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計算するまでもない問題・その2

さて、今回の計算の不要な問題は、また鈴木貫太郎さんのYouTubeの動画からです。

信州大 三角関数 高校数学


0<α<β<2π
全ての実数xについて
cos(x) + cos(x+α) + cos(x+β) = 0
が成立するようなα、βの値を求めよ
という問題ですが、
三相交流に関する知識があれば

これが、α=2π/3、β=4π/3なのは、計算するまでもなく自明です。


だから、回答としては、
「三相交流において、互いの位相が2π/3ずれている3本(+1本)の交流電圧のかかる電線をY-Δ変換すれば、中性点を除去(実際には事故を想定して接地することが多いようですが)でき、電線の本数を4本から3本に減らせる物理的性質から、α=2π/3、β=4π/3は自明である」
これで、少なくとも物理学的には誤りではありません。


問題は、これで「数学の採点官が納得してくれるかどうか」ですが…。

こうなってくると、「相手を『不快な』気分にさせない回答をするかどうか」という
問題になり、心理学的な話になってしまいます。


…そうです。人間が社会を構成している以上、真に重要なのは、
「正しいかどうか」ではなく、
「相手を不快にさせないこと」だった
のです!!
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計算するまでもない問題・その1~数学的証明に潜むあいまいさ、そして出題に隠された政治的意図~

受験(特に大学)の数学では、証明問題が多くなり、単純な計算問題は、
相対的に少なくなってきます。

なので、(受験)数学においては、証明は重要な課題というか、テーマとなってきます。


ところが、この「証明」。一体どこまでやればいいのでしょうか?

12世紀のインドの数学者バスカラは、三平方の定理の証明において、ただ図を描いて
文章は「見よ」とだけしか書かなかったことは有名です。

実際の(受験)数学においても、バスカラと同様に「見よ」とか「自明である」とか書けば、
それで「証明」は終了ってことでいいんでしょうか?

どうもこのあたりには、あいまいさが潜んでいるような気がしてなりません。

「○○を証明せよ」という問題が出題されたら、どこまで証明すればいいのか?

これがあいまいだと、個人的には思うわけです。



ところで、数学の問題の中には、基礎的な知識さえあれば、計算するまでもない問題が
存在します。
今回例に挙げるのは、2019年のセンター試験の「数学I」の、第4問の(4)です。
具体的にどういう問題なのかは、↓を参考してください。

https://www.asahicom.jp/edu/center-exam/shiken2019/pdf34MQhg2kGR/suugaku1_04.pdf


内容は統計に関する問題で、「モンシロチョウとツバメの初見日(2017年)の散布図」が
どうのこうの~というものです。

このうち、[カ]、[キ]は、

 統計データを正規化すれば、そのデータの平均は0、分散は(標準偏差も)1

という、統計に関する基本的な知識があれば、(0)の0、と、計算なしで答えが出ます。
そして[ク]も、計算なしで(1)の1、と答えが出ます。

次の[ケ]の問題は、4つのグラフから、正規化したデータがどれなのかを答える内容となっていますが、

 
という、これまた統計に関する基本的な知識があれば、正規化したグラフは、
元データと見た目が同じような点の集まりで、なおかつ最大値が標準偏差の1より
大きいことが容易に想像できるので、一瞥して(2)、と答えが出ます。


僕は、この問題の存在を、YouTubeで数学の問題の解説をしている動画を観て
知ったのですが、その解説者は、この問題を【良問!】と絶賛していました。
(その方の名誉のために、リンクは張りません)

 …統計の知識があれば、何の計算もなく解ける問題が、良問?

と僕は思いましたが、まあ、感想は人それぞれなので、その辺はいいでしょう。


これはセンター試験で、マークシートで回答するので、途中の証明のプロセスは
筆記する必要がありません。
なので、この解き方でも全く問題ないと、僕は思います。


しかし、これが記述式の問題だったら、どうなのか? どこまで「証明」すればいいのか?
という疑問が生じます。
個人的には、上で説明した「統計に関する基本的な知識」をサラッと書いておけば、
それで充分だと思います。
だって、一般的には、数学の証明問題で、「三角関数の加法定理」とか
「合成関数の微分の公式」とか、いちいち証明した上で使ったりしないでしょ?

それは、「数学を勉強してきた人は、そのくらいは知っているだろうから、
自明であるとして断りなしに使っても問題ない」という、暗黙の合意
(数学らしくない、あいまいな合意だと思いますが)があるからでしょう。

だったら、それを統計に適用しても、何ら問題ないはすだ。そういう考えです。

もちろん、初学者に対しては、「なぜそうなるのか?」を論理的に納得させるために、
数式を変形・計算した丁寧な証明を示す必要はあると思います。



以上で「計算するまでもない問題」自体の話は終わりです。ただこの出題については、
もう一つ言いたいことがあります。それは、

そもそも、なぜセンター試験で統計の問題が出題されるようになったのか?

という問題です。


昔センター試験(に限らず、入学試験)を受けた経験のある方ならご存知かと思いますが、
昔は、統計分野の問題は、出題されることは、まずありませんでした。
なので、受験生も、統計分野の勉強はしていませんでした。
せいぜい、平均値や分散、標準偏差の定義の式を覚えるくらいでした。

ところが、「ある時期」から、統計に関する問題が、盛んに出題されるようになりました。
具体的に言うと、2010年代以降です。

僕の知っている例だと、大学入試に限らず、神奈川県の公立高校の数学の入試問題にも、
「ある時期」から、統計に関する問題が出題されるようになりました。


この時期については、僕は心当たりがあります。それは、


という本が出版された後、ということです。


特に「子どもが減って何が悪いか!」はインパクトが大きく、内閣府男女共同参画局が、
OECDの統計データ(出生率と女子労働力率)を、自分に都合のいいように捏造した
疑いがあることを、赤川氏自身が統計データを再処理することで示しました。


最近、厚生労働省が各種の統計データを捏造したということで、ニュースになっています。
これに対して、例えば、評論家の三橋貴明氏は、自身のブログで

“官僚が不正統計を行い、官僚がチェックし、「組織的隠ぺいはなかった」と一方的に結論付ける。
組織的な隠蔽があろうとなかろうと、統計不正は重大な国民への裏切りです。
しかも、厚生労働省が不正調査用の「マニュアル」を作成しておきながら、組織の関与を否定する。
頭がおかしい、としか表現のしようがないのが、現在の我が国です。”
  ポスト・トゥルース(中編)
  https://ameblo.jp/takaakimitsuhashi/entry-12435341587.html

と述べていますが、その“重大な国民への裏切り”が“我が国”において“現在”に始まった
話でないことは、この種の問題を扱ったことのある人なら「常識」に属する知識で、
彼ら(お役所)が「結論ありき」でデータを捏造してきた前科があることは、
周知の事実です。

「政治の話は扱わない」と以前書きましたが、それでも僕は、かつて
フェミニズム批判をしたことがありました。
それはなぜかと言うと、三橋氏の述べる通り、その種の捏造が
“重大な国民への裏切り”だからです。

というか、嘘つきに「お前は嘘つきだ」と指摘して批判するのは、
ただの事実の提示であり、「政治の話」以前の問題だと、僕は考えます。


話を戻しましょう。それでは、

    なぜセンター試験で統計の問題が出題されるようになったのか?

…おっと! これ以上は政治の話になってしまうので、これ以上のことを書くかどうかは、
後でじっくり考えたいと思います。




最後に、彼ら官僚たちのように、邪な動機で科学を濫用しないための反面教師として。

アラン・ソーカルの「「知」の欺瞞」は良著だと思いますが、内容を理解するのに、
物理学や数学基礎論の知識がある程度必要になり、難しすぎるので、
あまりお勧めしません。


は、高校生くらいでも、知識欲が旺盛な人なら理解できると思うので、おすすめです。

ときめきエクスペリエンス! (in 花園ランド)

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ポポポポペプープピパー

あみたー!!

こんにち○ぐ~。


書きたいことはいろいろあるのですが、このブログでは、個人的に内容を制限しています。

例えば、政治問題。今のところ、これは扱わないことにしています。
まあ言いたいことはいろいろあるんですけどね、外国人労働者受け入れの話とか、グローバリズムの話とか。
でも、扱わないことにしてます。


それと、アニメの話も扱ってきませんでした。
まあこれもね、いろいろ言いたいことあるんですよ。某有名アニメ監督の話とか、富山県の某アニメスタジオの話とか、くまみこ炎上の話とか。

ちなみに僕は、くまみこ大好きです。主人公の雨宿まちのキャラが自分とそっくりなので。





そんなわけで、今回は、アニメ(?)の話も扱いたいと思います。

僕は最近、ガルパをやっているのですが、5つのバンドの中で、Pastel*Palettesが一番好きです。
その中でも、特に好きなのが、丸山彩ちゃんです。
そして、なぜか好きでもないのに妙に気になるのが、氷川日菜です。
バンドを組むときは、センターはいつも日菜ちゃんになってます。
「ひなあや」のSSも、いずれ書いてみたいですね。
彩ちゃんの舐めたキャンディを日菜が奪って舐めて「るんっ♪」と来る話とか。(変態ですね)


さて、前口上が長くなってしまいましたが、今日は、彩ちゃんの声を担当している、あみたこと、前島亜美さんの気になるツイッターを紹介したいと思います。





…。アイドルとは思えない…。いろいろ苦労されているようですね。

まあとにかく、あみたがんばれー!

1111……111 全ての桁が1の整数には2019の倍数が必ずある→計算してみました

久しぶりの更新です。


さて、今年は2019年となり、御代も新しくなります。(情勢は暗いですが)
YouTubeを観ていたら、鈴木貫太郎さんの、こんな動画を見つけました。

1111……111 全ての桁が1の整数には2019の倍数が必ずある 


動画を観れば、その証明がなされているので、理論的には、「1111…111」は、2019(というか、5の倍数以外の奇数)で必ず割り切れることがわかります。

この証明を見ていて思ったのは、「これ、意外と計算量少なくて、実際に求められないかな?」でした。





というわけで、PascalChanの名前に負けないよう(最近は、マイコン開発などでCを使わざるを得ないことが多いのです。残念)、Pascalで計算してみました。

その場合、非常に大きな整数を扱うので、任意精度演算ライブラリ(「BigNum」などと呼ばれているアレ)が必要となります。

ぐぐって調べたところ、Benito van der Zander さんの bigdecimalmath(https://github.com/benibela/bigdecimalmath)が良いようなので、これを使ってみました。

その中にある「bigdecimalmath.pas」を、Lazarusのコンソールアプリのプロジェクトに取り込んで計算しました。ソースはこれです。


その結果、

111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111=
2019 *
55032744482967365582521600352209564690991139728138242254141214022343294260084750426503769742997083264542402729624126355181332893071377469594408673160530515656815805404215508227395300203621154586979252655329921303175389356667216994111496340322491882670188762313576578063948049089208078806890099609267514170931704364096637499312090693962907930218479995597380441362610753398271971823234824720708821748940619668702878212536459193219965879698420560233338836607781630069891585493368554289802432447306147157558747454735567662759341808375983710307633041659787573606295745968851466622640471080292774200649386384899014913873754884156072863353695448792031258598866325463650872269




















となりました。「111…11」は、672桁の数でした。





というわけで、今年は、くだらない記事も含めて、いろいろ更新したいと思っています。

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