「円の中心」と「外部の点」をむすぶ 「円の中心」と「外部の点」をむすんでみよう。 例題では、点Oと点Aだね。 こいつらを定規をつかってゴソっと結んでくれ! Step2. 線分の垂直二等分線をかくっ! 「円の中心」と「外部の点」をむすんでできた線分があるでしょ?? 今度はそいつの「垂直二等分線」をかいてあげよう。 書き方を忘れたときは 「垂直二等分線の作図」の記事 を復習してみてね^^ Step3. 円周率.jp - 円周率とは？. 垂直二等分線と線分の交点「中点」をうつ! 垂直二等分線をかいたのは、 線分の中点をうつため だったんだ。 垂直二等分線は、線分を「垂直」に「二等分」する線だったよね。 ってことは、線分との交点は「中点」だ。 せっかくだから、この中点に名前をつけよう。 例題では「点M」とおてみたよ^^ Step 4. 「線分の中点」を中心とする円をかく! 「線分の中点」を中心に円をかいてみよう。 例題でいうと、Mを中心に円をかくってことだね。 コンパスでキレイな円をかいてみてね^^ Step5. 「2つの円の交点」と「外部の点」をむすぶ! 「2つの円の交点」と「外部の点」をむすんであげよう。 それによって、できた直線が「 円の接線 」ってことになる。 例題をみてみよう。 円の交点を点P、Qとおこう。 そんで、こいつらを「外部の点A」とむすんであげればいいんだ。 これによって、できた 2つの「直線AP」と「AQ」が円Oの接線 さ。 2本の接線が作図できることに注意してね^^ なぜこの作図方法で接線がかけるの?? それじゃあ、なんで「円の接線」かけっちゃったんだろう?? じつは、 直径に対する円周角は90°である っていう 円周角 の性質を利用したからなんだ。 よって、 「角OPA」と「角OQA」が90°である ってことが言えるんだ。 さっきの「円の接線の性質」、 をつかえば、 線分PA、QAは円の接線 ってことになるんだね。 これは中2数学でならう内容だから、今はまだわからなくても大丈夫だよー。 まとめ:円の接線の作図は2パターンしかない 2つの「円の接線の作図パターン」をおさえれば大丈夫。 作図問題がいつ出されてもダメージをうけないように、テスト前に練習してみてね^^ そんじゃねー Ken Qikeruの編集・執筆をしています。 「教科書、もうちょっとおもしろくならないかな?」 そんな想いでサイトを始めました。
円周率の具体的な値を 10 進数表記すると上記の通り無限に続くことが知られているが、 実用上の値として円周率を用いる分には小数点以下 4 $\sim$ 5 桁程度を知っていれば十分である. 例えば直径 10cm の茶筒の側面に貼る和紙の長さを求めるとしよう。 この条件下で $\pi=3. 14159$ とした場合と $\pi=3. 141592$ とした場合とでの違いは $\pm 0. 円周率の定義. 002$mm 程度である。 実際にはそもそも直径の測定が定規を用いての計測となるであろうから その誤差が $\pm 0. 1$mm 程度となり、 用いる円周率の桁数が原因で出る誤差より十分に大きい。 また、桁数が必要になるスケールの大きな実例として円形に設計された素粒子加速器を考える. このような施設では直径が 1$\sim$9km という実例がある。 仮にこの直径の測定を mm 単位で正確に行えたとし、小数点以下 7 桁目が違っていたとすると 加速器の長さに出る誤差は 1mm 程度になる. さらに別の視点として、計算対象の円(のような形状) が数学的な意味での真円からどの程度違うかを考えることも重要である。 例えば 屋久島 の沿岸の長さを考えた場合、 その長さは $\pi=3$ とした場合も $\pi=3. 14$ とした場合とではどちらも正確な長さからは 1km 以上違っているだろう。 とはいえこのような形で円周率を使う場合は必要とする値の概数を知ることが目的であり、 本来の値の 5 倍や 1/10 倍といった「桁違い」の見積もりを出さないことが重要なので 桁数の大小を議論しても意味がない。
01\)などのような小さい正の実数です。 この式で例えば、\(\theta=0\)、\(\Delta\theta=0. 01\)とすると、 s(0. 01)-s(0) &\approx c(0)\cdot 0. 01\\ c(0. 01)-c(0) &\approx -s(0)\cdot 0. 01 となり、\(s(0)=0\)、\(c(0)=1\)から、\(s(0. 01)=0. 01\)、\(c(0. 01)=1\)と計算できます。次に同様に、\(\theta=0. 01\)、\(\Delta\theta=0. 01\)とすることで、 s(0. 02)-s(0. 01) &\approx c(0. 01)\cdot 0. 02)-c(0. 01) &\approx -s(0. 01 となり、先ほど計算した\(s(0. 01)=1\)から、\(s(0. 02)=0. 02\)、\(c(0. 9999\)と計算できます。以下同様に同じ計算を繰り返すことで、次々に\(s(\theta)\)、\(c(\theta)\)の値が分かっていきます。先にも述べた通り、この計算は近似計算であることには注意してください。\(\Delta\theta\)を\(0. 001\)、\(0. 0001\)と\(0\)に近づけていくことでその近似の精度は高まり、\(s(\theta)\)、\(c(\theta)\)の真の値に近づいていきます。 このように計算を続けていくと、\(s(\theta)\)が正から負に変わる瞬間があります。その時の\(\theta\) が\(\pi\) の近似値になっているのです。 \(\Delta\theta=0. 01\)として、実際にエクセルで計算してみました。 たしかに、\(\theta\)が\(3. 14\)を超えると\(s(\theta)\)が負に変わることが分かります!\(\Delta\theta\)を\(0\)に近づけることで、より高い精度で\(\pi\)を計算することができます。 \(\pi\)というとてつもなく神秘に満ちた数を、エクセルで一から簡単に計算できます!みなさんもぜひやってみてください! <文/ 松中 > 「 数学教室和(なごみ) 」では算数からリーマン予想まで、あなたの数学学習を全力サポートします。お問い合わせはこちらから。 お問い合わせページへ
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