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Webであなたの夢が叶う!

Webを活用して一歩ずつ「夢」に近づきませんか?
みなさんのサポートブログです。    

こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回は循環数のふしぎについてです。

前回、
回文数から循環数へと発展していきましたね。
6桁の
142857という循環数が
実際に回る仕組みをお伝えしました。

循環数の不思議はまだあります。
6桁の循環数142857を
142と857の2つにわけてみます。
これを足すと。。。

 142 + 857 = 999

さらに循環して各桁が順番に入れ替わった数についても
試してみると。。。

2857= 142857 × 3) 
 428 + 57 = 999

85714= 142857 × 2 
 428 + 57 = 999

57142= 142857 × 6
 428 + 57 = 999

1428= 142857 × 4 
 428 + 57 = 999

14285 = 142857 × 5 
 428 + 57 = 999

するとどうでしょう?
どの計算もすべて999になりますね。

16桁の588235294117647の場合でも。。。

 5882352 +94117647=99999999
 52941176+47058823=99999999
 11764705+88235294=99999999
 58823529+41176470=99999999
 1764705882352941=99999999
 6470588235294117=99999999
 23529411+76470588=99999999
 70588235+29411764=99999999
 2941176470588235=99999999
 7647058823529411=99999999
 3529411764705882=99999999
 8235294117647058=99999999
 4117647058823529=99999999
 8823529411764705=99999999
 4705882352941176=99999999
 94117647+5882352 =99999999

足し算では目が回りそうになりますね。

では、ちょっと元に戻って。。。
6桁の142857に桁数+1の7をかけてみましょう。

 142857 × 7 = 999999

あら不思議、999999になりますね。

さらに
16桁の588235294117647、

 588235294117647 × 17
  = 9999999999999999

全桁がすべて9になっています。

不思議はまだ続きそうですね。

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。

こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回は回文数から循環数へについてです。

前回、1だけの掛け算から2,3,4・・・と
数が生まれるお話をしました。

     1 ×     1 =         1

    11 ×    11 =       121

   111 ×   111 =     12321

  1111 ×  1111 =   1234321 

 11111 × 11111 = 123454321

この計算は、
1から2,3,4,5と
数字が生み出されていくだけでなく、
回文のように
前から読んでも逆から読んでも
同じになっているのでしたね。
ですから
このような数を回文数と言います。

今回は1と回文数の関係よりも面白い数、
自然数142857の計算を紹介したいと思います。
この数字も回る数なのですが、
そのままでは回ってくれませんので、
回すために1~6までの数字をかけます。

 
142857 × 1 = 42857 
 142857 × 2 = 85714 
 142857 × 3 = 2857 
 142857 × 4 = 1428 
 142857 × 5 = 14285 
 142857 × 6 = 57142

この計算↑結果は、小→大に並んでいますので、
これを
142857の順に並べ替えてみます。

 142857 × 1 = 42857 
 142857 × 3 = 2857 
 142857 × 2 = 85714 
 142857 × 6 = 57142
 142857 × 4 = 1428 
 142857 × 5 = 14285 

するとどうでしょう?
数142857の各桁がぐるぐると回ったように
順番に入れ替わって現れてきましたね。

このような性質を持った数を循環数といいます。
数のマジックですね。
循環数には、
数142857の他に
16桁の588235294117647、
22桁の434782608695652173913、
があります。

電卓やExcelを使って数字を回してみてください。


今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。

こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回は音楽と数学の関係とは?です。

これまで数のお話を簡単にしてきました。
 ・自然数(正の整数)
 ・分数
 ・素数
 ・完全数
などがありましたね。

今回はちょっと目先を変えて、
音を数として捉えてみました。

音と言えば「ドレミファソラシド」という音階を
すぐに思い浮かべることができますね。
この音階を発案したのが
古代ギリシャの数学者、
ピタゴラスです。

ピタゴラスは、
数学者としての実績に、
ピタゴラスの定理(三平方の定理)があります。

万物の根源は数であると考え、
音に対してはじめて科学的なアプローチを試み、
「音程は数の比で表わされる」ことを発見しました。

ピタゴラス旋律では、
周波数の比率が2:3の音程を
完全5度、
オクターブは
2:1、
4度は4:3
となっています。


ピタゴラス音階では、
弦を振動させたときの弦の長さで音程を決めていました。

 音  度数    比
 ド  完全1度  1:1
 レ  長2度   9:8
 ミ  
長3度   5:4
 ファ 完全4度  4:3
 ソ  完全5度  3:2
 ラ  長6度   5:3
 シ  長7度  15:8
 ド  完全8度  2:1

音が数できれいに表わされていてすばらしい発見ですね。

しかしこの
ピタゴラス旋律は、
いわゆる自然の音とは違って、
耳障りなところがあることがわかり、
15世紀には純正調音階が、
17世紀には平均律音階が
フランス人の修道僧で数学者のメルセンヌによって
考案されています。

平均律音階は人間が作った音階、
純正調音階は神が作った音階と言われるようですが、
これらは基本のドに対する他の音との比が違っています。

詳しくは、後日。
表にまとめてお伝えしたいと思います。

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。

こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回は規約分数と素因数分解です。

小学校の算数で分数の約分が出てきたと思います。
規約分数とは、
もうこれ以上約分できない、
約分がすっかり終わった状態のこと。
もう少し数学的に言うと、
お互いに共通の素数を含まない関係のことをいいます。

規約分数の分母と分子の関係を
「互いに素である」と表現します。
もとの数から共通する数をくくりだして処理することで、
素の関係になります。
もう共通するものは何もない状態のことですね。

    362880 
      720   という分数を約分する場合、
直接割り算してもよいのですが素因数分解を使います。

素因数分解は、与えられた数を素数の積に分解すること。

 362880=9! 
でしたね。
 9!1×2×3×4×5×6××8×9
だったので、この↑式の数を
素数の積の形に置き換えていきます。
   =
×3××5×(×3)××3×
これをまとめると
   =××5×
とても簡単になりましたね。

次は分母の720です。
 720=
××5

分数の形に戻して、
    
××5×7  
    ××5
指数(元の数の右肩の小さい数字)を整理すると、
   =××7
となり答えは、
   =504
になりました。

どんなに大きな数字でもまず、
素数に分解して考えると「手ごわいな!」という感覚が
少なくなり、取り組みやすいと思います。

規約分数にするには、
素因数分解を使うのが早道なんですね。

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。

こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今回は1を探そう!です。

割り算や逆数を表現するときに
分数という構造を使うことができましたね、

分数は、
自然数や整数と違って一度に2つの数字を扱います。
分母(割る数)と分子(割られる数)には
それぞれ整数が配置され、この
2つの数を考えることで
全体の意味が理解できるのです。

この分数の形式の中にはさまざまな1が隠れているのです。
    
    1
これもれっきとした1ですね。
    
    3 
    
    3
こんな表現をしてもこれも1です。
      9!   
    362880
実はこれも1なんです。

Webで数学!びっくりマーク「!」の意味は?」の回で、
びっくりマーク「!」の意味は、
ある数までのすべての自然数を掛け合わせたもので、
9!は9の階乗と読むことをお話ししましたね。
ですから、
9!1×2×3×4×5×6××8×9=362880
となり、
      9!       362880 
    362880  =  362880  =1
1が隠れていました。

割る数割られる数の割合のことを「比」といいますが、
この場合、違った表現で書かれた数を紐解いてみると、
 
362880:362880 = 1:1
になっていたわけですね。

そこに表現されている数字が
どんな数字からできているかを知ることで、
約分をするときに役立ちます。
分数の分子・分母に共通する要素を探し出すことで
表記を簡単にできますね。

次回は規約分数について触れてみたいと思います。

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。