうど通過するとき、BC上のB寄り1:2の地点とCD上のC寄り1:2の地点が円に触れることがあるんじゃないか。そのとき円内にちょうどある正四面体の断面は二等辺三角形で、2辺がa√7/3,底辺がa√3/3だからピタゴラスの定理により、
(a√3/6)^2+[1+√{1-(a√3/6)^2}]^2=(a√7/3)^2
a^2/12+(1+a√11/12)^2=7a^2/9
12a^2+(12+a√11)^2=16・7a^2
12a^2+144+24a√11+11a^2=112a^2
89a^2-24a√11-144=0
a=12√11+√(144・100)/89
=(12√11+120)/89
=1.79549997……
超えんかぁ。やっぱりa=2が最大か。
2<a<2√2を満たすaがあると思うんだけど。

399:イナ
20/01/06 22:23:24.99 o+CoSi8J.net
>>390
>>380この絵いいね。
a=2√2だときっつきつだけど、2√2よりちょっと小さいaで、2より大きくても通るんじゃないかと。
のれんの竿の長さは間口よりも確実に長い。
でも女将は難なくのれんを出す。
2<a<2√2を満たすaがあるはず。

400:132人目の素数さん
20/01/06 22:42:23.69 Bpkl9Cm1.net
>>391
>>376の結果的にa=1.791...だからこれを超えちゃうのはまずい

401:132人目の素数さん
20/01/06 22:46:53.81 Bpkl9Cm1.net
>>392
ごめんa=2.233だった

402:イナ
20/01/06 22:59:13.05 o+CoSi8J.net
>>391
問題>>364
>>376
500キロバイト超えるダウンロードしたけど白紙6枚で、縮小したけどやっぱり白紙の長方形が6枚あるだけしか見えない。
a=2.33ぐらいなら、知恵の輪のように通過しうる妥当な最大値かな、という気がする。

403:132人目の素数さん
20/01/06 23:13:58.38 Bpkl9Cm1.net
>>394
論文の著者タイトル等は以下の通りなのでググるなりなんなり
J. Itoh, Y. Tanoue, T. Zamfirescu, Tetrahedra passing through a
circular or square hole, Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo,
Suppl. 77 (2006), 349-354.

404:364
20/01/06 23:14:36.08 s19KxsdE.net
>>375 が解法の本質をついているので、その方針で計算を示します。
正四面体ABCDの辺BCと辺BDをt:1-tに内分する点をそれそれP,Qとし、
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)
となる。そしてこの右辺をf(t)と置いてf(t)の0<t<1での最大値を計算する。
f'(t)=0の分子の方程式3t^3-6t^2+7t-2=0をカルダノの公式で解くと
t_0= (2 + (-4+√43)^(1/3) - (4+√43)^(1/3))/3 = 0.39125971029558…
であり、このときの極値は
f(t_0)= (√3/9)√(38 + (277217+41796√43)^(1/3) + (277217-41796√43)^(1/3))
= 2.23311138619632… (これは9x^6-38x^4+9x^2-216=0の正の根でありaの最大値となる)
a=f(t_0)のとき点A,点P,点Qは単位円にギリギリ内接し、
PQを軸にして正四面体を回転させれば点Aを点B側にくぐらせることができ、
この手順を2回繰り返して単位円を通過させられる。
f(t_0)よりもaが大きいと正四面体はどうやっても1つの頂点しか単位円をくぐらない。
詳細な証明は >>376 の文献にあるので、腑に落ちない部分は補完してください。
また
URLリンク(www.alg.cei.uec.ac.jp)
にこの問題の日本語サーベイがあって、答えを抽出すると全く同じ値
(aの最大値) = 2/γ(3,B_2) = 1/r (rは216x^6-9x^4+38x^2-9=0の(0,1)区間の根)
= 2.23311138619632…
になります。
この問題の類題は東大入試で複数回(1988年,1990年)出題されているそうです。

405:イナ
20/01/06 23:33:45.60 o+CoSi8J.net
>>394
>>364
答えだけわかってもだめだよね。
a=2√2みたいな確固たる値が示せないと。式だよ、式。半径1の円を通過する正四面体の断面が二等辺三角形のとき、斜辺は2より小さいけど、
a√7/3=2としたら、
a=6√7/7=2.264565……
2.23~√5あたりにありそうではある。

406:132人目の素数さん
20/01/06 23:38:26.39 XiX60q02.net
wolfram大先生に答えだけは教えてもらえてたんだけどね。
URLリンク(www.wolframalpha.com)
証明がいいのが思いつかんかったな。

407:132人目の素数さん
20/01/07 00:17:46.04 uysOw5yp.net
>>369
ヒントおながいします。

408:
20/01/07 00:29:16.42 +rGyGxy4.net
>>397
>>364
正四面体の頂点Aが半径1の円の円周を通過するとき、BCをt:1-tに分ける点とCDを1-tに分ける点がちょうど円周に接するとすると、
半径1の円を△BCDのうち点Cだけが先に通過したとして、頭を出している△BCDの面は、
2辺がat,at√3で斜辺が(1-t)aだからピタゴラスの定理により、
a^2t^2+3a^2t^2=(1-t)^2a^2
4a^2t^2=(1-t)^2a^2
4t^2=1-2t+t^2
3t^2+2t-1=0
(3t-1)(t+1)=0
t=1/3
断面は2辺がa√7/3,底辺がa√3/3の二等辺三角形で、半径1の円内にちょうどおさまる。ピタゴラスの定理により、解けると思ったんだけど。
a=2.23……になるみたいなんだけど。

409:132人目の素数さん
20/01/07 00:43:29 JXYplJLU.net
1988年はあの正四面体の正射影のやつか

410:132人目の素数さん
20/01/07 02:20:57.85 iiuZP5bH.net
1から9までの自然数を並べ9桁の数を作ると9!=362880通り
その数字を小さい順に並べると10万個めにあたる数字はいくつか?
パソコン使うと解けるけど、手作業だとどうやるんだろ?

411:イナ
20/01/07 02:39:22.15 +rGyGxy4.net
>>400
>>401たしか何回も反芻して脳内にα波だかドーパミンだかをたくさん出させて俺を押し上げてくれたやつだ。

412:132人目の素数さん
20/01/07 06:34:33.67 Qgzj/uib.net
>>402
1□□□□□□□□→40320通り
2□□□□□□□□→40320通り
31□□□□□□□→5040通り
32□□□□□□□→5040通り
34□□□□□□□→5040通り
351□□□□□□→720通り
352□□□□□□→720通り
354□□□□□□→720通り
356□□□□□□→720通り
357□□□□□□→720通り
3581□□□□□→120通り
3582□□□□□→120通り
3584□□□□□→120通り
3586□□□□□→120通り
3587□□□□□→120通り
35891□□□□→24通り
358921□□□→6通り
358924□□□→6通り
3589241□□→2通り
3589246□□→2通り、計10万通り
答、358926471

413:132人目の素数さん
20/01/07 07:17:17.60 iiuZP5bH.net
>>404
お見事です。
ありがとうございました。

414:132人目の素数さん
20/01/07 09:11:37.32 nc6rRYgZ.net
>>399
AB+CDとAC+BDの大小関係を調べる

415:132人目の素数さん
20/01/07 09:24:42.49 Tgq0BG0Z.net
>>406
交点をXとして
AX+XC>AC, BX+XD>BD
だから
AB+CD>AC+BD
これだけか‥‥orz

416:132人目の素数さん
20/01/07 14:49:14.00 iNY/Lj/P.net
>>344
明らかかもだけどまだ誰も言及してなかったので一応。
1からnまでの整数の和は n(n+1)/2 だから、
1からnまでを全て一回ずつ並べてできる数の9による剰余は
0, (n≡0,8 mod9)
1, (n≡1,4,7 mod9)
3, (n≡2,6 mod9)
6 (n≡3,5 mod9)
となる。法9の平方剰余は 0,1,4,7 のみだから、適するnは ≡0,1,4,7,8 (mod9) のみであることがわかる。
これが十分条件かはわからないけど…

417:132人目の素数さん
20/01/07 20:26:33.37 VVqu10ev.net
>>398
やっと証明できた。
論文と同じかもしれないけど。
P,QをそれぞれAB,AC上を自由に動かしたときの△DPQの外接円の半径が最小となるときAP=AQ。
∵) 半径最小となる時の外接円の中心をO、半径をRとする。
微小変化でRが減少しないからABはOPと垂直である。
そうでなければABは中心O、半径Rの球に接していない。
よってPをどちらかに微小に動かして∠DPQを減少させることができる。
DQは変えてないから外接円の半径が減少して矛盾。
同様にACはOQと垂直である。
Pを通るOPに垂直な平面をα、Qを通るOQに垂直な平面をβとするとAはこのに平面の交線上にあり、P,Qそれぞれからこの公線への距離も等しい事からAP=AQである。□
からの>>396で完成。

418:イナ
20/01/07 21:58:29.83 +rGyGxy4.net
>>403(前々>>400のつづき。やっとできた。ただの計算間違いだった模様。探していた2よりやや大きいaがみつかった)
>>364
正四面体の頂点Aが半径1の円の円周を通過するとき、BCをt:1-tに分ける点とCDをt:1-tに分ける点がちょうど円周に接するとき、
半径1の円を△BCDのうち点Cだけが先に通過したとして、頭を出している△BCDの面は、2辺がat,at√3で斜辺が(1-t)aだからピタゴラスの定理により、
a^2t^2+3a^2t^2=(1-t)^2a^2
4a^2t^2=(1-t)^2a^2
4t^2=1-2t+t^2
3t^2+2t-1=0
(3t-1)(t+1)=0
t>0より、t=1/3
正四面体を半径1の円で切った断面は二等辺三角形で、辺の長さはピタゴラスの定理により、
2辺が√{(a/6)^2+(a√3/2)^2}=a√7/3
底辺が√{(2a/3)^2-(a/3)}=a√3/3
二等辺三角形の高さはピタゴラスの定理により、
√{(a√7/3)^2-(a√3/6)^2}=√(7a^2/9-a^2/12)
=a√(28-3)/6
=5a/6
半径1の円の中心から二等辺三角形の底辺までの長さはピタゴラスの定理により、
√{1-(a√3/6)^2}
これに円の半径を足すと、二等辺三角形の高さになるから、
1+√{1-(a√3/6)^2}=5a/6
√{1-(a√3/6)^2}=5a/6-1
1-(a√3/6)^2=25a^2/36-5a/3+1
(a√3/6)^2+25a^2/36=5a/3
a≠0だから、
(1/12+25/36)a=5/3
(3+25)a=60
7a=15
a=15/7
=2.142857142857……
∴aの最大値は、のれんの竿が間口を超えるように、円の直径2を1/7だけ超える数。

419:132人目の素数さん
20/01/07 22:24:22.33 VVqu10ev.net
レフェリーの査読を受けた折り紙付の論文にケンカうるやつがいたんですよ~

420:イナ
20/01/07 23:20:12.70 +rGyGxy4.net
!_;'.,フゥ!ッ― __/__
/__'、、;_`/__/__/__/__
/_(`。(○⌒≡○゙__/__
/__○‥(`。'彡_/__/__
/__ι ̄)_`○_)ガイブノ
/__υ`υ_ι ̄)_/ロンブンノ
/__/__/__υ`υ_/_コエナド

421:
20/01/08 00:35:32.24 qrRgEAQj.net
'、、、`'__/__/__/__/__
(`。(○⌒≡○゙_/__/__
_○‥(`。'彡 _/__/__
__ι ̄)_`○_)/__/__
__υ`υ_ι ̄)_/__/__
__/__/__υ`υ_/__/__
ナルホド。前>>412前々>>410ツマリサンブンノイチジャナイtノァタイガァルッチューコトヵ!

422:132人目の素数さん
20/01/08 01:00:10.90 inpfJNh6.net
P,Qをそれぞ


423:れ稜AB,稜AC上で動かす。 t → t_0 のとき AP = AQ = PQ = a・t → a・t_0 DP = DQ = a√(1-t+tt) → a・y ここに y=0.87282555565530973 は 9y^6 -3y^4 +y^2 -3 =0 の正根. ΔDPQ の高さh (底辺PQ~頂点D) は h = a√[1-t+(3/4)tt] → a・z ここに z=0.850619427464394312 は 48z^6 -24z^4 -5z^2 -2 =0 の正根. ΔDPQの外接円の半径R は R = DP・DQ/2h = a(1-t+tt)/{2√[1-t+(3/4)tt]} → a・x ∠DPQ = ∠DQP → 77.048042397987678゚ ∠PDQ → 25.903915204024644゚



424:イナ
20/01/08 03:19:13.40 qrRgEAQj.net
>>413問題>>364
正弦定理かな。
二等辺三角形の底辺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)
もしかしてR=1なんじゃないか。
a=1/√(t^2-t+1/3)
t=0→1のときのaの最大値すなわちf(t)=t^2-t+1/3の最小値。
f'(t)=2t-1=0
t=1/2でもそんなはずはない。
t=1/3のときa=15/7=2.142857……だけど、
t=1/2のときはa=16√3/13=2.13175484……だったかわずかに小さかったはず。計算間違いか?

425:132人目の素数さん
20/01/08 05:58:52.59 Nq01sIlL.net
【問1】2人が、6×10の形をした60片からなる板チョコで次のようなゲームをする。
先手は板チョコを溝に沿ってまっすぐ2つに切り、どちらか一方を食べる。
次に、後手は残りの板チョコを溝に沿ってまっすぐ2つに切り、どちらか一方を食べる。
これを繰り返し、最後の1個を相手に残した人が勝者となる。
完全な必勝法があるのは先手、後手のどちらか。
【問2】2人が、3×6×10の形をした180片からなる3次元の板(?)チョコで問1と同じゲームをする。完全な必勝法があるのは先手、後手のどちらか。

426:132人目の素数さん
20/01/08 07:23:13.00 49XZdy2H.net
正方形を作るように切る

427:132人目の素数さん
20/01/08 08:08:07 ksGmeRWR.net
各辺の長さ-1のnim sumが0になるように残す。

URLリンク(mathtrain.jp)

428:132人目の素数さん
20/01/08 09:39:31 6kJQ0oLN.net
>>416
2枚が同形になるように割るんだよね?
最後の一枚はどういう意味?
開始10:6
先手5:6
後手5:3
この後はどうなるの?

429:132人目の素数さん
20/01/08 09:41:32 3Nvp3XYY.net
同形にとは書いてない希ガス。

430:132人目の素数さん
20/01/08 09:51:31 6kJQ0oLN.net
問題は同形に割らなくてもいいルールなんだな。

431:132人目の素数さん
20/01/08 10:26:04 6kJQ0oLN.net
>>417
なるほど、正方形が残るように割って食べれば相手は正方形を残すことができないから負けることのなるのか

432:132人目の素数さん
20/01/08 13:21:23.45 rNgywfx4.net
>>416
板チョコが10×10の形だと、先手には必勝法はないんだなぁ。
>417の頭脳に感服。

433:132人目の素数さん
20/01/08 13:25:20.53 rNgywfx4.net
>>422
正方形が残されたら負け確定から類推すると三次元の場合は立方体が残されたら負け確定ってことか。

434:132人目の素数さん
20/01/08 13:28:44.28 PPN2rdw7.net
444は先手必勝

435:イナ
20/01/08 14:02:09.65 qrRgEAQj.net
>>415
>>416
俺は先手必勝。
先手でも後手でも手には無数の見えない雑菌がついている。
板チョコを先手が素手で割ったらかならず先手のばい菌がチョコにつく。
最悪まずは先手をとる。
後手に素手で正方形に割らせないために、手をあっつあつの手袋であっためてチョコを溶かして、「溶かしましたすいません!」だ。ほかにとくに思いつかない。立体だと逆に負ける。一方の断面を正方形にすると、後手に立方体にされた場合でも正方形にして返せば勝てる。

436:132人目の素数さん
20/01/08 14:28:07.14 5C6B4ky0.net
URLリンク(www.instructables.com)

437:132人目の素数さん
20/01/08 14:38:02.41 8pIzC7x5.net
こっちはiphoneでも行ける
URLリンク(www.archimedes-lab.org)


438:ml



439:イナ
20/01/09 04:02:04.08 RixsPfgs.net
>>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。

440:イナ
20/01/09 05:29:14.47 RixsPfgs.net
>>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)

441:132人目の素数さん
20/01/09 05:57:09.94 fyaA4Mc+.net
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。

442:イナ
20/01/09 07:00:39.78 RixsPfgs.net
>>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。

443:132人目の素数さん
20/01/09 10:08:21.73 HQzS6/jG.net
>>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。

444:132人目の素数さん
20/01/09 10:25:17.58 2lizhkoY.net
>>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?

445:132人目の素数さん
20/01/09 10:34:05.90 ANCJ+Owj.net
>>434
そっちが本家のニムゲーム。

446:132人目の素数さん
20/01/09 10:37:43.11 vaPpsq0N.net
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。

447:132人目の素数さん
20/01/09 11:31:48.27 yUxD+KNf.net
>>391
>>410
 のれんに腕押しでござる.。。。

448:132人目の素数さん
20/01/09 14:30:32.51 rRnLkyt7.net
>>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

449:イナ
20/01/09 17:49:24.81 RixsPfgs.net
>>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。

450:イナ
20/01/09 20:58:52.16 RixsPfgs.net
>>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

451:イナ
20/01/09 21:04:26.63 RixsPfgs.net
>>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

452:132人目の素数さん
20/01/09 23:48:50.84 rRnLkyt7.net
>>435
ここにオンラインのニムゲームがあった。
URLリンク(www.archimedes-lab.org)
これは後手必勝の配置だから、先手だと必ずコンピュータに負けると思う。

453:イナ ◆/7jUdUKiSM
20/01/10 04:52:21 MT1hacmy.net
>>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……

454:132人目の素数さん
20/01/10 05:19:46 3SMHpQ+s.net
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?

455:132人目の素数さん
20/01/10 07:39:41.66 7GxklHA8.net
>>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)
}
}

456:132人目の素数さん
20/01/10 08:02:55.12 CXmf/8a7.net
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。

457:132人目の素数さん
20/01/10 08:54:16.96 7GxklHA8.net
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??

458:132人目の素数さん
20/01/10 09:23:40.11 7GxklHA8.net
>>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。

459:132人目の素数さん
20/01/10 09:30:28.72 cm4nJQC9.net
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。

460:132人目の素数さん
20/01/10 09:34:58.00 7GxklHA8.net
>>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。

461:132人目の素数さん
20/01/10 09:36:48.75 IFqTxPYA.net
>>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。

462:132人目の素数さん
20/01/10 09:46:25.78 wIwNR4cn.net
>>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。

463:132人目の素数さん
20/01/10 11:44:13.99 7GxklHA8.net
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。

464:132人目の素数さん
20/01/10 11:52:20.26 jmw8DMZb.net
あ、そうか、>>452は撤回。

465:132人目の素数さん
20/01/10 12:00:41.73 jmw8DMZb.net
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。

466:132人目の素数さん
20/01/10 12:02:01.24 7GxklHA8.net
>>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?

467:132人目の素数さん
20/01/10 12:03:10.49 7GxklHA8.net
>>455
結局、0 1 2以外の組み合わせってことだよね?

468:132人目の素数さん
20/01/10 12:04:21.06 jmw8DMZb.net
>>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。

469:132人目の素数さん
20/01/10 12:05:18.10 jmw8DMZb.net
>>457
yes

470:イナ
20/01/10 12:25:26.84 MT1hacmy.net
>>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。

471:132人目の素数さん
20/01/10 12:30:50.67 jmw8DMZb.net
ばかだなぁ

472:132人目の素数さん
20/01/10 12:35:48.87 7GxklHA8.net
>>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

473:イナ
20/01/10 18:45:00.91 MT1hacmy.net
>>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。

474:132人目の素数さん
20/01/10 20:39:43.35 7GxklHA8.net
>>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。

475:132人目の素数さん
20/01/10 20:45:16.81 QlIKDXvI.net
>>464
?は黃の文字化け

476:132人目の素数さん
20/01/10 21:46:00.27 uMaYGI2k.net
>>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

477:132人目の素数さん
20/01/10 21:58:02.14 Ze0ls1L3.net
>>462
アイツどういう思考パターンしているのかなあ?

478:132人目の素数さん
20/01/10 23:25:15.49 jmw8DMZb.net
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。

479:イナ
20/01/11 01:30:15.94 oekFC6rM.net
>>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、

480:132人目の素数さん
20/01/11 02:42:27.48 XlEQgz2Y.net
何が面白いかわからんと言い出すコースだな。

481:イナ
20/01/11 03:21:22.27 oekFC6rM.net
>>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

482:132人目の素数さん
20/01/11 03:29:14.46 5mKskwfM.net
>>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

483:132人目の素数さん
20/01/11 03:32:34.66 5mKskwfM.net
>>472
>y=z+3n
z=y+3nの間違い
ここ以下はz=y+3nでの考察

484:132人目の素数さん
20/01/11 03:37:09.71 5mKskwfM.net
>>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

485:132人目の素数さん
20/01/11 03:45:54.24 5mKskwfM.net
>>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

486:イナ
20/01/11 04:28:49.42 oekFC6rM.net
>>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

487:132人目の素数さん
20/01/11 05:24:18.85 yGuVlJmI.net
>>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。

488:132人目の素数さん
20/01/11 05:33:56.21 Q06vZVWe.net
【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。

489:132人目の素数さん
20/01/11 05:35:40.18 yGuVlJmI.net
>>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。

490:132人目の素数さん
20/01/11 06:29:59.79 yGuVlJmI.net
>>478
三角形と4角形から類推して
問1は偽、問2は真かな?

491:132人目の素数さん
20/01/11 06:41:19.93 yGuVlJmI.net
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

492:イナ
20/01/11 06:47:39.19 oekFC6rM.net
>>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。

493:132人目の素数さん
20/01/11 06:52:23.01 yGuVlJmI.net
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?

494:イナ
20/01/11 06:55:40.97 oekFC6rM.net
>>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。

495:132人目の素数さん
20/01/11 07:57:09.11 yGuVlJmI.net
>>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?

496:132人目の素数さん
20/01/11 07:58:53.05 rBs8V3mC.net
>>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。

497:132人目の素数さん
20/01/11 08:06:38.15 WefUHu6M.net
>>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。

498:132人目の素数さん
20/01/11 08:44:04.01 5mKskwfM.net
>>485
そう

499:132人目の素数さん
20/01/11 08:45:35.97 yGuVlJmI.net
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。
 

500:132人目の素数さん
20/01/11 08:55:13.87 yGuVlJmI.net
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。

501:132人目の素数さん
20/01/11 08:58:26.19 E/avb+hp.net
>>489
したがルール上不可

502:132人目の素数さん
20/01/11 09:09:16.23 yGuVlJmI.net
>>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。

503:132人目の素数さん
20/01/11 09:15:02.60 yGuVlJmI.net
逆にすべての星が観察される配置ってどんなんだろう?

504:132人目の素数さん
20/01/11 09:36:49.15 yGuVlJmI.net
>>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。

505:132人目の素数さん
20/01/11 09:41:05 yGuVlJmI.net
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。

506:132人目の素数さん
20/01/11 11:43:35.85 kJ5ju2rK.net
>>495
そう?
絶対観測されない星出てくると思うけど。
>>486

507:132人目の素数さん
20/01/11 12:25:17.66 5mKskwfM.net
>>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

508:132人目の素数さん
20/01/11 12:31:31.68 5mKskwfM.net
>>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

509:132人目の素数さん
20/01/11 12:38:20.81 5mKskwfM.net
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

510:132人目の素数さん
20/01/11 12:45:17.56 5mKskwfM.net
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

511:132人目の素数さん
20/01/11 12:49:31.43 5mKskwfM.net
>>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

512:132人目の素数さん
20/01/11 13:15:32 5mKskwfM.net
>>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

513:イナ
20/01/11 15:13:43.52 oekFC6rM.net
>>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。

514:イナ
20/01/11 16:48:12.21 oekFC6rM.net
>>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=


515:√(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……



516:132人目の素数さん
20/01/11 18:07:34 5mKskwfM.net
>>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

517:132人目の素数さん
20/01/11 18:11:04 5mKskwfM.net
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

518:イナ
20/01/11 19:40:46.69 oekFC6rM.net
>>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。

519:132人目の素数さん
20/01/11 22:22:24.81 mJt/HuQ5.net
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。

520:132人目の素数さん
20/01/11 22:41:50.59 5mKskwfM.net
>>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


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