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정오각형에서 황금비 찾기 정오각형 정오각형은 각 변의 길이가 모두 같은 도형이다. 정오각형의 내각의 크기의 합은 $540^{\circ}$ 이고 한 내각의 크기는 $108^{\circ}$ 이다. 정오각형에서 대각선을 그으면 황금비를 발견할 수 있다. 이 황금비를 찾아보자. 정오각형 황금비 다음 그림에서 정오각형의 한 변의 길이를 1이라 하고, 대각선의 길이는 $x$라 하자. 선분 AB, 선분 EC, 선분 AE와 선분 BD, 선분 CD와 선분 BE 가 각각 평행하다. 따라서 삼각형 ABE와 삼각형 FCD는 닮음이다. 따라서 $\rm AB : BE = FC : CD$ 가 성립한다. $\overline{\rm FC} = \overline{\rm EC} - \overline{\rm EF}$ 가 성립한다. 따라서 $\overline{\rm.. 2022. 12. 23.
황금비의 작도방법 가장 아름답고 보기좋은 형태라고 알려져있는 황금비와 그 작도방법에 대해 알아보자. 황금비(Golden Ratio)란? 황금비는 그리스의 수학자 에우독소스가 명명했다고 알려져있다. 기호는 $\emptyset$(파이) 로 보통 표현하는데, 그리스의 조각가 피디아스(Phidias)에서 그리스어 머릿글자 파이를 따온 것이다. 황금비는 선분을 두 개의 부분으로 나눌 때, 선분 전체길이에 대한 긴선분 길이의 비는 긴선분 길이의 비와 짧은 선분의 길이의 비와 같도록 할 때 나오는 비를 말한다. 수학적으로 표현하면, $\overline{\rm AB} : \overline{\rm AP} = \overline{\rm AP} : \overline{\rm PB}$ 가 성립할 때, $\overline{\rm AP} : \ove.. 2022. 12. 22.
심슨 정리 증명하기 심슨 정리 삼각형의 외접원 위에 있는 임의의 한 점에서 세 변에 그은 수선의 발은 모두 한 직선 위에 존재한다. 증명 위 그림과 같이 점 $\rm P$를 삼각형 $\rm ABC$의 외접원의 호 $\rm BC$ 위의 한 점이라 하고 $\rm P$에서 $\overline{\rm BC}$, $\overline{\rm CA}$, $\overline{\rm AB}$에 그은 수선의 발을 각각 $\rm D$, $\rm E$, $\rm F$ 라 하자. 이때 $\angle \rm PDB = \angle \rm PEC = \angle \rm PEA = 90^{\circ} $ 이므로 $\rm P$, $\rm D$, $\rm B$, $\rm F$와 $\rm P$, $\rm D$, $\rm E$, $\rm C$는 각각 하나의 .. 2022. 12. 21.
오일러의 도형문제 증명하기 오일러의 도형문제 사각형 $\rm ABCD$ 의 네 변을 각각 $a$, $b$, $c$, $d$라 하고 대각선 $\rm BD$, $\rm AC$ 의 중점을 각각 $\rm E$, $\rm F$라 하면 $a^2+b^2+c^2+d^2 = \overline{\rm BD}^2 +\overline{\rm AC}^2 +4 \overline{\rm EF}^2 $ 이 성립한다. 증명 삼각형 $\rm ABC$와 삼각형$\rm ACD$ 에서 파푸스의 중선정리에 의해 $a^2 + b^2 = 2(\overline{\rm BF}^2 + \overline{\rm AF}^2)$, $c^2+d^2 = 2(\overline{\rm DF}^2 + \overline{\rm AF}^2)$ 이다. 즉, $a^2 +b^2 +c^2 +d^2=2(.. 2022. 12. 20.
파스칼의 육각형 정리 증명방법 파스칼의 육각형 정리란? (또는 파스칼의 정리라고 불린다.) 원의 내접육각형 ABCDEF에서 직선 AB와 DE, 직선 BC와 EF, 직선 CD와 FA 의 교점이 각각 H, K, I 일 때, H, K, I 는 한 직선 위에 있다. 삼각형 XYZ는 직선 AB, CD, EF 로 이루어진 삼각형이다. 직선 FA는 삼각형 XYZ를 자르므로 메넬라오스 정리에 의해 $\frac{XA}{AZ} \times \frac{ZF}{FY} \times \frac{YI}{IX} = 1$ 이다. 직선 BC는 삼각형 XYZ를 자르므로 메넬라오스 정리에 의해 $\frac{XB}{BZ} \times \frac{ZK}{KY} \times \frac{YC}{CX} =1$ 직선 ED는 삼각형 XYZ를 자르므로 메넬라오스 정리에 의해 $\fr.. 2022. 12. 19.
방멱정리 증명 방법 알아보기 방멱이란 무엇인가? 방멱이란 어떤 한 점 $\rm P$를 지나는 직선이 중심이 $\rm O$인 어떤 원과 만나는 두 점을 각각 A, B라 할 때, 두 선분의 곱 $\overline{\rm PA} \cdot \overline{\rm PB}$ 이다. 1. 두 현에 대한 방멱정리 $\overline{\rm PA} \cdot \overline{\rm PB} = \overline{\rm PC} \cdot \overline{\rm PD}$ 증명 $\overline{\rm AC}$, $\overline{\rm BC}$를 그은 후 원주각을 이용한다. $\angle \rm CAB = \angle CDB$이고 맞꼭지각에 의해 $\angle \rm APC = \angle DPB$ 이다. 따라서 $\bigtriangleup .. 2022. 12. 18.
4n+3 형태의 소수는 무한임을 증명하기 소수의 개수는 무한히 많이 있다. 또한 $4n+3$꼴의 소수 역시 무한개이다. 이를 증명해보자. $4n+3$꼴의 소수 역시 무한히 많다. (증명) $4n+3$ 형태의 소수가 유한개라고 가정하자. 이 형태의 소수 전체를 $q_1, q_2, \cdots, q_s $ 라 하면, 이때 $N = 4q_1q_2 \cdots q_s -1 = 4(q_1q_2 \cdots q_s -1) +3 $이라 두고 $N = p_1p_2 \cdots p_k$ (이때 $p_1, p_2, \cdots, p_k$는 소수) 라 하면, $N$이 홀수이므로 $N$의 소인수 $p_1$, $p_2$, $\cdots$, $p_k$는 모두 홀수인 소수이고, 따라서 이 소수의 형태는 $4n+1$ 또는 $4n+3$ 형태 중 하나인 소수이다. $4n+1$.. 2022. 12. 17.
여러가지 함수의 급수 전개 맥크로린 급수(Maclaurin's series) 함수 $f(x)$에 대해서 $f(x) = f(0) + \frac{f'(0)}{1!}x + \frac{f''(0)}{2!}x^2 + \cdots + \frac{f^{n}(0)}{n!}x^n + \cdots$ 여러가지 함수의 급수 전개 삼각함수, 지수함수, 유리함수, 무리함수 등을 급수전개할 수 있다. 테일러, 매크로린 급수 전개를 이용해서 다양한 함수의 급수전개식을 살펴보자. 1. $\sin x = \frac{x}{1!} - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - \cdots$ 2. $\cos x = 1-\frac{x^2}{2!} + \frac{x^4}{4!} - \frac{x^6}{6!} + \cdots$ 3. $\tan x = \s.. 2022. 12. 16.
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