数学

数学

直線y=ax+bの法線ベクトルを求める

\(y=ax+b\)の法線ベクトルを求める。\(f(x,y)=y-ax-b\)とおいて\begin{align}\frac{\partial f(x,y)}{\partial x}=-a \hspace{5mm} \frac{\partia...
python

大学入学共通テスト2023のIIBの問1(2)

問1(2)\(\sin 2x\)と\(\sin x\)の値の大小関係を詳しく調べよう。\begin{align}\sin 2x - \sin x = (□ \cos x - □)\end{align}であるから\(\sin 2x - \si...
python

大学入学共通テスト2023のIIBの問1(1)

問1(1)\(x=\frac{\pi}{6}\)のとき\(\sin x □ \sin 2x\)であり、\(x=\frac{2}{3} \pi\)のとき\(\sin x □ \sin 2x\)である。この問題は□に大小関係を補う問題である。\...
数学

点Pが楕円の内側にあるかどうか判定する 例1 

点\(P=(2,1)\)が\begin{align}\frac{x^2}{2}+\frac{y^2}{4}=1\end{align}にあるか調べる。まずGRAPESでグラフを確認する。グラフはとなり、明らかに外に存在する。まず\(f(x,y...
python

2015年センター試験数学IIBの第1問を可視化する

2015年センター試験数学IIBの第1問は\(O\)を原点とする座標平面上の2点\(P(2 \cos \theta,2 \sin \theta),Q(2 \cos \theta + 7 cos \theta,2 \sin \theta + ...
MATLAB/simulink

MATLABで1/2 + 1/4 + 1/6 + 1/8 + ⋯=1を計算する

今回は\begin{align}\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{6} + \frac{1}{8} \cdots = 1\end{align}をMATLABで計算してグラフで確認する。結果ソースN=1...
MATLAB/simulink

MATLABで1/4 + 1/16 + 1/64 + 1/256 + ⋯=1/3を計算する

今回は\begin{align}\frac{1}{2^2} + \frac{1}{2^4} + \frac{1}{2^6} + \frac{1}{2^8} + \cdots &=\frac{1}{3}\end{align}をMATLABで計...
代数

直交変換と内積の関係

直交変換において、内積の結果は不変となる。即ち\begin{align}u=Av\end{align}において\begin{align}u^{T} u &= v^{T} v \\\| u \| &= \| v \|\end{align}
代数

直交変換の定義

ベクトル\(v\)について、直交行列\(A\)との積\begin{align}u=Av\end{align}を直交変換という。
代数

直交行列の定義

次の性質を満たす正方行列\(A\)を直交行列という。\begin{align}A^{T}A = A A^{T} = E\end{align}
数学

集合を定義する

いくつかのものをまとめたものを集合という。例えば「果物」であれば\begin{align}\mbox{くだもの}=\{\mbox{いちご},\mbox{アケビ},\mbox{みかん},\cdots \}\end{align}等がある。ほかに...
数学

数の分類

数学で使う数には次のようなものがある。自然数 → \(0, 1, 2 \cdots \)整数 → \(\cdots -2, -1, 0, 1, 2 \cdots \)実数 → \(\cdots -2.1, -2.0, 1.9 \cdots ...
数学

空集合の定義

ある集合にひとつも要素が含まれていないとき、その集合を空集合と言い\begin{align}\phi\end{align}で表す。
代数

部分分数分解のやり方 その1

部分分数分解を考える\begin{align}\frac{cx+d}{(x+a)(x+b)}=\frac{A}{x+a}+\frac{B}{x+b}\end{align}右辺を通分すれば\begin{align}\frac{cx+d}{(x...
数学

高校数学の範囲について

必要に駆られたので高校数学の範囲を調べてみた。数I数と式図形と計量二次関数データの分析数IIいろいろな式図形と方程式指数関数・対数関数三角関数微分・積分の考え数III極限微分法積分法数A図形の性質場合の数と確率数学と人間の活動数B数列統計的...
代数

3次式の因数分解と展開に関する公式について

今回は3次式の因数分解・展開公式が実際に成り立つか確認する。まず\begin{align}x^3+y^3=(x+y)(x^2-xy+y^2)\end{align}については多項式の除法を使ってとなる。\begin{align}x^3+3x^...
幾何

ピタゴラス数と原始ピタゴラス数とは

ピタゴラスの定理\begin{align}x^2+y^2=z^2\end{align}について\(x,y,z\)が整数であるときピタゴラス数という。また、\(x,y,z\)が互いに素であるとき原始ピタゴラス数という。例:ピタゴラス数 \((...
C/C++/C#

C++でアペリーの定理を計算する

ゼータ関数が\(s=3\)の時の結果が無理数であるという結果である。今回はC++でアペリーの定理を計算する。\begin{align}\zeta(3)=\sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n^3}=1.2020569 \c...
代数

一次独立と一次従属

\(n\)個のベクトル\begin{align}\sum_{i=1}^{n} a_i x_i=0\end{align}について\(a_i\)以外に解が無いとき一次独立という。\(a_i\)以外に解があるとき一次従属という。
C/C++/C#

Eigenで逆行列を求める

coreのほかにLUも必要。#include "../Eigen/core"#include "../Eigen/LU"あとはA.inverse()とすればいい。実行結果。-0.666667 -1.33333 1-0.666667 3.66...