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880,874

角の倧きさの曎新を芋お

 付けで通りの解き方出珟
党お「正䞉角圢」のお䞖話になっおいる。

「頂角床の二等蟺䞉角圢を、図のように【二分割】するず、
䞀番小さい角床は必ず床になる」
ず、頭に刻たれおしたった。

䞭心角床の円呚角にもなる。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

数の積み朚

___3
__4,7
_5,9,2
6,1,10,8
ずいう数字でピラミッドの様に積み䞊げるず
䞋の隣り合う2数の差が䞊の段にあり、積み䞊げ終わるず
110の数が䞀通り揃う。

この様な積み方は他に考えられないか
䜆し巊右の入れ替えずなる
___3
__7,4
_2,9,5
8,10,1,6
は同じものずしたす。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

ちゃちゃっずプログラムを䜜っお最䞋段巊端最䞋段右端ずいう条件を付けお調べたずころ
䟋瀺されたものも含めお以䞋の4通りになりたした。

___3
__4,7
_5,9,2
6,1,10,8

___3
__5,2
_4,9,7
6,10,1,8

___4
__2,6
_5,7,1
8,3,10,9

___4
__5,1
_2,7,6
8,10,3,9

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月22日 19:04)

ならば
___0
__2,8
_7,5,3
1,6,9,4
の様に
䞋の隣り合う2数の和の䞋桁の数が䞊の段にあり、積み䞊げ終わるず
09の数が䞀通り揃う。
ずいうこずになる配列は他にあるか

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

党郚で以䞋の4通りだず思いたす。

___0
__2,8
_7,5,3
1,6,9,4

___0
__4,6
_9,5,1
2,7,8,3

___0
__2,8
_7,5,3
6,1,4,9

___0
__4,6
_9,5,1
7,2,3,8

では、最初の差分の方匏で
1段(1のみ): 1通り
2段(13): 2通り
3段(16): 4通り
4段(110): 4通り
ずなりたすが、5段(115)では䜕通りでしょう

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月23日 12:34)

䞀通りのみでは。
_____5
____4,9
___7,11,2
__8,1,12,10
6,14,15,3,13

では6段には存圚するか
存圚しないならその蚌明は

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

5段の1通りは正解です。
蚌明はわかりたせんが、6段・7段・8段では解はありたせんでした。
「6段以䞊では解はない」ずいう可胜性もありたすが、
さすがに6・7・8だけでは䜕ずも蚀えないですね。
ちなみに8段の党探玢には半日かかりたした。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月24日 08:07)

6段での蚌明が気になったので色々調べおみたら
Shichermanずいうこのパズルを提出した人らしい人物が
mod 2
では|a-b|≡a+b (mod 2)
から,
6個の異なる敎数
a,b,c,d,e,fから
a+b,b+c,c+d,d+e,e+f
a+2*b+c,b+2*c+d,c+2*d+e,d+2*e+f
a+3*b+3*c+d,b+3*c+3*d+e,c+3*d+3*e+f
a+4*b+6*c+4*d+e,b+4*c+6*d+4*e+f
a+5*b+10*c+10*d+5*e+f
ず和を䜜っおいき、それたでのすべお珟れる総和が
6*a+20*b+34*c+34*d+20*e+6*f
なのでその数字は偶数であるこずになる。
䞀方1~21(6段では党郚の数は1+2++6=21)
の数の総和は21*22/2=231
で奇数である。
mod2では奇数、偶数は䞀臎するはずなのでこれは矛盟し
劂䜕なる6個の数でも構成は䞍可胜ずなる。

で瀺しおいた。
そこで7段ではず思い
a,b,c,d,e,f,g
で生たれおくる2数の和によるmod 2での考察)構成での総和をみるず
7*a+27*b+55*c+69*d+55*e+27*f+7*g≡1 (mod 2)
䞀方
28*29/2=406≡0 (mod 2)
より7段でも矛盟
8段では
a,b,c,d,e,f,g,h
からは総数
8*a+35*b+83*c+125*d+125*e+83*f+35*g+8*h≡0 (mod 2)
36*37/2=666≡0 (mod 2)
埓っお8段はこの手では蚌明ができないこずになる。

さらに気になったのでAIを利甚しお尋ねるず
n>5では䞀切存圚できないこずがHerbert Taylorにより蚌明が䞎えられおおり
かなりテクニカルなもので単玔なパリティ蚈算だけではすたず、より粟巧な
䞍倉量や構造解析を行うずある。

なおこれが2018段においおは䞍可胜であるこずの蚌明を問う問題が
数孊オリンピックに出題さおいるずいう。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

やはり6段以䞊では解はなかったのですね。
2018段の問題をいきなり出されおも解けないだろうなぁ・・・

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

今さらですが、7段の蚌明がちょっず違うような気がしたす。
私の勘違いでしたらご容赊䞋さい
> 7*a+27*b+55*c+69*d+55*e+27*f+7*g≡1 (mod 2)
これはa,b,c,d,e,f,gのうち奇数が奇数個なら成り立ちたすが、
奇数が偶数個の堎合は
7*a+27*b+55*c+69*d+55*e+27*f+7*g≡0 (mod 2)
ずなるのではないでしょうか。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

a,b,c,,gの奇遇によっお倉化しおしたいたすね。
単に奇数の係数が奇数個であったので1ず刀断しおしたっおおりたした。
らすかるさんの指摘どうりですね。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

Shichermanずいうず、ゞッヒャヌマンダむスのShichermanでしょうか。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

察称数を䜜る

察称数
カプレカ数6174に、觊発されお、数楜しおみたした。
察称数巊右の䞊び順が同じ数 䟋 1441、8712178など
察称数を、䜜るための
操䜜、数を逆転した数ず足す
124334214664 繰り䞊がりが、無ければ自明
5678876514443 繰り䞊がりがあるずき
くりかえすず 144433444148884 察称数になりたす
操䜜、2020のように、末尟0のずきカプレカ数でも
20202022222、 20303022332 のように0を陀いお足す
202112023223、  202772029229
操䜜12だけでも、驚きです。桁数が増え続ける可胜性があり䞍安です。
1桁100、2桁玄80、3桁以䞊、繰り返せば可胜性高い
操䜜3、 足しお偶数なら2で割りたす。
2028820210230 ですが、0230/2=5115  意倖 !!!
技巧的、偶然の気がするかも知れたせん。必然ではありたせん。
圓初は、 察称数である堎合を考えお
7887788715774 15774/2=7887 
同じものを足しお、で割るず元に戻るので自明
操䜜だけだず、前の 157744775163525 6352552536116061 
116061160611276672 遠回り
桁数が、増えるこずも無く、近道です。
末尟ず頭の数が、奇数ず偶数、偶数ず奇数の堎合に和が、
奇数になりたすが、い぀たでも続かない。繰り䞊がりしだいです。
5桁数以䞊では、蚈算の回数が増える傟向にありたすが、
操䜜1だけでも、できるず思いたす。
䟋 12657 →→→→→→ 960069
党お蚈算した、蚳ではないので、4桁で、5回を超える操䜜が必芁な数が、
あれば教えおください。
奜きな、生幎でやるず、盎ぐに、察称数になりたした。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎02月27日 10:19)

巊からでも右からでも同じ䞊びの数は「回文数」ずいいたす。
5回を超えるものは山ほどありたすが、以䞋は䟋です。

6回で終わるもの
1069, 1079, 1159, 1169, 1249, 1259, 1339, 1349, 1429, 1439,
1519, 1529, 1609, 1619, 1699, 1709, 1789, 1799, 1879, 1889,
(以䞋略)

7回で終わるもの
1394, 1484, 1574, 1664, 1754, 1844, 1898, 1934, 1988, 1992,
1994, 1999, 2393, 2483, 2573, 2663, 2753, 2843, 2897, 2933,
(以䞋略)

8回で終わるもの
1993, 1995, 2992, 2994, 3991, 3993, 4990, 4992, 5991, 6990,
8059, 8149, 8239, 8329, 8419, 8509, 8599, 8689, 8779, 8869,
(以䞋略)

9回で終わるもの
1397, 1487, 1577, 1667, 1757, 1847, 1937, 2396, 2486, 2576,
2666, 2756, 2846, 2936, 2999, 3395, 3485, 3575, 3665, 3755,
(以䞋略)

10回で終わるもの
9059, 9149, 9239, 9329, 9419, 9509, 9599, 9689, 9779, 9869, 9959

11回で終わるもの
7069, 7159, 7249, 7339, 7429, 7519, 7609, 7699, 7789, 7879,
7969, 8068, 8158, 8248, 8338, 8428, 8518, 8608, 8698, 8788,
(以䞋略)

12回で終わるもの
2069, 2159, 2249, 2339, 2429, 2519, 2609, 2699, 2789, 2879,
2969, 3068, 3158, 3248, 3338, 3428, 3518, 3608, 3698, 3788,
(以䞋略)

13回で終わるもの
1797, 1887, 1894, 1977, 1984, 2796, 2886, 2893, 2976, 2983,
3795, 3885, 3892, 3975, 3982, 4794, 4884, 4891, 4974, 4981,
(以䞋略)

14回で終わるもの
1991, 2990

15回で終わるもの
1998, 2997, 3996, 4995, 5994, 6079, 6169, 6259, 6349, 6439,
6529, 6619, 6709, 6799, 6889, 6979, 6993, 7078, 7168, 7258,
(以䞋略)

16回で終わるもの
1496, 1586, 1676, 1766, 1856, 1897, 1946, 1987, 2495, 2585,
2675, 2765, 2855, 2896, 2945, 2986, 3494, 3584, 3674, 3764,
(以䞋略)

17回で終わるもの
1792, 1882, 1972, 2791, 2881, 2971, 3790, 3880, 3970

18回で終わるもの
1798, 1888, 1978, 2797, 2887, 2977, 3796, 3886, 3976, 4795,
4885, 4975, 5794, 5884, 5974, 6793, 6883, 6973, 7792, 7882,
(以䞋略)

20回で終わるもの
6999, 7998, 8039, 8129, 8219, 8309, 8399, 8489, 8579, 8669,
8759, 8849, 8939, 8997, 9038, 9128, 9218, 9308, 9398, 9488,
(以䞋略)

21回で終わるもの
1297, 1387, 1477, 1567, 1657, 1747, 1837, 1927, 2296, 2386,
2476, 2566, 2656, 2746, 2836, 2926, 3295, 3385, 3475, 3565,
(以䞋略)

10000回でも終わらないもの
1495, 1497, 1585, 1587, 1675, 1677, 1765, 1767, 1855, 1857,
1945, 1947, 1997, 2494, 2496, 2584, 2586, 2674, 2676, 2764,
(以䞋略)
4桁で10000回でも終わらないものは、数回で
52514,83127,96558,97768,109989
のいずれかになる数です。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

ピラミッド数仮称
12111×11
12321111×111
12343211111×1111
12345432111111×11111
掛け算で぀くれたすが、
䞊の数を、操䜜で䜜るこずを考えおみたした。
任意の数で、できるかは䞍明です。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

10進法なら
111111111×11111111112345678987654321
たでですが、䟋えば11進法にするず、
1111111111×1111111111123456789A987654321
ずなりたすね。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

操䜜123で
1215665
2430034224642偶数なので
1232124642÷2
246400046422468642
12343212468642÷2
5の時は、繰り䞊がるので、難しいが、可胜。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎03月22日 15:47)

196問題
196691887
8877881675
167557617436
7436÷23718
3718817311891
118911981131702
31702÷215851

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

123454321=(246850000+58642)/2
12345654321=(24685650000+5658642)/2
1234567654321=(2468567650000+567658642)/2
123456787654321=(246856787650000+56787658642)/2
12345678987654321=(24685678987650000+5678987658642)/2

二桁の10からは、䞍思議なこずが起こりたした。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

12345678910987654321を䜜るために
パタヌンに埓がっお、倍した
24685678910987650000ず逆転数5678901987658642を足しおで割れば、出来なくお
逆転数の代わりに、5678910987658642だずうたくいきたす。

24685125000051258642÷2123451254321 

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

䞉ケ桁の数100999に぀いお調べたした。
A数字が、回文数
B逆転数ずの和が、回文数
C逆転数ずの和が偶数で、で割るず、回文数
A90B210C284584 重耇は避けたした。

䞉桁の数の堎合、逆転数ずの和が、偶数ならば、2で割った数は、回文数になるようです。どうでしょうか4桁以䞊は、どうでしょうか
操䜜を䜿えば、桁も、回文数になる回数が、倧分枛少したす。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

四ケタの数 ABCDで、AD,BCが、共に偶数であれば、
2で割っお、回文数
五ケタの数 ABCDEで、AE,BDが、共に偶数であれば、
2で割っお、回文数

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

詊しお頂いお有難うございたす。
前提条件を、端折っおしたいたした。
元の数ABCDの逆転数DCBAを、足しお2で割った結果が、回文数に、なりたす。
ケタも同様です。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

近䌌の芋積もり

0から9の数字を䞀床ず぀䜿甚した

(1+0.2^(9^(7*6)))^5(^(3^84))

は自然察数の底eに凄く近い倀を衚せるずいう。
小数点以䞋劂䜕ほどたで近いものになるか芋積もっお欲しい。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

誀差はほがe/(2*5^(3^84))なので
小数点以䞋玄8368428989068425943817590916445001887164桁(≒8.37×10^39桁)正しい
ずいうこずになるかず思いたす。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

「小町算で無理数近䌌」の蚘事の話ですかね

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

(1+0.2^(9^(7*6)))^5(^(3^84))

これは

(1+0.2^(9^(7*6)))^(5^(3^84))

ずいうこずですか

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

はい。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

ご教瀺をありがずうございたした。

(1+1/N)^N
の圢になっおいるのだずようやく気が付きたした。
頭ワルすぎ‌

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

䞉角圢ず匏

△ABCの内郚に点Pをずる。Pから、各蟺に䞋した垂線の足の長さを、H1、H2、H3ずする。順䞍同 このずき、

APBPCP ≧ 2H1H2H3 ゚ルデス

AP・BP・CP ≧ H1H2H2H3H3H1オッペンハむム

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

䞉角圢ABCの、倖接円の半埄をR、内接円の半埄をずするずき、
  ≧2 が成り立぀。等号は、正䞉角圢のずき

䞉角圢の内郚の点を、フェルマヌ点をずするずき、
  ≧ 
    が成り立぀。 

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

△ABCの倖接円のAにおける接線ずBCの延長ずの亀点亀わるずき
をDずするず
BDCDABAC が成り立぀。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

△ABCの倖接円のB,Cにおける接線の亀点をPずし、
盎線APずBCの亀点をDずするず
BDCDABAC が成り立぀。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

△BCDに察しお、∠BCD∠BADずなる、平行四蟺圢をずる。
△BCDの倖接円の頂点Cにおける接線が盎線AB、ADず亀わる点をP、Qずするず
PCCQAPAQ,
BPDQAPAQ
が成り立぀。3乗が珍しい私芋

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

固有倀からの行列構成

A=[-1,-2;3,4]
なる行列ではこの固有倀は
det(A-λ*I)=(-1-λ)*(4-λ)-(-2)*3=λ^2-3*λ+2=(λ-1)*(λ-2)
からλ1=1,λ2=2
の固有倀が芋぀かる。

そこで逆に固有倀を指定しお、それを持぀異なる成分からなる正方行列を䜜っおほしい。

(1)固有倀-3,7を持぀2次正方行列M1
(2)固有倀1,2,3を持぀3次正方行列M2
(3)固有倀-4,8,9を持぀3次正方行列M3

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)


成分が異なるだけでよいなら倉なものも䜜り攟題なので、
勝手に敎数か぀非れロずいう条件を付けおみたす。


目暙の固有倀が察角成分に䞊ぶ䞉角行列Aず正則行列Pを甚いるず、PAP^(-1)は目暙の固有倀を持぀。

Pの各成分が敎数で行列匏が+1たたは-1ならばP^(-1)の各成分も敎数になる。

あずは適圓に詊しお成分がすべお異なるようにすればよい。


(1)
A=[[-3,1],[0,7]], P=[[1,0],[-1,1]]
ずしおみるず、
PAP^(-1)=[[-2,1],[9,6]]

(2)
A=[[1,3,2],[0,2,1],[0,0,3]], P=[[1,0,0],[3,1,0],[0,2,1]]
ずしおみるず、
PAP^(-1)=[[4,-1,2],[12,-3,7],[18,-6,5]]

(3)
A=[[-4,3,2],[0,8,1],[0,0,9]], P=[[1,0,0],[1,1,0],[0,2,1]]
ずしおみるず、
PAP^(-1)=[[-3,-1,2],[-9,5,3],[6,-6,11]]

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

こんな䟿利な方法があるのですね。
目的の固有方皋匏を満たすようにある意味力ずくで探しおいたした。

そこで(3)の結果の行列S=[[-3,-1,2],[-9,5,3],[6,-6,11]]を䜿わせおもらっお
f1(x)=1/312*x^3+3/104*x^2-29/156*x
ず
f2(x)=1/312*(313*x^3--4047*x^2+1190*x+89856)
の2぀の関数においお、それぞれ
f1(S),f2(S)を蚈算させるず結果は共に3次の正方行列M1,M2に集玄されたすが(f2の定数項では3次の単䜍行列を補う。)
それぞれM1,M2の固有倀は䜕でしょうか

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月04日 07:44)

ずりあえず普通に蚈算したした。


Sの固有倀λの固有ベクトルをvずする。
nを自然数ずするずき、
S^nv
=S^(n-1)Sv
=S^(n-1)(λv)
=λ*S^(n-1)v
=λ*S^(n-2)Sv
=λ*S^(n-2)(λv)
=λ^2*S^(n-2)v


=λ^(n-1)*Sv
=λ^(n-1)*(λv)
=λ^n*v
なので、vはS^nの固有ベクトルでその固有倀はλ^nである。


[1]
M1=1/312*S^3+3/104*S^2-29/156*S
に右からvを掛けるず
M1v
=(1/312*S^3+3/104*S^2-29/156*S)v
=1/312*S^3v+3/104*S^2v-29/156*Sv
=1/312*λ^3*v+3/104*λ^2*v-29/156*λ*v
=(1/312*λ^3+3/104*λ^2-29/156*λ)*v
なので、vはM1の固有ベクトルであり、その固有倀は
1/312*λ^3+3/104*λ^2-29/156*λ
である。
Sの固有倀-4,8,9を代入するずM1の固有倀は1,2,3ずなる。


[2]
単䜍行列をIずする。
M2=1/312*(313*S^3-4047*S^2+1190*S+89856*I)
に右からvを掛けるず
M2v
=1/312*(313*S^3-4047*S^2+1190*S+89856*I)v
=1/312*(313*S^3v-4047*S^2v+1190*Sv+89856*v)
=1/312*(313*λ^3*v-4047*λ^2*v+1190*λ*v+89856*v)
=1/312*(313*λ^3-4047*λ^2+1190*λ+89856)*v
なので、vはM2の固有ベクトルであり、その固有倀は
1/312*(313*λ^3-4047*λ^2+1190*λ+89856)
である。
Sの固有倀-4,8,9を代入するずM2の固有倀は1,2,5ずなる。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月05日 04:17)

蚈算ありがずうございたす。
[2]ではSの固有倀9ではM2の固有倀は3ずなりたせんか

たたたたフロベニりスの定理ずいうものに出䌚い、本圓にこんなこずが起こるのか
ず思っお色々固有倀をも぀行列Sを䜿っお実隓をしおいる䞭で
f(x)の関数で䜜り䞊げるf(S)の行列Mの固有倀をこちらが指定できるものに動かすこずができる
f(x)はどんな関数ずしお蚭定しおおけばいいのかを探すのに
ラグランゞュの補間法からのf1(x)
ファンデルモンドの行列匏からのf2(x)
で隓しおいたのがこの蚈算でした。
どうしおこんなこずが成り立぀のかは正しくりらひいさんが瀺されるこずで玍埗できたした。

実隓しおみお䞀般に(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)を通る3次関数は
原点を通るものず、原点を通らないものず2通り存圚できるこずが起こるんですね。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

蚈算ミスしおいたようです。
確かに、[2]ではSの固有倀9でM2の固有倀が3ずなりたした。
倱瀌したした。


(-4,1), (8,2), (9,3) を通る3次関数は
f(x)=ax^3+bx^2+cx+d
ずおいお、
f(-4)=1, f(8)=2, f(9)=3 より
-64a+16b-4c+d=1, 512a+64b+8c+d=2, 729a+81b+9c+d=3
を連立しお解いた答え
b=-13a+11/156, c=4a-31/156, d=288a-12/13
WolframAlphaに解いおもらった
を䜿甚しお
f(x)=ax^3+(-13a+11/156)x^2+(4a-31/156)x+(288a-12/13)
ずすればいいです。

a=1/312 を代入すれば f1(x) が埗られ、
a=313/312 を代入すれば f2(x) が埗られたす。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

行列方皋匏

A,Bは共に自然数を成分ずする2×2行列で
Aは察称行列ずする。
A*B=[ 6__6]
_____[46 22]
B*A=[ 5 37]
_____[ 7 23]
であるずき、A,Bを求めお䞋さい。(アンダヌバヌは列を揃えるために䜿甚しおいたす。)

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

地道に蚈算しようず思っお匏を立おお蚈算を進めたら、結構あっさり解けたした。
A=[1,1;1,9], B=[1,4;5,2] (Pari/GPの圢匏) ですね。

(远蚘)
私が解いた䜕の工倫もない方法を敎理するず
A=[a,b;b,c], B=[d,e;f,g]ずおくず、条件から
(1)ad+bf=6 (2)ae+bg=6 (3)bd+cf=46 (4)be+cg=22
(5)ad+be=5 (6)bd+ce=37 (7)af+bg=7 (8)bf+cg=23
(7)-(2)からa(f-e)=1, (8)-(4)からb(f-e)=1, (3)-(6)からc(f-e)=9
なのでa=b=1,c=9,f=e+1。(2)(4)(5)に代入しお
(2)e+g=6 (4)e+9g=22 (5)d+e=5
(4)-(2)からg=2, (2)からe=4, (5)からd=1, f=e+1からf=5
∎(a,b,c,d,e,f,g)=(1,1,9,1,4,5,2)

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月03日 04:32)


|A||B| = -144
なので、A,Bは正則である。

B^(-1) = [[a, b], [c, d]]
ずおく。

䞀぀目の匏に右からB^(-1)を掛けるず
A = [[6a+6c, 6b+6d], [46a+22c, 46b+22d]]
ずなり、
二぀目の匏に巊からB^(-1)を掛けるず
A = [[5a+7b, 37a+23b], [5c+7d, 37c+23d]]
ずなる。

6a+6c = 5a+7b, 6b+6d = 37a+23b, 46a+22c = 5c+7d, 46b+22d = 37c+23d
を連立しお解くず、p,qを任意の実数ずしお
a = 7p-6q, b = p, c = q, d = 46p-37q
ずなるので、
A = [[42p-30q, 282p-222q], [322p-254q, 1058p-814q]]
ず曞ける。

Aが察称行列のずき、
282p-222q = 322p-254q
を解くず、rを任意の実数ずしお
p = 4r, q = 5r
ず曞けるので、
A = [[18r, 18r], [18r, 162r]]
および
B^(-1) = [[-2r, 4r], [5r, -r]]
ずなる。よっお、
B = [[1/(18r), 4/(18r)], [5/(18r), 2/(18r)]]
ずなる。

Aの各成分が自然数になるのはmを自然数ずしお r = m/18 のずきであり、
Bの各成分が自然数になるのはnを自然数ずしお r = 1/(18n) のずきである。
m/18 = 1/(18n) より mn = 1 なので、m,nがずもに自然数になるのは m = n = 1 のずきだけである。
このずき r = 1/18 であり、
A = [[1, 1], [1, 9]], B = [[1, 4], [5, 2]]
ずなる。



><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><><



|A||B| = -144
なので、A,Bは正則である。

A^(-1) = [[a, b], [c, d]]
ずおく。

䞀぀目の匏に巊からA^(-1)を掛けるず
B = [[6a+46b, 6a+22b], [6c+46d, 6c+22d]]
ずなり、
二぀目の匏に右からA^(-1)を掛けるず
B = [[5a+37c, 5b+37d], [7a+23c, 7b+23d]]
ずなる。

6a+46b = 5a+37c, 6a+22b = 5b+37d, 6c+46d = 7a+23c, 6c+22d = 7b+23d
を連立しお解くず、p,qを任意の実数ずしお
a = -46p+37q, b = p, c = q, d = -7p+6q
ずなるので、
B = [[-230p+222q, -254p+222q], [-322p+282q, -154p+138q]]
ず曞ける。

Aが察称行列のずき、A^(-1)も察称行列になるので、rを任意の実数ずしお p = q = r ず曞けお
B = [[-8r, -32r], [-40r, -16r]]
および
A^(-1) = [[-9r, r], [r, -r]]
ずなる。よっお、
A = [[-1/(8r), -1/(8r)], [-1/(8r), -9/(8r)]]
ずなる。

Aの各成分が自然数になるのはmを自然数ずしお r = -1/(8m) のずきであり、
Bの各成分が自然数になるのはnを自然数ずしお r = -n/8 のずきである。
-1/(8m) = -n/8 より mn = 1 なので、m,nがずもに自然数になるのは m = n = 1 のずきだけである。
このずき r = -1/8 であり、
A = [[1, 1], [1, 9]], B = [[1, 4], [5, 2]]
ずなる。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎04月03日 04:16)

䞍等匏の衚す面積

kを実数ずしxy平面で連立䞍等匏
(y-k*x-1)*(y-(k+6)*x-1)≩0
y≧x^2
の衚す領域の面積S(k)を求めお䞋さい。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

k=t-3ずおいお地道に蚈算したら3(t^2+5)になったので
倚分3(k^2+6k+14)になるのだずは思いたすが、
こういう綺麗な結果になるずいうこずは
うたい蚈算方法があるのでしょうね。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

y=x^2 ず y=kx+1 の亀点を (a,a^2), (b,b^2) (a<b) ずしたす。
y=x^2 ず y=(k+6)x+1 の亀点を (c,c^2), (d,d^2) (c<d) ずしたす。

するず、明らかに a<c<b<d なので、1/6公匏ず倖積を甚いるず、求める面積は
S = (1/6)(c-a)^3 + (1/2){a(c^2-1)-c(a^2-1)} + (1/2){b(d^2-1)-d(b^2-1)} + (1/6)(d-b)^3
= (1/6)(c^3+d^3) + (1/2)(c+d) - (1/6)(a^3+b^3) - (1/2)(a+b)
= (1/6)(c+d)^3 + (1/2)(c+d)(1-cd) - (1/6)(a+b)^3 -(1/2)(a+b)(1-ab)
= (1/6)(k+6)^3 + (k+6) - (1/6)k^3 - k
= 3k^2 + 18k + 42

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

y=x^2ず
y=mx+1
の亀点をP(p,mp+1),Q(q,mq+1) (p>q)
E(0,1)ずおく。
mを極僅かだけ倉化させた埮小量⊿mに察し
y=x^2,y=mx+1,y=(m+⊿m)x+1
ずで囲たれる埮小面積⊿Sを△EPM+△EQNで近䌌する。
ただし
M(p,(m+⊿m)p+1),N(q,(m+⊿m)q+1)ずする。

⊿S=1/2*p*⊿m*p+1/2*(-q)*(-⊿m*q)=1/2*(p^2+q^2)*⊿m
ここにp,qは
x^2-mx-1=0の2根より
p^2+q^2=m^2+2
即ち
dS/dm=1/2*(m^2+2)
求める面積S(k)がF(m)=1/6*m^3+mずしお
S(k)=1/2*∫[k,k+6](m^2+2)dm=F(k+6)-F(k)
=1/6*((k+6)^3-k^3)+((k+6)-k)
=3*k^2+18*k+42
=3*(k^2+6*k+14)

あのめんどくさい曲線郚分を含む
y=kx+1,y=x^2の亀点をA(a,ka+1),B(b,kb+1) (a<b)
y=(k+6)x+1,y=x^2の亀点をC(c,(k+6)c+1),D(d,(k+6)d+1) (c<d)
E(0,1)ずし
p=k^2+4,q=(k+6)^2+4ずするず求める郚分の面積は
EAC+EBD
=AC曲線郚+△EAC+BD曲線郚+△EBD
=AC曲線郚+BD曲線郚+△EAC+△EBD
=1/6*((c-a)^3+(d-b)^3)+3*(a*c+b*d)
これより
S(k)=1/6*(((6-(sqrt(q)-sqrt(p))/2)^3+((6+(sqrt(q)-sqrt(p))/2)^3)+
3*((k-sqrt(p))/2*(k+6-sqrt(q))/2+(k+sqrt(p))/2*(k+6+sqrt(q))/2)
r=sqrt(q)-sqrt(q)ず眮くこずで
=1/4*(36+3*r^2)+3/4*(2*k*(k+6)+2*sqrt(p*q))
=1/4*(36+3*(p+q-2*sqrt(p*q)))+3/2*(k*(k+6)+sqrt(p*q))
=9+3/4*(p+q)+3/2*k*(k+6)
=9+3/4*(k^2+4+(k+6)^2+4)+3/2*k*(k+6)
=3*(k^2+6*k+14)

なる蚈算をパスできるこずに感激したした。(途䞭タむプミスがあるかも知れたせん。)
ニュヌトン様様です。

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎03月25日 07:33)

ミケルの六円定理

ミケルの六円定理ずその蚌明が非垞に矎しかったので玹介したいず思ったのですが、
そのためには前提知識である有向角に぀いおの説明が必芁であり
その説明を曞くのが面倒くさかったのでここに曞くのはやめにしたした。

有向角に぀いお既に知っおいる方は↓の蚘事の定理4ず定理7をご芧ください。
https://mathlog.info/articles/PeafPGiUqV14YQ23qSVH

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

衝突実隓

半埄rの円柱同士が盎角にぶ぀かったずきの共通郚分の䜓積ずいう
Steinmetz Solid ずいうドむツ生たれの技術者の名を付けられた
ものがありこのサむトでも取り䞊げられおいたず思う。)
積分を䜿っおその䜓積が16/3*r^3 で算出されるこずを教える。
埓っお盎埄1(半埄r=1/2)の円柱が盎角にぶ぀かり合えば
2/3の䜓積が䜜られる。

そこでぶ぀けるものを円柱から䞀蟺が1の正䞉角圢の䞉角柱同士
ずすればどうなるか
ず思った。

ぶ぀かる条件を次のようにしたい。
xyz座暙軞で
xy平面䞊にy軞䞊に䞀぀の頂点を眮き、原点に重心がある様に
䞀蟺が1の長さを持぀正䞉角圢ABCをずる。
これをz軞に沿っお積み䞊げお出来る䞉角柱を立䜓Kずする。
䞀方
yz平面䞊でz軞䞊に䞀぀の頂点を眮き、原点に重心がある様に
䞀蟺が1の長さを持぀正䞉角圢PQRをずる。
これをx軞に沿っお積み䞊げお出来る䞉角柱を立䜓Lずする。

さお立䜓KずLがぶ぀かっおいる共通郚分の䜓積Vを算出しおほしい。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)

共通郚分の圢を考えずに断面だけを考えお・・・
※立䜓Kのy軞䞊の頂点はy0にあるものずしたした
立䜓Kをy=t(-√3/6t√3/3)で切るずz軞方向にのびる幅(2/3)(1-t√3)の垯
立䜓Lをy=t(-1/2t1/2)で切るずx軞方向にのびる幅(√3/2)(1-2|t|)の垯
よっお共通郚分をy=t(yの共通郚分は-√3/6t1/2)で切るず
2蟺が(2/3)(1-t√3)ず(√3/2)(1-2|t|)の長方圢
面積は(2/3)(1-t√3)×(√3/2)(1-2|t|)
=(1-t√3)(1-2|t|)/√3
なので、求める䜓積は
∫[-√3/61/2](1-t√3)(1-2|t|)/√3 dt
=1/6+5/(36√3)≒0.2468542

匕甚しお返信線集・削陀(線集枈: 2026幎03月16日 17:49)

自分も挑戊しおいたが倀が同じになっおいたので安心したした。
らすかるさんは栞心の郚分しか蚘述されおいたせんが、この結果を
埗るたでは結構ややこしい手続きず積分での面倒な蚈算を経過せねば
なりたせんでした。

ではこの共通郚分の圢状は
ずいくら頭の䞭で像を結がうず努力しおも人の脳私の脳みそだけかも)
は䞊手く察応できない。
2぀の盎円柱どうしのあの圢状も皆さん芋えおきたすか
さらに3぀の互いに盎亀する盎円柱の共通郚分など党く想像できたせん。
しかしこの幟䜕孊的には認識し難いものでも、
代数的手法でその実態を認識できる手段を人類が手に入れるこずが可胜
ならしめたデカルトのアむデアずニュヌトンやラむプニッツなどの寄䞎
には党く称賛の感謝しかありたせん。
人が理解するずいう営みやそのアプロヌチの手段などは哲孊的問題も含め
倧いに興味あるテヌマに感じたす。

匕甚しお返信線集・削陀(未線集)
合蚈3192ä»¶ (投皿559, 返信2633)

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