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cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
cosθの微分を幾何学的に解くサイトがあるのですが、
d cosθは負の値なのでしょうか?
もしそうだとしたら長さは負では表せないのでサイトの図は正しくないのでしょうか?
出来ればらすかるさんにお答えして頂けるとありがたいです。

サイトはこちらです。
http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/sizensuugaku/lec8_diffcos.html

No.60166 - 2019/07/27(Sat) 14:58:52

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
d cosθが負の値ならば= sinθ×dθは正であるため
-d cosθ= dθ× sinθは成り立ちますが、図形としては成り立たないので悩んでいます。

No.60167 - 2019/07/27(Sat) 15:00:57

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / らすかる
長さが正でも、長さの変化量は負になり得ます。
dcosθの意味はcosθからcos(θ+dθ)までの変化量、つまり
dcosθ=cos(θ+dθ)-cosθですね。

No.60168 - 2019/07/27(Sat) 15:05:03

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
ということは、変化量という意味では長さが負でも問題ないという事でしょうか?

ならば、変化量は長さではなく、cos(θ+dθ)とcosθという長さにより負の変化量が出たわけでしょうか?

No.60169 - 2019/07/27(Sat) 15:14:30

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / らすかる
長さの変化量は長さではありません。
(「符号付き長さ」とも言えますが、「符号付き長さ」は単なる「長さ」とは違います。)
cos(θ+dθ)の長さからcosθの長さを引いたものです。

No.60170 - 2019/07/27(Sat) 15:43:06

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
なるほど。
なぜ長さから長さを引いた変化量は長さではないのですか?
負の符号がつく時があるためでしょうか?

No.60171 - 2019/07/27(Sat) 16:04:26

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / らすかる
なぜ長さから長さを引いた変化量が長さだと思うのですか?
例えば時速20kmで走っている自動車が時速30kmに加速したとき
30km-20kmは「時速の増加分」であって「時速」ではありませんよね?
他に、2つの時刻の差、例えば(16時30分)-(16時20分)=(10分)の
「10分」は時刻ではなく時間ですよね?
引いたものが常に同じ種類のものと思っているのが間違いです。
(もちろん、同じ種類のものになる場合もたくさんありますが)

No.60172 - 2019/07/27(Sat) 16:23:04

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
すごくわかりやすいです。理解できました。
変化量は長さとはちがうもので正負のある、長さでないものとして理解します。
どうもありがとうございます。

No.60174 - 2019/07/27(Sat) 17:47:26

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
ちなみに、数学においてどんな問題や難しい公式に関しても長さは絶対に正の値なのでしょうか?
擬リーマン幾何とかでは長さは負になることがあるとか言っていた人が過去にいたので気になりました。

No.60178 - 2019/07/27(Sat) 18:23:15

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / らすかる
私は長さが負になる数学は聞いたことがありません。
(私の知識は多くありませんので、私が知らないだけという可能性は大いにあります。)

No.60180 - 2019/07/27(Sat) 19:19:47

Re: cosθの幾何学的な微分について。 / マーク42
なるほど、長さは絶対に正になると思いたいです。
どうもありがとうございました。

No.60186 - 2019/07/27(Sat) 20:19:53
一次関数 / 赤間
初歩的な質問だと思うんですが、緑線のとこなんでいるんですか?
No.60162 - 2019/07/26(Fri) 21:54:51

Re: 一次関数 / らすかる
その下の赤い文字のところで使っているからです。
No.60163 - 2019/07/26(Fri) 22:27:10
確率 / 楢
答えが手元にありません、よろしくお願いします。
No.60161 - 2019/07/26(Fri) 21:48:25

Re: 確率 / らすかる
ア 6人それぞれがA,Bのどちらかなので2^6=64通り
イ 上記のうち空き教室ができるのは「全員がA」「全員がB」の2通りなので64-2=62通り

No.60164 - 2019/07/26(Fri) 22:28:37
確率 / 高1
丸がついてるとこがあってるのか分からないので教えてください。
(1)は165分の1(2)は165分の155(6)は240で合ってますか?
(9)はどうやって解けばいいんですか?

No.60148 - 2019/07/26(Fri) 00:11:15

Re: 確率 / 高1
(9)って30分の23ですか?
No.60149 - 2019/07/26(Fri) 00:11:47

Re: 確率 / ヨッシー
いずれも違いますが、せめて式だけでも書いてもらえると、どこで間違っているかを示して差し上げられます。

(9) は、
 A∪Bの補集合なので、1−1/2=1/2
とすぐ出ます。

No.60150 - 2019/07/26(Fri) 00:42:01

Re: 確率 / 高1
すいません、今度から途中式も書いて質問させていただきます。
No.60154 - 2019/07/26(Fri) 07:05:16
(No Subject) / 数楽
(2)の
0<=a<=1というaの範囲を文字消去の際に考えていないように感じたのですが、どのように考えたらaの範囲は満たされていると言えるのでしょうか?

No.60147 - 2019/07/25(Thu) 23:24:38

Re: / X
これは最終的な解答が舌足らずですね。
0≦a≦1により、
0≦xかつ0≦y
という条件が付きます。

つまり、解答は
(x^2)/t^2+(y^2)/(1-t)^2=1
(但し0≦xかつ0≦y)
となります。

No.60159 - 2019/07/26(Fri) 18:40:46
(No Subject) / 鹿
ベクトルの内積の定義から、
a→=(a,b) b→=(c,d)
a→•b→=ac+bd
a→=(a,b,c) b→=(d,e,f)のとき、
a→•b→=ad+be+cf
であることが導かれる。
と書いてあったのですが、これはどのように導くのでしょうか?

自分でネットで調べたところ、ベクトルの内積の定義?をa→•b→=ac+bdで定義しているところもあって、何が何だかわからなくなってしまいました。

よろしくお願いします。
(高校3年です。)

No.60127 - 2019/07/25(Thu) 15:50:44

Re: / らすかる
そのような基本的なことは、
「内積 成分表示 証明」などで検索すれば
証明がいくらでも見つかります。
ここで聞いて一人の回答者に説明を受けるよりも、
検索した方が自分に合った説明を見つけられて
良いと思います。
例えば↓
https://text.yarukifinder.com/math/540

絶対値とcosで定義しても成分表示で定義しても
結果的に同じことですから、どちらで定義するかは
流儀によります。

No.60130 - 2019/07/25(Thu) 16:22:48

Re: / 鹿
ありがとうございました。

理解できました。

No.60137 - 2019/07/25(Thu) 20:34:00

Re: / 鹿
すいません、蛇足かもしれないのですが、
もし、ベクトルの内積の定義を成分からでなく、なす角から定義する(|a||b|cosθ)から定義するとしたら、
4次元以上ではどう定義するのでしょうか?
4次元での、なす角とは、何を意味するのでしょうか?

No.60139 - 2019/07/25(Thu) 20:39:54

Re: / らすかる
> 4次元以上ではどう定義するのでしょうか?
> 4次元での、なす角とは、何を意味するのでしょうか?

人間が認識しにくいだけで、数式的には
3次元と大して変わらないと思います。
a→=(a,b,c,d)ならば|a→|=√(a^2+b^2+c^2+d^2)
角度は、例えば二つのベクトルを三角形の2辺として
3辺の長さを求めれば余弦定理で求められますね。
(結果的に成分表示の式と同じになってしまうかも知れませんが)

No.60144 - 2019/07/25(Thu) 21:57:20

Re: / GandB
> 4次元以上ではどう定義するのでしょうか?
> 4次元での、なす角とは、何を意味するのでしょうか?

 内積空間で検索するか、線形代数の参考書の内積空間の説明をじっくり読む。
 少しニュアンスは違うが
  x^2 + y^2 = 1 は円
  x^2 + y^2 + z^2 = 1 は球
 では
  w^2 + x^2 + y^2 + z^2 = 1
はいったいなんなのでしょうという類の疑問といっしょ(笑)。

No.60146 - 2019/07/25(Thu) 22:07:50
(No Subject) / 記号
i.e の表す意味とはなんでしょうか?
自分で調べたところ”すなわち”を意味するものだという情報にたどり着いたのですが、これは∴と同じ意味なのでしょうか?
高校3年です。
ちなみにi.eは 場合分けのところで、
x^2=3 (i.e. x=±√3) のとき 〜
のように使われていました。

No.60126 - 2019/07/25(Thu) 15:40:52

Re: / らすかる
「すなわち」は「ゆえに」とは異なり、
同じ内容を別の表現でも書いて、よりわかりやすくするものです。
「○(i.e.△)」は「○(○は言い換えると△とも言える)」
のような意味です。

No.60128 - 2019/07/25(Thu) 16:12:09
指数表示の問題 / とぅりちぇん
この(3)(4)の問題の解答 解説をお願いしますm(_ _)m
No.60123 - 2019/07/25(Thu) 15:18:52
(No Subject) / 鹿
四面体OABCにおいてOA→=a→、 OB→=b→、 OC→=c→
とすると実数s,t,u を用いた時、

sa→ + tb→ + uc→ =0→ の時、
s=t=u=0であることを示せ。

一次独立?の証明問題だと思います。
どなたかおしえていただけませんか?

No.60122 - 2019/07/25(Thu) 15:01:14

Re: / X
s≠0と仮定すると問題の等式から
↑a=-(t/s)↑b-(u/s)↑c
これは↑aが↑b,↑cで張られる平面上に
あることを示しており、仮定に矛盾。
よってs=0
同様な方針により
s=t=u=0

No.60124 - 2019/07/25(Thu) 15:23:25

Re: / 鹿
Xさんありがとうございます。
同様の方針でやると、今度は、一直線上にあることになり矛盾
だから、b=0を満たす。
という回答で良いでしょうか?

No.60125 - 2019/07/25(Thu) 15:27:52

Re: / らすかる
> 同様の方針でやると、今度は、一直線上にあることになり矛盾
> だから、b=0を満たす。
> という回答で良いでしょうか?


違います。
「同様な方針」とは

t≠0と仮定すると問題の等式から
↑b=-(s/t)↑a-(u/t)↑c
これは↑bが↑a,↑cで張られる平面上に
あることを示しており、仮定に矛盾。
よってt=0
u≠0と仮定すると問題の等式から
↑c=-(s/u)↑a-(t/u)↑b
これは↑cが↑a,↑bで張られる平面上に
あることを示しており、仮定に矛盾。
よってu=0

ということです。

No.60129 - 2019/07/25(Thu) 16:16:03

Re: / 鹿
らすかるさん、すいません。自分はs=0が導かれたので、
tb→ + uc→ =0→ であるから、
ここで、t≠0とすると、
b→=(-u/t)c→となり、b,cが一直線上に並ぶことになり、不適だと考えて、t=0を導いたのですが、
この方法ではいけないのでしょうか?

No.60138 - 2019/07/25(Thu) 20:37:46

Re: / らすかる
それでも問題ないと思います。
No.60145 - 2019/07/25(Thu) 21:59:11
小学一年生問題 / マルモ
答えが17なのですが何回数えても16になります
数え方教えてもらえませんか?

No.60117 - 2019/07/25(Thu) 06:48:17

Re: 小学一年生問題 / IT
1段目は、向かって左から 3+2+2+1=8個
2段目は  8-2=6個 (あるいは3+2+1=6個)
3段目は 3個

合計17個

ちゃんと上下を正しく置いて考えないと 数えられません。

No.60118 - 2019/07/25(Thu) 07:30:53

Re: 小学一年生問題 / らすかる
別解
高さ3の塔が3本、高さ2の塔が3本、高さ1の塔が2本なので
3×3+2×3+1×2=17個

No.60120 - 2019/07/25(Thu) 07:59:12

Re: 小学一年生問題 / IT
らすかるさん方式が良いですね。
No.60140 - 2019/07/25(Thu) 20:56:19

Re: 小学一年生問題 / マルモ
ありがとうございました。すごく助かりました。
子供にも教えてみます。

No.60141 - 2019/07/25(Thu) 21:39:38
確率 / 高1
丸をつけてるとこがわからないので教えてください。
(3)は7分の2(10)は5分の4だと思うんですが、合ってますか?
他は分かりません。

No.60113 - 2019/07/25(Thu) 00:13:52

Re: 確率 / らすかる
両方とも合っていません。
(3) 奇数を1枚、偶数を1枚引く確率なので、4C1×3C1/7C2=4/7
(4) 左右どちらから並べても偶数になる確率は変わらないので、
 右から順に並べると考えると1枚目が偶数である確率となり3/7
(5) 3か6のいずれかを引く確率なので、余事象を考えて1-5C3/7C3=5/7
(7) (Aが左端にくる確率)=(Bが右端にくる確率)=1/6、
 (Aが左端かつBが右端にくる確率)=1/6×1/5=1/30なので
 求める確率は1/6+1/6-1/30=3/10
(10) P(A∩B)=7/30なのでP(A~∩B)=1/3-7/30=1/10
 従ってP(A∪B~)=1-P(A~∩B)=9/10

No.60121 - 2019/07/25(Thu) 10:15:56
小学生の問題です。 / なかよし
「A君とB君がそれぞれリンゴを持っていて、その比率は5:4です。A君がB君にリンゴを33個渡すと、A君とB君の持つリンゴの比率は1:3になります。2人の持っているリンゴの合計は何個でしょうか。」
答えは108個です。
50個:40個の時は違う、55個:44個の時も違う、という風にゴリ押しでやっていけば答えは出せるのですが、もっとスマートなやり方はありますか?
よろしくお願いします。

No.60111 - 2019/07/24(Wed) 23:16:16

Re: 小学生の問題です。 / らすかる
5+4=9, 1+3=4なので5:4を4倍、1:3を9倍して
最初20:16、渡した後9:27(どちらも合計36)
この比で20→9と減った11が33個にあたるので、
1あたり3個となり36では36×3=108個。

No.60112 - 2019/07/24(Wed) 23:43:30

Re: 小学生の問題です。 / なかよし
ありがとうございます。
No.60153 - 2019/07/26(Fri) 06:02:25
角xの角度 / なかよし
中学2年生の問題です。
答えは60度なんですが、どうしてでしょうか。
中央の三角形が正三角形、台形の上辺と下辺が平行で、右の三角形の左の角が60度だという事までは分かります。
よろしくお願いします。

No.60107 - 2019/07/24(Wed) 22:50:41

Re: 角xの角度 / らすかる
この図の条件だけではxは求まりません。
答えが60°になるためには何か他の条件が必要です。

No.60109 - 2019/07/24(Wed) 23:02:39

Re: 角xの角度 / なかよし
ですよね!良かったです、結構長い時間悩んでたので・・・
ありがとうございます。

No.60110 - 2019/07/24(Wed) 23:05:25
二次関数 / 楢
解いた時は赤線のとこは書いておらず青線のとこだけ書いて解答してたんですけど青線だけ書いてもオッケーですか?
No.60101 - 2019/07/24(Wed) 20:24:37

Re: 二次関数 / IT
採点者によると思いますが、私なら減点はしないと思います。

計算ミスなどによる減点を防ぐためにも、時間があれば
0<a/2<3 も書いた方がいいかもしれませんね。

No.60104 - 2019/07/24(Wed) 21:14:26

Re: 二次関数 / 楢
分かりました、ありがとうございました
No.60143 - 2019/07/25(Thu) 21:51:59
とあるゲーム(ビアポン)で勝つ確率 / セブ
ビアポンというアメリカで流行っているゲームがあります。様々なルールがありますが、今回は、2人がそれぞれテーブルの端に紙コップを一つずつ置き、卓球のピンポン玉を交互に投げて、相手のカップに先に入れた方が勝ちとします。
A君が入れる確率を0.3、B君が入れる確率を0.5とし、A君が先行だとした時、A君がこのゲームに勝つ確率を求めたいです。

お互い入れるのを失敗する可能性があり、ゲームが終わるまでの回数が決まっていないので、どうやって確率を出せばいいのか分かりませんでした。

No.60098 - 2019/07/24(Wed) 19:29:45

Re: とあるゲーム(ビアポン)で勝つ確率 / IT
A君が1回目、3回目、5回目、7回目で勝つ確率は
0.3
0.7*0.5*0.3
0.7*0.5*0.7*0.5*0.3
0.7*0.5*0.7*0.5*0.7*0.5*0.3
・・・・・・
B君が2回目、4回目、6回目、8回目で勝つ確率は

0.7*0.5
0.7*0.5*0.7*0.5
0.7*0.5*0.7*0.5*0.7*0.5
0.7*0.5*0.7*0.5*0.7*0.5*0.7*0.5
.......

です。

無限等比級数の和を求めればいいとおもいます。

No.60099 - 2019/07/24(Wed) 20:09:04

Re: とあるゲーム(ビアポン)で勝つ確率 / らすかる
A君が勝つ確率をxとすると
x=(1回目にA君が成功する確率)
 +(1回目にA君が失敗して2回目にB君が失敗する確率)×(A君が勝つ確率)
すなわち
x=0.3+0.7×0.5×x
これを解いて x=6/13

No.60100 - 2019/07/24(Wed) 20:16:50
(No Subject) / 雨やどり
極値を持つ3次関数へ、任意の点(x,y)からは、一本以上接線が引けることを示せ。
No.60097 - 2019/07/24(Wed) 19:27:27

Re: / らすかる
f(x)=ax^3+bx^2+cx+d(a≠0)とするとf'(x)=3ax^2+2bx+cなので
f(x)上の点(t,at^3+bt^2+ct+d)における接線は
y=(3at^2+2bt+c)(x-t)+at^3+bt^2+ct+d
tについて解くと
-2at^3+(3ax-b)t^2+(2bx)t+(cx+d)-y=0
これはtに関する三次方程式なので、
任意のx,yに対して少なくともtの実数解が一つ以上ある。
従って三次関数が極値を持つかどうかにかかわらず、
任意の点(x,y)から接線が引ける。

…となると思いますが、
わざわざ「極値を持つ3次関数」としているところから考えると、
この解き方ではいけないのかも知れませんね。
もしかして微分は習っていないのでしょうか。

No.60103 - 2019/07/24(Wed) 20:39:40

Re: / 雨やどり
ラスカルさん、ありがとうございます。
微分は習いたてです。
ちなみに、もし極値を持たない3次関数?
(例えばy=x^3) なら、この命題(接線が一本以上引ける)は成り立つのでしょうか?

No.60105 - 2019/07/24(Wed) 22:43:02

Re: / らすかる
上に
> 三次関数が極値を持つかどうかにかかわらず、
> 任意の点(x,y)から接線が引ける。

と書いた通り、極値がなくても引けるはずですので、
なぜ「極値を持つ」という条件を付けているのかわかりません。
微分を習ったのなら上の解答でほぼ問題ないと思います。

No.60108 - 2019/07/24(Wed) 23:00:42
(No Subject) / ゆい橋
(2)ですが、なぜ2•2/6となるのですか?
No.60096 - 2019/07/24(Wed) 17:58:38

Re: / X
∫[α→β](x-α)(x-β)dx=-(1/6)(β-α)^3
はよろしいですか?

ここで添付写真のご質問の積分において
α=(1-√7)/2
β=(1+√7)/2
とすると
∫[(1-√7)/2→(1+√7)/2]{-2(2x^2-2x-3)}dx=∫[α→β]{-2・2(x-α)(x-β)}dx
=…

No.60102 - 2019/07/24(Wed) 20:35:19
ご質問 / ひろ
(問題) 0から9までの全ての数字を1回ずつ使って一桁か二桁の自然数を作り、それらを全て足し算した時の答えが【222】になる事はありますか。

というものです。かなり考えたのですが、どうしても分からず困っております。ご教示頂けましたら幸いです。どうぞよろしくお願い致します。

No.60075 - 2019/07/24(Wed) 00:42:49

Re: ご質問 / らすかる
0から9まで足すと45になります。
45は9で割り切れますので、
0から9までの数字をどのように1回ずつ使って何桁の自然数を作っても
足した結果は必ず9で割り切れます。
222は9で割り切れませんので、222になることはありません。

No.60077 - 2019/07/24(Wed) 00:59:00

Re: ご質問 / ひろ
なるほど、よく分かりました。大変助かりました。どうも有難うございました。
No.60084 - 2019/07/24(Wed) 09:47:35
(No Subject) / しょう
(3)についてなのですが、最初にxとyを入れ替えて計算したのですが、答えと違ってしまいます。
最初にxとyを入れ替えるのはまずいのでしょうか?

No.60067 - 2019/07/23(Tue) 21:34:57

Re: / IT
2行目の等式は間違っています。

一般には log[3](a+b)=log[3](a)+log[3](b) は成り立ちません。

No.60068 - 2019/07/23(Tue) 21:43:42

Re: / しょう
両辺の対数をとったのですがダメなのですか?
No.60069 - 2019/07/23(Tue) 22:04:19

Re: / IT
2行目の右辺は1行目の右辺の対数を取ったものになっていません。

繰り返しになりますが 一般には log[3](a-b)=log[3](a)-log[3](b) は成り立ちません。

No.60070 - 2019/07/23(Tue) 22:11:12
(No Subject) / べえ
計算の仕方教えて欲しいです
No.60066 - 2019/07/23(Tue) 21:29:05

Re: / らすかる
2番目の分子は200ではなく100ですか?
700にも見えますが、違いますよね?

No.60072 - 2019/07/23(Tue) 23:34:54
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