座標の発明 - 九州大学(kyushu university)snii/calculus-half/6-1.pdf座標の発明...

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. – p.1/16

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  • 座標の発明

    . – p.1/16

  • 座標の発明デカルト以前にも平面に座標軸を描くことは行われていたが、一方向のみであった。

    cycloid

    . – p.2/16

  • 座標の発明デカルト以前にも平面に座標軸を描くことは行われていたが、一方向のみであった。

    θ

    θθ

    cycloid

    . – p.2/16

  • カバリエリの原理

    . – p.3/16

  • カバリエリの原理x軸の上に置かれた二つの図形を、図のように細い短冊に切ってそれぞれの短冊の面積を比較する。

    C

    D

    . – p.4/16

  • カバリエリの原理短冊の幅を無限に細くするとカバリエリの原理が得られる。

    カバリエリの原理全ての について ならば である。

    C

    D

    x

    cx

    dx

    注意:この考え方を進めると積分の概念が得られる。

    . – p.5/16

  • カバリエリの原理短冊の幅を無限に細くするとカバリエリの原理が得られる。カバリエリの原理全ての xについて dx = kcx ならば D = kC である。

    C

    D

    x

    cx

    dx

    注意:この考え方を進めると積分の概念が得られる。

    . – p.5/16

  • カバリエリの原理短冊の幅を無限に細くするとカバリエリの原理が得られる。カバリエリの原理全ての xについて dx = kcx ならば D = kC である。

    C

    D

    x

    cx

    dx

    注意:この考え方を進めると積分の概念が得られる。. – p.5/16

  • デカルト座標

    . – p.6/16

  • デカルト座標デカルトは、平面上に二本の直交する座標軸を引き、それを利用して二つの実数の組によって平面上の点の位置を表す方法 (所謂デカルト座標系)を発明した。

    . – p.7/16

  • デカルト座標デカルトは、平面上に二本の直交する座標軸を引き、それを利用して二つの実数の組によって平面上の点の位置を表す方法 (所謂デカルト座標系)を発明した。

    � 4. 8 � 4 � 3 . 2 � 2 . 4 � 1 . 6 � 0 . 8 0 0 . 8 1 . 6 2 . 4 3 . 2 4 4 . 8

    � 2 . 4� 1 . 6� 0 . 8

    0 . 81 . 62 . 4

    . – p.7/16

  • デカルト座標即ち、両座標軸に実数を対応させおき、平面上の各点 P を通り縦軸に平行な直線と横軸の交わる点の値 xと P を通り横軸と平行な直線と縦軸の交わる点の値 y を用いて、この実数の組 (x, y)で点 P を表す。(x, y)を P の座標と呼ぶ。

    O x

    y P

    . – p.8/16

  • デカルト座標即ち、両座標軸に実数を対応させおき、平面上の各点 P を通り縦軸に平行な直線と横軸の交わる点の値 xと P を通り横軸と平行な直線と縦軸の交わる点の値 y を用いて、この実数の組 (x, y)で点 P を表す。(x, y)を P の座標と呼ぶ。

    O x

    y P

    . – p.8/16

  • 解析幾何学

    . – p.9/16

  • 解析幾何学デカルト座標を使う事により、平面上の曲線を、方程式f(x, y) = 0を満たす点の集合

    C = { (x, y) | f(x, y) = 0 }

    と同一視する事が出来る。

    注意 を のグラフとは呼ばない。

    これにより「平面上の幾何学 数の代数的な操作」の対応が得られる。平面幾何のこのような扱いを解析幾何と呼ぶ。

    . – p.10/16

  • 解析幾何学デカルト座標を使う事により、平面上の曲線を、方程式f(x, y) = 0を満たす点の集合

    C = { (x, y) | f(x, y) = 0 }

    と同一視する事が出来る。注意 C を f(x, y)のグラフとは呼ばない。

    これにより「平面上の幾何学 数の代数的な操作」の対応が得られる。平面幾何のこのような扱いを解析幾何と呼ぶ。

    . – p.10/16

  • 解析幾何学デカルト座標を使う事により、平面上の曲線を、方程式f(x, y) = 0を満たす点の集合

    C = { (x, y) | f(x, y) = 0 }

    と同一視する事が出来る。注意 C を f(x, y)のグラフとは呼ばない。

    これにより「平面上の幾何学⇐⇒数の代数的な操作」の対応が得られる。

    平面幾何のこのような扱いを解析幾何と呼ぶ。

    . – p.10/16

  • 解析幾何学デカルト座標を使う事により、平面上の曲線を、方程式f(x, y) = 0を満たす点の集合

    C = { (x, y) | f(x, y) = 0 }

    と同一視する事が出来る。注意 C を f(x, y)のグラフとは呼ばない。

    これにより「平面上の幾何学⇐⇒数の代数的な操作」の対応が得られる。平面幾何のこのような扱いを解析幾何と呼ぶ。

    . – p.10/16

  • 解析幾何学

    . – p.11/16

  • 解析幾何学放物線点 (1, 1)を焦点、直線 x + y = −2を準線とする放物線の方程式は:x2 + y2 − 2xy − 8x − 8y = 0 (判別式 = 0)

    . – p.12/16

  • 解析幾何学放物線点 (1, 1)を焦点、直線 x + y = −2を準線とする放物線の方程式は:x2 + y2 − 2xy − 8x − 8y = 0 (判別式 = 0)

    2. 5 0 2 . 5 5 7. 5 1 0 1 2 . 5 1 5

    � 2 . 52 . 5

    57. 5

    1 0. – p.12/16

  • 解析幾何学楕円点 (1, 1),(−1,−1)を焦点とし、それぞれへの距離の和が 4である楕円の方程式は:3x2 + 3y2 − 2xy − 8 = 0 (判別式 < 0)

    . – p.13/16

  • 解析幾何学楕円点 (1, 1),(−1,−1)を焦点とし、それぞれへの距離の和が 4である楕円の方程式は:3x2 +3y2 − 2xy− 8 = 0 (判別式 < 0)

    � 4. 8 � 4 � 3 . 2 � 2 . 4 � 1 . 6 � 0 . 8 0 0 . 8 1 . 6 2 . 4 3 . 2 4 4 . 8

    � 2 . 4� 1 . 6� 0 . 8

    0 . 81 . 62 . 4

    . – p.13/16

  • 解析幾何学双曲線点 (

    √2,√

    2),(−√

    2,−√

    2)を焦点とし、それぞれへの距離の差が 2

    √2である双曲線の方程式は:xy−1 = 0 (判別式 > 0)

    . – p.14/16

  • 解析幾何学双曲線点 (

    √2,√

    2),(−√

    2,−√

    2)を焦点とし、それぞれへの距離の差が 2

    √2である双曲線の方程式は:xy − 1 = 0 (判別式 > 0)

    � 4. 8 � 4 � 3 . 2 � 2 . 4 � 1 . 6 � 0 . 8 0 0 . 8 1 . 6 2 . 4 3 . 2 4 4 . 8

    � 2 . 4� 1 . 6� 0 . 8

    0 . 81 . 62 . 4

    . – p.14/16

  • 解析幾何学領域 { (x, y) | 1 ≤ x}

    かつ

    . – p.15/16

  • 解析幾何学領域 { (x, y) | 1 ≤ x}

    1. 6 % 0. 8 0 0. 8 1. 6 2. 4 3. 2 4 4. 8 5. 6 6. 4 7. 2 8

    % 2. 4% 1. 6% 0. 80. 81. 62. 4

    かつ

    . – p.15/16

  • 解析幾何学領域 { (x, y) | 1 ≤ x}

    1. 6 0 0. 8 0 0. 8 1. 6 2. 4 3. 2 4 4. 8 5. 6 6. 4 7. 2 8

    0 2. 40 1. 60 0. 80. 81. 62. 4{ (x, y) | |x| < 1かつ |y| < y }

    . – p.15/16

  • 解析幾何学領域 { (x, y) | 1 ≤ x}

    1. 6 ; 0. 8 0 0. 8 1. 6 2. 4 3. 2 4 4. 8 5. 6 6. 4 7. 2 8

    ; 2. 4; 1. 6; 0. 80. 81. 62. 4{ (x, y) | |x| < 1かつ |y| < y }

    . 5 E 2 E 1 . 5 E 1 E 0 . 5 0 0 . 5 1 1 . 5 2 2 .

    E 1 . 5E 1E 0 . 5

    0 . 511 . 5

    . – p.15/16

  • レポート課題

    教科書104、105ページ練習問題24、25、26

    . – p.16/16

    “ÀŁW‡Ìfl�Œ¾“ÀŁW‡Ìfl�Œ¾…J…o…−…G…−‡Ì„´Šš…J…o…−…G…−‡Ì„´Šš…J…o…−…G…−‡Ì„´Šš…f…J…‰…g“ÀŁW…f…J…‰…g“ÀŁW…f…J…‰…g“ÀŁW›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w›ð’Í−ô›½−w…„…|†[…g›Û‚è