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etc/쉬운 수학이야기105

미분해서 자기 자신이 나오는 함수는 e^x 가 유일할까? 1편 $e^x$를 미분하면 $e^x$ 입니다. 미분해도 자기 자신이 나오는 함수입니다. $e^x$ 뿐 아니라 $2e^x$ 도 미분하면 자기자신이 나오고, $3e^x$ 도 미분하면 자기 자신이 나옵니다. 따라서 $Ae^x$ 는 미분하면 자기자신이 나오는 함수라고 할 수 있습니다. 반대로 미분해서 자기 자신이 나오는 함수는 $Ae^x$ 밖에는 없을까요? 대답은 Yes 입니다. 미분해서 자기 자신이 나오는 함수는 $Ae^x$ 밖에 없습니다. 왜 그런지 알아봅시다. 미분해서 자기자신이 나오는 함수를 $y=f(x)$라고 놓아봅시다. 미분해서 자기자신이 나온다면 아래 등식이 성립합니다. $f'(x)=f(x)$ y를 이용해서 표현하면 아래와 같습니다. $y'=y$ $y'$을 아래와 같이 변형할 수 있습니다. $\frac{.. 2022. 10. 10.
1/x 를 적분하면 왜 ln|x| 일까 (절댓값이 왜 생길까) $\frac{1}{x}$ 를 적분하면 $\ln\left | x \right |$ 가 됩니다. 이때 왜 절댓값이 생기는 걸가요? 오늘 그 이유를 알아봅시다. $y=\ln x$ 의 미분에서 출발합시다. x 는 로그의 진수이므로 양수입니다. $y=\ln x \quad (x>0)$ 함수의 미분은 아래와 같이 정의됩니다. $y'=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{x+h-x}$ 위 함수에 적용하면 아래와 같습니다. $y'=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{\ln(x+h)-\ln x}{x+h-x}$ 아래와 같이 계산할 수 있습니다. $y'=\lim_{h\rightarrow 0}\frac{\ln(\frac{x+h}{x})}{h}$ 아래와 같이 변형합시다. $y'=\l.. 2022. 10. 10.
중고등학교에서 배운 기하학 vs 비유클리드기하학 우리는 중고등학교 수학시간에 기하학을 배웁니다. 기하학이라는 과목 이름이 따로 있는 것은 아니지만 우리가 배우는 과정 안에 기하학 내용이 들어 있습니다. 기하학은 점,선,면,부피를 연구하는 학문입니다. 중고등학교에서 배운 기하학은 유클리드기하학을 기반으로 합니다. 유클리드 기하학은 아래와 같은 다섯가지 공준을 따르는 기하학입니다. 공준은 공리와 비슷한 것인데, 공리는 증명이 불가능한 자명한 명제를 말합니다. 유클리드 기하학의 다섯가지 공준은 아래와 같습니다. 1. 서로 다른 두 점은 직선으로 연결할 수 있다. 2. 임의의 선분은 원하는 만큼 연장할 수 있다. 3. 서로 다른 두 점에서, 한 점을 중심으로 하고 두 점 사이의 거리를 반지름으로 하는 원을 그릴 수 있다. 4. 모든 직각의 크기가 같다. 다섯.. 2022. 10. 2.
라마누잔이 천재임을 증명하는 일화? 라마누잔은 인도의 전설적인 수학자입니다. 라마누잔은 인도에서 독학으로 수학을 연구하고 있었습니다. 라마누잔은 자신의 연구 내용을 케임브리지 대학교 하디에게 보냈고, 하디는 라마누잔의 천재성을 알아보고 그를 초대합니다. 이때부터 라마누잔은 하디와 함께 수학을 연구합니다. 라마누잔은 병에 걸리게 되고 병원에 입원합니다. 하디는 병문안을 하러 라마누잔을 찾아갔고, 이때 오늘 소개할 일화가 등장합니다. 하디는 자신이 타고온 택시 번호가 1729 라고 말합니다. 지루한 1729 라며 나쁜 징조가 아니었으면 좋겠다고 합니다. 라마누잔은 이렇게 대답합니다. "1729는 두 세제곱수의 합으로 나타낼 수 있고, 그 방법은 두가지입니다. 상당히 재미있는 수에요. 하나는 $9^3+10^3$이고, 다른 하나는 $1^3+12^.. 2022. 9. 29.
막대로 우주공간을 채우는 방법 길이가 무한한 막대가 있다고 합시다. 막대의 단면은 $1m^{2}$ 입니다. 이 막대를 정육면체 모양으로 잘게 잘라줍니다. 막대에서 정육면체 하나를 가져옵니다. 정육면체 $3^{3}-1$ 개를 더 가져와서 처음 가져온 정육면체를 둘러싸줍니다. 아래와 같이 각 변이 3m인 정육면체가 됩니다. 같은 방법으로 $5^{3}-3^{3}$개를 더 가져와서 둘러싸줍니다. 이 과정을 반복하면 모든 공간을 채울 수 있습니다. 위 문제를 알베르트 역설이라고 부릅니다. 2022. 5. 21.
감마함수에서도 재귀적 성질이 성립할까? 팩토리얼 함수는 아래와 같습니다. $f(n)=(n-1)!$ 팩토리얼에서는 아래와 같은 성질이 성립합니다. $f(n+1)=n \times f(n)$ 이런 성질을 재귀적 성질이라고 합니다. 유도는 쉽게 할 수 있습니다. $f(n+1)=n!$ $f(n+1)=n \times (n-1)!$ $f(n+1)=n \times f(n)$ 우리가 지난시간에 유도한 감마함수에서도 이런 성질이 성립할까요? 한번 확인해봅시다. 감마함수 적분형에 부분적분을 적용합니다. $\Gamma (x)=\int_{0}^{\infty}t^{x-1}e^{-t}dt$ $\Gamma (x)=\left [ t^{x-1} (-e)^{-t} \right ]^{\infty}_{0} -\int_{0}^{\infty}(x-1)t^{x-2}(-e)^{-t}dt.. 2021. 8. 20.
감마함수 유도하기 (Part2) 지난 글에서는 팩토리얼과 적분이 연결된 식을 유도했습니다. 아래와 같습니다. $\int_{0}^{1}x^{e}(1-x)^{n}dx= \frac{n!}{(e+1)(e+2)\cdots (e+n)(e+n+1)}$ 오늘은 이 식을 변형해서 감마함수를 유도하겠습니다. 먼저 $e$ 를 $\frac{f}{g}$ 로 치환합시다. $\int_{0}^{1}x^{\frac{f}{g}}(1-x)^{n}dx= \frac{n!}{(\frac{f}{g}+1)(\frac{f}{g}+2)\cdots (\frac{f}{g}+n)(\frac{f}{g}+n+1)}$ 아래와 같이 우변 분모의 각 항을 통분해줍니다. $\int_{0}^{1}x^{\frac{f}{g}}(1-x)^{n}dx= \frac{n!}{ (\frac{f+g}{g}) (\f.. 2021. 8. 17.
감마함수 유도하기 (Part1) 오늘은 팩토리얼을 실수영역으로 확장한 감마함수에 대해 배워보도록 합시다. 실수영역으로 확장하려던 시도였는데 복소수영역까지 확장되게 됩니다. 더 정확히 이야기하면 감마함수는 팩토리얼 함수를 실수 영역으로 확장한 것입니다. 팩토리얼 함수는 아래와 같이 정의됩니다. $f(n)=(n-1)!$ 오일러는 n!을 실수 영역으로 확장하기 위해 고민하던 중에 아래 적분을 떠올리게 됩니다. $\int_{0}^{1}x^{e}(1-x)^{n}dx$ 이 적분은 당시에 왈리스, 뉴튼, 스털링과 같은 수학자들이 가지고 놀고(?) 있었던 적분이라고 합니다. 먼저 이 적분을 변형해서 팩토리얼과 적분이 함께 등장하는 식으로 만들겠습니다. 아래와 같이 부분적분을 적용합시다. $\int_{0}^{1}x^{e}(1-x)^{n}dx=\left.. 2021. 8. 11.
정의역의 확장 고등학교 수학 수열 단원에서는 자연수의 합 공식을 배웁니다. 아래 공식입니다. $1+2+ \dots +n=\frac{n(n+1)}{2}$ 유도는 아래와 같이 하면됩니다. \begin{align} 1+2+ \dots +n&=S \\ n+\dots+2+1&=S \end{align} 각 변을 더해줍니다. $\begin{align} (n+1)+(n+1)+\cdots +(n+1)=2S \end{align}$ 좌변의 n+1 이 n개 더해진 것이므로 아래와 같이 변형할 수 있습니다. $n(n+1)=2S$ 따라서 1부터 n까지의 자연수의 합 S는 아래와 같습니다. $S=\frac{n(n+1)}{2}$ 다시 처음 수식을 봅시다. $1+2+ \dots +n=\frac{n(n+1)}{2}$ 이 수식을 보면 무슨 생각이 드시.. 2021. 8. 1.
피보나치 수열과 토끼 문제 (왜 피보나치 수열이 성립할까?) 피보나치 수열과 토끼 문제는 피보나치가 1202년에 출간한 책 Liber Abaci 에 나오는 문제입니다. Liber Abaci (리베르 아바치)는 라틴어구요. 영어로는 The book of calculation 입니다. 우리말로는 "계산의 책"입니다. 피보나치는 1170년생이고, 피사공화국 사람입니다. 피보나치 수열과 토끼 문제는 '피보나치의 토끼' 라고 불립니다. 문제는 아래와 같습니다. 이해가 쉽도록 각색하였습니다. 1. 1월1일에 토끼 한쌍이 태어남. 2. 태어난 토끼 한쌍은 두달 뒤부터 매달 한쌍의 토끼를 낳음. 4. 새로 태어난 토끼쌍들도 2번의 규칙을 따름 3. 토끼는 죽지않음. 1년 뒤 몇쌍의 토끼가 있을까요? 첫 토끼쌍을 $R_{1}$ 이라고 놓겠습니다. 두달이 지나야 새끼를 낳으므로, .. 2021. 7. 13.
나르시시스트수 39자리 검증하기 39자리 나르시시스트 수는 아래와 같습니다. 115132219018763992565095597973971522401 먼저 엑셀로 해보려고 했습니만 실패했습니다. 엑셀에서는 최대 15개의 유효숫자만 입력되기 때문입니다. 이렇게 입력을 해도, 최대 유효숫자를 제외한 나머지는 0으로 인식합니다. 이번에는 R을 이용해봤습니다. R도 17개까지밖에 유효숫자 입력이 안되는데, 큰 정수를 다루는 패키지가 있었습니다. gmp라는 패키지를 이용하였습니다. > nar39=as.bigz("115132219018763992565095597973971522401") > nar39 Big Integer ('bigz') : [1] 115132219018763992565095597973971522401 입력이 잘 됩니다. 각각의 숫.. 2021. 7. 12.
나르시시스트 수 (자아도취된 수) 나르시시즘이라는 단어가 있습니다. 이 단어는 그리스 신화에 나오는 나르키소스의 이름을 딴 말입니다. 나르키소스는 물에 비친 자신의 모습에 반해서 물에 빠져 죽은 인물입니다. 나르시시즘은 온 관심이 자신에게 쏠려있는 자아도취된 행동을 뜻합니다. 나르시시즘에 빠져 있는 사람을 나르시시스트라고 부릅니다. 수학자들은 특정한 숫자들에도 나르시시스트라는 이름을 붙였습니다. 어떤 수의 각 자리 수를 이 수의 전체 자리수 만큼 제곱해서 합한 값이 자기자신이 되는 수 입니다. 예를들면 153이 있습니다. 153은 아래와 같은 특징을 갖습니다. $153=1^{3}+5^{3}+3^{3}$ 네자리 나르시시스트 수를 예로 들면 아래와 같습니다. $1634=1^{4}+6^{4}+3^{4}+4^{4}$ 이런 수를 나르시시스트 수라.. 2021. 7. 9.
수학적인 점과 선 시각화 방법 수학에서 정의된 선은 두께가 없고 길이만 있는 도형입니다. 우리가 연필이나 펜으로 긋는 선들은 두께가 있기 때문에 수학적인 선이 아닙니다. 수학적인 선을 시각화해보겠습니다. 두 도형의 경계를 보시면 선이 하나 있습니다. 선이 분명히 보이시죠? 두께는 없지만 길이는 있습니다. 수학에서 정의된 점은 면적이 없고 위치만 있는 도형입니다. 우리가 연필이나 펜으로 찍는 점은 넓이가 있기 때문에 수학적인 선은 아닙니다. 수학적인 점을 시각화해보겠습니다. 가운데를 보시면 점이 하나 있습니다. 면적은 없고 위치만 있는 수학적인 점입니다. 2021. 6. 27.
파이 어디까지 구했을까 1500년대만 해도 파이의 근사값을 구하는 것은 어려운 일이었습니다. 인생 전체를 다 바쳐도 소수점 35자리 정도 구할 수 있었죠. 오늘날은 구글에 pi 100000 digits 라고 검색만 해도 소수점 10만자리까지 파이 근사값을 구할 수 있습니다. 코드 몇줄이면 그 이상도 얼마든지 구할 수 있습니다. 오늘날 사람들은 파이 근사값을 어디까지 구해놓았을까요? 구글에 Chronology of computation of π 라고 검색하면 파이 계산의 연대표가 나옵니다. 가장 최근에 업데이트된 자료는 2020년 1월29일 입니다. Y-cruncher 라는 프로그램을 이용했다고 합니다. 사용한 컴퓨터 스팩도 나오네요. 303일 걸렸고 50조자리까지 구했다고 되어있습니다. 2021. 5. 20.
파이에 숨겨진 신기한 수열들 파이에는 재밌는 수열들이 등장합니다. 몇가지를 공유합니다. 777777777777 (12개) 14142135623 (루트2의 앞부분 11자리) 111111111111 (12개) 012345678901 000000000000 (12개) 8888888888888 (13개) 314159265358 (파이 앞부분 12자리) 파이에는 우리의 핸드폰 번호나 생년월일이 숨어 있을 수도 있습니다. 찾아보는 것도 재밌겠네요. 파이에는 규칙이 있을까요? 아니면 규칙이 없는걸까요. 아직까지 밝혀지지 않았다고 합니다. 2021. 5. 19.
황금비 시리즈 (3) 피보나치수열에 들어있는 황금비 (순한맛) 피보나치 수열은 아래 점화식이 성립하는 수열입니다. $F_{0}=0,F_{1}=1$ $F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2}$ 몇개의 항을 써보면 아래와 같습니다. 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,... 피보나치 수열의 두 항의 비율을 아래와 같이 정의하겠습니다. $R_{n}=\frac{F_{n+1}}{F_{n}}$ 예를 들면 아래와 같습니다. $R_{1}=\frac{F_{2}}{F_{1}}=\frac{1}{1}$ $R_{2}=\frac{F_{3}}{F_{2}}=\frac{2}{1}$ $R_{3}=\frac{F_{4}}{F_{3}}=\frac{3}{2}$ $R_{n}$ 도 또 하나의 수열이고, n이 무한대로 갈 때 $R_{n}$ 은 황금비로 수렴합니다. 증명해봅시다. 아래 등식.. 2021. 5. 15.
은행은 복리를 왜 만든걸까? 복리의 마법은 다들 잘 알고 계실겁니다. 먼저 복리의 마법과 관련된 유명한 이야기를 하나 소개하겠습니다. 1626년 미국 맨하튼에 이민자들이 도착했을 때, 맨하튼에는 인디언 원주민들이 살고 있었습니다. 이민자들은 원주민들에게 맨하튼을 24달러에 팔라고 했고, 놀랍게도 원주민들은 맨하튼을 24달러에 팔았습니다. 오늘날 맨하튼은 세계에서 가장 비싼 땅 중 하나입니다. 누가 봐도 원주민들이 어리석은 짓을 한 것인데요. 이렇게 한번 생각해봅시다. 원주민들이 24달러를 연 8%의 수익율로 투자를 한다면 24달러는 1988년에 30조 달러로 불러났을 것이라고 합니다. 1988년에 맨허튼 공시지가는 281억 달러입니다. 30조달러로 맨허튼을 몇백개 살 수 있습니다. 물론 몇백년동안 연 8% 수익을 꾸준히 낼 때의 이.. 2021. 5. 15.
뉴튼의 일화 (feat. 일론 머스크, 제프 베조스) 「뉴튼이 들려주는 지수함수와 로그함수 이야기」라는 책을 읽다가 재밌는 대목이 나와서 소개하려고 합니다. 뉴튼의 두가지 일화인데요. 제가 평소에 생각하던 뉴튼의 이미지와는 많이 달라서 재밌게 읽은 대목입니다. 일화 1 친구 스턱컬리 박사가 함께 저녁을 먹기로 하여 뉴턴의 집에 찾아왔을 때 뉴턴은 박사와의 약속을 잊은 채 외출을 한 뒤였다. 한참을 기다려도 뉴턴이 오지 않자 기다리던 스턱컬리 박사는 시장한 나머지 식탁에 차려진 닭 요리랄 다 먹고 뼈만 남겨 놓았다. 뉴턴이 나중에 돌아와 식탁에 앉아서 뚜껑을 열었으나 그릇에 뼈만 남은 것을 보고 이렇게 말했다고 한다. "아참, 우리가 저녁을 이미 먹었군." 일화2 뉴턴이 난로 곁에 앉아 연구에 몰두하던 중 너무 뜨겁다는 것을 느낀 그는 난로를 멀리 치워버리라.. 2021. 5. 15.
평생을 파이(Pi) 구하는데 쓴사람 우리는 지난 다섯강의를 통해서 아르키메데스 방법을 이용하여 파이를 구해봤습니다. 아래는 다섯 강의중 첫 번째 강의입니다. 아르키메데스는 원에 내접하는 정다각형과 원에 외접하는 정다각형을 이용해서 파이를 구했는데요. 위 영상을 보신 분들은 아르키메데스 방법으로 파이를 구하는 것이 쉽지 않다는 것을 아실겁니다. 원리 자체가 어려운 것은 아니지만 상당히 귀찮습니다. 특히나 아르키메데스 당시에는 컴퓨터가 없었기 때문에 손으로 일일히 다 구해야해서 더 힘들었을 것입니다. 아르키메데스는 정6각형부터 시작해서 정12각형, 24각형,48각형, 96각형을 이용하여 파이를 구합니다. 아르키메데스가 정 96각형을 이용하여 구한 파이의 근사값은 아래와 같습니다. $3\frac{10}{71} 2021. 5. 14.
황금비 시리즈 (2) 별에 들어있는 황금비 지난 글에서 직접 구해본 황금비는 아래와 같습니다. $\frac{1+\sqrt{5}}{2}:1$ $\frac{1+\sqrt{5}}{2}$는 대략 1.618034 입니다. 따라서 황금비의 근사값은 아래와 같습니다. 1.618:1 가까운 정수비 근사값으로는 8:5, 16:9 가 있습니다. 신용카드 종횡비, 디스플레이 16:9비율, 비너스상 다비드상 비율, 파르테논신전, 앵무조개 등은 황금비의 근사값에 가까운 비율이며 진짜 황금비는 아닙니다. 진짜 황금비 중 하나를 소개합니다. 오각형 별에 들어있는 황금비입니다 정오각형의 꼭지점을 연결하여 만들어지는 별을 펜타그램(pentagram)이라고 합니다. 위 그림에서 a:b, b:c, c:d 는 모두 황금비를 이룹니다. 증명해봅시다. 정오각형의 한 변은 b와 같고, .. 2021. 4. 24.
황금비 시리즈 (1) 황금비 직접 구해보기 황금비가 무엇인지 먼저 알아봅시다. 아래와 같이 길이가 L인 선이 있습니다. 이 선을 둘로 나눠봅시다. 전체 길이 L과 긴 선 a의 비와, 긴선 a와 짧은선 b의 비가 같을 때 그 비율을 황금비라고 합니다. 한번 구해봅시다. 두가지 식을 세울 수 있습니다. $L=a+b$ $L:a=a:b$ 두번째 식에 첫번째 식을 대입하면 아래와 같습니다. $a+b:a=a:b$ 외항의 곱은 내항의 곱입니다. $a^{2}=ab+b^{2}$ 좌변으로 이항합시다. $a^{2}-ab-b^{2}=0$ $a$에 대한 이차식으로 이해하고 근의공식을 써봅시다. $a=\frac{b\pm \sqrt{b^{2}-4(-b^{2})}}{2}$ 계산하면 아래와 같습니다. $a=\frac{b\pm \sqrt{5b^{2}}}{2}$ 아래와 같이 변형.. 2021. 4. 24.
인간의 심장은 평생 몇번이나 뛸까 그냥 심심해서 계산해봤습니다. 심박수는 1분동안 심장이 뛰는 횟수입니다. 평균심박수를 $x$ 라고 놓겠습니다. 한시간 동안 심장이 뛰는 횟수는 아래와 같습니다. 한시간 동안 뛰는 심박수 = $60x$ 하루 동안 뛰는 심박수는 아래와 같습니다. 하루 동안 뛰는 심박 수 = $60x \times 24=1440x$ 일년 동안 뛰는 심박수는 아래와 같습니다. 일년 동안 뛰는 심박 수 = $60x \times 24 \times 365=525600x$ 어떤 나라 사람의 기대수명을 Y라고 놓겠습니다. 이 나라 사람의 심장이 평생동안 뛰는 횟수는 아래와 같습니다. 기대수명이 $y$인 나라 사람의 심장이 평생 동안 뛰는 횟수 = $ 525600xy$ 인간의 평균 심장박동수는 60-100 사이라고 합니다. 평생 몇번 뛰는.. 2021. 3. 15.
비례식을 이용한 피타고라스정리 증명 아래와 같이 삼각형 ABC가 있습니다. 점 C에서 선분 AB로 수선을 내립니다. 만나는 점을 D라고 합시다. 닮음을 이용하여 아래 비례식을 얻을 수 있습니다. BC:AB=BD:BC (삼각형 ABC와 CBD) AC:AB=AD:AC (삼각형 ABC와 ACD) 비례식을 분수식으로 쓰면 아래와 같습니다. $\frac{BC}{AB}=\frac{BD}{BC}$ $\frac{AC}{AB}=\frac{AD}{AC}$ 각 식을 변형하면 아래와 같습니다. 우변의 분모를 양변에 곱해주변 됩니다. $\frac{BC^2}{AB}=BD$ $\frac{AC^2}{AB}=AD$ 두 식을 더해줍니다. $\frac{BC^2}{AB}+\frac{AC^2}{AB}=BD+AD$ BD+AD는 AB입니다. $\frac{BC^2}{AB}+\fra.. 2021. 3. 13.
초평면 (Hyperplane) 초평면이란? 초평면에 '초'는 뛰어넘다(초) 입니다. 평면을 뛰어넘은 평면이라는 뜻인데요. 평면에서 더 확장된 개념이라는걸 이름에서도 알 수 있습니다. 두개의 변수로 만들어진 1차식은 아래와 같습니다. $ax+by+c=0$ 위 식은 직선의 방정식입니다. 2차원 평면에 그려집니다. 변수를 하나 추가해봅시다. $ax+by+cz+d=0$ 위 식은 평면의 방정식입니다. 3차원 공간에 그려집니다. 변수를 하나 더 추가해봅시다. $a_{1}x_{1}+a_{2}x_{2}+a_{3}x_{3}+a_{4}x_{4}+c=0$ 위 식은 뭘까요. 4차원 공간에 그려집니다. 뭐라고 불러야 할까요. 수학자들은 '평면'을 일반화하여 '초평면'이라고 부르기로 했습니다. 일차식으로 만들어지는 도형을 전부 초평면으로 부르기로 한 것입니다.. 2021. 3. 9.
아르키메데스 방법으로 파이 구하기 (5) 내접 다각형 지난 글에서는 외접다각형을 이용하여 파이의 범위를 구했습니다. 아르키메데스는 정6각형에서 정96각형까지 늘려가며 범위를 구했고, 정96각형에서 구한 범위는 아래와 같습니다. $\pi 2021. 3. 8.
왜 원의 넓이를 미분하면 둘레일까? 반지름 r인 원의 넓이는 아래와 같습니다. $A=\pi r^2$ 양변을 r로 미분해봅시다. $\frac{dA}{dr}=2\pi r$ 둘레의 길이가 나옵니다. 그래프로 보면 요 기울기가 $2\pi r$ 인 것입니다. 왜 이런 결과가 나오는걸까요? 단지 우연일까요? 이유를 알아봅시다. 원의 넓이를 미분하면 왜 둘레인가 원의 넓이를 미분한다는 것은 아래 극한값을 구하는 것입니다. $\frac{dA}{dr}=\lim_{\Delta r \rightarrow 0}\frac{\Delta A}{\Delta r} $ r이 변할 때, A가 변하는 비율인 순간변화율입니다. 평균변화율을 구하고 극한을 취하겠습니다. $\Delta r$과 $\Delta A$는 아래와 같습니다. $\Delta A$ 는 아래와 같이 계산할 수 있습.. 2021. 3. 7.
10일 만에 주식의 신이 되는 방법 모르는 사람의 핸드폰 번호 102,400개를 준비합니다. 1일차. 51,200명에게는 A라는 주식이 내일 오를 것이다 라고 보내고, 나머지 51,200명에게는 내일 내릴 것이다 라고 보냅니다. 2일차. 만약 주식이 올랐다면 오른 51,200명, 내렸다면 내린 51,200명을 추립니다. 추려진 사람들 중 25,600명에게는 내일 A라는 주식이 오를 것이다 라고 보내고, 나머지 25,600명에게는 내일 A라는 주식이 내릴 것이다 라고 보냅니다. 3일차. 만약 주식이 올랐다면 오른 25,600명, 내렸다면 내린 25,600을 추립니다. 추려진 사람들 중 12,800명에게는 내일 B라는 주식이 오를 것이다 라고 보내고, 나머지 12,800명에게는 내일 B라는 주식이 내릴 것이다 라고 보냅니다. 4일차. 만약 주.. 2021. 2. 27.
아르키메데스 방법으로 파이 구하기 (4) 외접 다각형 아르키메데스가 실제 사용한 방법을 이용하여 파이 근사값을 구해봅시다. 먼저 외접 다각형의 둘레길이를 구해보겠습니다. 아르키메데스는 6각형부터 시작했습니다. 1. 외접 6각형 아르키메데스는 원을 하나 그리고, 원의 접선을 긋고 원의 중심에서 접선을 잇는 선분을 그었습니다. 아래와 같습니다. 원의 중심에서 OA와 30도 각도인 선분을 그어 접선과 연결하였습니다. 아르키메데스는 30도라고 하지 않고, 직각의 1/3 이라고 하였습니다. 아르키메데스는 정육각형에서 시작한거 아니냐는 의문이 드는 분들도 있을텐데요. 이 그림이 정육각형을 나타냅니다. AC의 길이는 정육각형의 한 변의 절반을 의미합니다. 위 그림에서 외접 정육각형을 상상해보시면 됩니다. 따라서 AC길이의 12배는 정육각형의 둘레길이입니다. 파이의 범위.. 2021. 2. 26.
아르키메데스 방법으로 파이 구하기 (3) 자료 출처 지난 1,2편에서 아르키메데스가 원주율 파이를 구하는데 사용한 방법을 간단히 살펴보았습니다. 4,5편에서는 아르키메데스가 '실제로'사용한 방법을 설명드릴 것인데요. 그 전에 아르키메데스가 실제로 사용한 방법을 어느 자료에서 참고했는지 알려드리겠습니다. 구글에 The Works Of Archimedes pdf 라고 검색합니다. 가장 위에 나온 pdf 파일을 다운받습니다. 1897년에 출간된 토마스 히스의 책입니다. Heath는 수학자,공무원,역사학자입니다. 책은 두부분으로 나뉩니다. INTRODUCTION THE WORKS OF ARCHIMEDES THE WORKS OF ARCHIMEDES 부분이 아르키메데스의 연구입니다. 표기법을 Heath가 현대적으로 다듬었다고 하는데, 여기서 현대의 기준은 1897년.. 2021. 2. 25.
아르키메데스 방법으로 파이 구하기 (2) n각형을 이용한 부등식 세우기 아르키메데스 방법에서 n각형을 사용할 경우의 부등식을 구해봅시다. 우리가 일반적으로 생각할 수 있는 방법을 먼저 소개하겠습니다. 아래와 같이 내접n각형과 외접 n각형을 정의 할 수 있습니다. 내접 n각형의 둘레의 길이는 $n\cdot 2\cdot sin\left ( \frac{180^{\circ}}{n} \right )$ 이고 외접원의 둘레의 길이는 $n\cdot 2\cdot tan\left ( \frac{180^{\circ}}{n} \right )$ 입니다. 따라서 아래 부등식이 성립합니다. $n\cdot 2\cdot sin\left ( \frac{180^{\circ}}{n} \right ) 2021. 2. 23.
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