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半田山植物園のハマナス。次々と開花するため、先に咲いた花はすでに実になっている。このハマナスの花からの連想で、『知床旅情』の歌詞の意味を調べてみた。1970年代に北海道を旅行した時にしばしば耳にしたが、1番の歌詞だけしか記憶していなかった。
なお私自身は1978年に、羅臼から岩尾別まで山越えをしたことがあった。その後の別の旅行の時に、岩尾別側から羅臼岳にもう一度登り硫黄岳までの日帰り往復縦走をめざしたが、時間が足りなくなり、硫黄岳の手前で引き返した。 |
【連載】単位円周上に無限の有理点が存在することの証明 7月15日に続いて、tan x をめぐる隠居人的考察。 前回の日記で、tan x が有理数である場合、tan x は必ずa/bで表せることから、直角三角形の斜辺と長さbの辺に挟まれるあらゆる角θを作図することができると記した。 この場合、ある長さを「1」とした上で(1cmでも1インチでも1寸でもよい)、コンパスでx軸上にa個分の長さをとる。その端から垂直方向にb個分の長さをとり、もとの原点に斜線を引く。すると斜線の長さは √(a2+b2)となるが【√( )は√の中に( )という数式が含まれているという意味)、この斜辺を1/√(a2+b2)に縮めれば、半径1の円周上の座標となる。なお、以下では、第一象限上の座標についてのみ考察するが、他の象限でもプラスマイナスを一部付け加えることで同様のことが成り立つ。 このような作図では、bを固定した上でX軸上のaの個数をいくらでも増やすことができるし、aを固定した上でbの個数をいくらでも増やすこともできる。これらはいずれも相似にはならないので(但し、aとbを両方とも増やすと相似形が多数出現する)、円周上にはx、yが共に有理数である座標は無限に存在することが証明できる。 さて、このことに関連するが、鈴木貫太郎さんのチャンネルに、 ●単位円周上には無限の有理点がある(単位円周上にはx、yが共に有理数である座標は無限に存在することを示せ という課題が取り上げられていることに気づいた。 鈴木さんのチャンネルでは、原始ピタゴラス数が無限に存在することを示すことでも証明できると断った上で、別の解法が紹介されていた。
なお、鈴木貫太郎さんが言及しておられた「ピタゴラス数が無限に存在する」証明としては、例えば、 (m2-1,2m、m2+1) という3つの組(mは正の整数)はピタゴラス数なので、mを増やせば無限に作れる。さらに、一般化して、互いに素な正の偶数mと正の奇数nを用いて、 (|m2-1|,2mn,m2+n2) は原始的ピタゴラス数であり、かつ、この式ですべてのピタゴラス数が網羅される【こちらに解説あり】。 なお鈴木貫太郎さんの解法にあったy=m(x+1)と単位円との交点座標が、円周上のあらゆる有理数座標を網羅しているかどうかは別に証明が必要であるように思われるが、斜辺以外の長さが任意のa、bの長さとなる直角三角形は、斜辺の長さを1/√(a2+b2)に縮めることで単位円上の座標となり、その点を通るy=m(x+1)は必ず存在する(交点の座標を求められる)ことから、網羅していると言ってよいものと思われる。 不定期ながら次回に続く。 |