http://bakera.jp/ebi/topic/4726
難問です。知っていれば解けるし、知らなければ無理な問題でしょう。
と言われていますが、機械系の工学部だと図学の授業を受けるので簡単に解けます。(私の母校は学部1年でやった気がする)それ以外の学部は大変なのかもですね。
ただ、その正答例(http://mathsoc.jp/comm/kyoiku/chousa2011/answer.pdf)が気にくわないです。コンパスを入れる数が多すぎて、作図するうちにずれて美点減点を食らう可能性が高いです。平行線をターゲットとなる線分に平行に1本引く方がもっと作図の手間を省けます。
とりあえずの解法を考えてみました。だいぶ手間が減るはずです。(もっとエレガントな解があるかもしれません。)
- ターゲット線分(黒)に中心がある円を2つ書きます(ピンク)
- 二つの円(ピンク)の交点を通る縦線(青)引きます
- 縦線(青)とターゲットの線分の交点を通る円を描きます (ここまで円のサイズは全部一緒)
- 円の交点を通る横線(青)を描きます(これはターゲット(黒)に平行です)
- よく観察すると円の交点は横線(青)を3等分しています
- ターゲット線分(黒)と三等分された横線(青)の端っこを結ぶ直線を引きます(オレンジ 2本)
- オレンジ2本の交点から、横線(青)と円の交点にむかって直線(緑)をひきます
- オレンジと緑の直線はターゲット直線を3等分しています
ということで、だいぶ作図の手間が減りました。
ところでなぜ作図の手間に注目するのか?と言うと、図学での作図はプログラミングでの算法にたとえると、数値解法で式を解くときの手順の数に相当しします。その手順は多ければ多いほど計算速度も精度も通常は落ちてしまいます。なので、作図の手間は少ない方がエレガントなのです。
なにが言いたいかというと「問3」の正答例はださい、その事のほうが「日本の数学は大丈夫か?」と言いたくなるところだよねっと・・・・
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