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数学の学び

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#数学がすき

積分 ∫ について

積分 ∫ について

上の青い線で囲まれた台形の面積を
「積分」を使って求めると次のようになります。

計算すると、27/2 になります。
公式に当てはめれば、さほど難しい計算ではありません。

一般に、上のような y = f (x) の a≦x≦b における面積S は、
f (x) の原始関数をF (x) とすれば、
S = F (b)-F(a) と表すことができます。

 意味はわからなくても、公式として覚えておけ

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超簡単な数学のはなしですが...

超簡単な数学のはなしですが...

等号「=」の意味

 「=」の意味って知っていますか?、と聞かれたらわからないという人はいないでしょう。「=」(イコール)あるいは「等号」と答える人が多いでしょう。

 「=」の左側(左辺)と右側(右辺)が同じだという意味です。
 けれども、意外と理解できていない人が多いらしい。中学生ではなく、大学生でもです。

2X+1=5
のような方程式を解かせると、次のように書く人がいるとのこと。

2X+

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分数のわり算はなぜ逆数のかけ算になるの?

分数のわり算はなぜ逆数のかけ算になるの?

はじめに

「分数の割り算では、逆数のかけ算に直します」と小学生のときに習います。

「『 1/3 ÷ 3/5 = 1/3 ✕ 5/3 』 になりますよ」のように。

どういう説明をされたのか、記憶はさだかではありませんが、「暗記しろ!」だったかもしれません。
小学生のときにどのような説明を受けたのでしょう?

「どうして?」と改めて聞かれると、こたえるのに窮してしまいますね。

「機械的にそうい

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中学でも分かる➃「指数関数」

中学でも分かる➃「指数関数」

指数の拡張について $${2^n}$$ の計算方法について考えます。これは ”$${2}$$ の $${n}$$ 乗” とよみ、右肩の $${n}$$ を指数といいます。
 中学で学んだのは、$${2^3}$$ や $${5^4}$$ など、指数 $${n}$$ は自然数 $${1,  2,  3,  \cdots}$$ でした.これらは
 $${2^3=2\times2\times2}$$
 $

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中学でも分かる➂「平方根」

中学でも分かる➂「平方根」

平方とは 同じ数を2回掛けることを平方または2乗(square)といいます。
 平方は、右肩に $${2}$$ をつけて次のように表します。
 $${2}$$ の平方は $${2\times2=2^2=4}$$
 $${3}$$ の平方は $${3\times3=3^2=9}$$
 $${4}$$ の平方は $${4\times4=4^2=16}$$

 一方、平方根(square root)とは

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トーラス | 中1数学の知識でドーナツの体積・表面積を考える

トーラス | 中1数学の知識でドーナツの体積・表面積を考える

ドーナツ型。
数学では「トーラス」(torus)と呼ばれる。

トーラスは、円の回転体である。
#トーラスの体積

トーラスの体積を考えてみよう。

トーラスを「輪ゴム」のようなものだと考えてみると、トーラスをパツンと切って立てれば「円柱」になるだろう。

回転軸から円の中心までの距離をR、
回転する円の半径をrとすれば、
トーラスの体積は次のようになる。
#トーラスの表面積

トーラスを円柱

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英語de数学主義

英語de数学主義


(1) 原文

森毅(著)「現代の古典解析~微積分基礎課程~」、ちくま学芸文庫、p343より。

文庫版あとがき
--数学主義について--

 長い間、大学の理工系の新入生とつきあったが、彼らが一番悩むのは、高校数学と大学数学のギャップのようだ。なかには、そのギャップを大学に入ったあかしとして楽しむのもいるが、たいてい困ることのほうが多い。それでも、大部分は1年か2年のうちに、それなりに慣れるか

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直線に対称な点と行列

早速だが次のような問題を考えてみる。

よく受験で見る問題なので受験生なら10秒以内に解法が出てくると思う。
ここでは高校数学での解法と行列を用いた解法で解いてみる。
なお高校数学では数学II程度の知識が、行列の方は後述する動画が理解できれば読める(はず…)

まずは高校数学の解法

点A'を$${(p,q)}$$とする。
すると
$${\dfrac{q-1}{p-1}*2=-1}$$
かつ
$$

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正射影ベクトルについて

今回は正射影ベクトルについて。
ベクトルの勉強をしていたらたまに出てくる。
必須ではないが知っておいて損はない...くらいの物だが簡単に書いてみる。
途中私がふと思いついた証明を書いているので間違えてたらすみません。

まずは射影について考えてみる。

なんの変哲もないy=xのグラフなのだが、これのx成分だけ取り出すこと(x軸への射影)を考えてみる。
イメージはy=0へ押しつぶす感じ。

それを数

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(追記あり)中学でも分かる➁「積分法」

(追記あり)中学でも分かる➁「積分法」

 前回は微分法を勉強しました。ここでは、その微分の逆演算である積分法を勉強します。
・不定積分
・定積分
を勉強し、最後に
・定積分が囲われた面積になること
を解説します。イングランドの数学者・物理学者、アイザック・ニュートンの発明した微分積分法の積分です。高校の微分積分で習います。

微分の復習 まずは、前回の微分の復習として、演習問題を与えます。

演習問題

 次の関数を微分しなさい。
(1

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対数(log)について。

今回はlogについて。
共通テストも近くなってきており数学の勉強もより時間をかけてしていく頃だろう。

私もバイトで受験生を教えることがあるのだが、logについて案外忘れている(?)人が多い。

また底の変換公式から分かる重要な事実を知らない人も多いのでそこら辺をまとめて紹介していく。

なお以下では底や真数は然るべき条件であるとする。

まずは定義から

定義

Def1
aは1でない正の実数、

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(追記あり)中学でも分かる①「微分法」

(追記あり)中学でも分かる①「微分法」

 ここでは微分法の基本である
・極限
・微分係数
・導関数
を解説し、その応用として
・高次導関数
・偏微分
と内容を進めていきます。

目標は「接線の傾き」を求める 下図のように、グラフ上の点Aと接する直線ATを点Aにおける接線といい、その接する点Aを接点といいます。

 ここでの目標は、その接線ATの傾きを求めることです。イングランドの数学者・物理学者、アイザック・ニュートンの発明した微分法で

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二次関数y=ax^2について

今回は二次関数のうち中学校でも習う$${y=ax^2}$$(ただし$${a≠0}$$)を考えてみる。

高校での二次関数においては一番大切なことは「軸」だと思うのだが中学校の問題では軸が自明だしそれが重要になる問題を見たことがない。

よく聞かれるのは変化の割合や直線の式を与えるようなものであると思う。
それをまとめておく。

変化の割合

まず変化の割合については定義があった。
変化の割合$${

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