본문 바로가기

전체 글69

정십칠각형의 작도법 저번 글에서 $$\begin{eqnarray} && \cos\dfrac{2\pi}{17} \\&& =-\dfrac{1}{16}+\dfrac{1}{16}\sqrt{17}+\dfrac{1}{16}\sqrt{34-2\sqrt{17}} \\&& +\dfrac{1}{16}\sqrt{68+12\sqrt{17}+2(-1+\sqrt{17})\sqrt{34-2\sqrt{17}}-16\sqrt{34+2\sqrt{17}}}\end{eqnarray}$$ 임을 구했다. 이제 이 수를 작도함으로써 정십칠각형을 작도해보자. 1. 임의의 원 $\mathrm{O}$을 그리고, 그 원의 반지름을 $1$로 잡자. 2. $O$의 서로 수직한 지름 $\overline{\mathrm{PQ}}$, $\overline{\mathrm{RS}}$을 .. 2022. 8. 18.
정십칠각형의 작도 가능성 : cos2pi/17 구하기 정십칠각형의 작도 가능성을 알아보기 전에 먼저 정오각형으로 연습하자. 정오각형의 작도 가능성 정오각형을 작도 가능성을 따지는 것은 $x^5=1$의 근의 작도 가능성을 따지는 것과 같다. $x^5=1$의 한 근을 $z$라고 하면 나머지 근들은 $z$, $z^2$, $z^3$, $z^4$, $z^5=1$이다. 여기서 $$z^n=\cos\dfrac{2n\pi}{5}+i \sin\dfrac{2n\pi}{5}$$ (단, $n$은 $5$ 이하의 자연수)라고 할 수 있다. 이때$$z=\cos\dfrac{2\pi}{5}+i \sin\dfrac{2\pi}{5}$$ $$\begin{eqnarray} z^4 && =\cos\dfrac{8\pi}{5}-i \sin\dfrac{8\pi}{5} \\ && =\cos\dfrac{2.. 2022. 8. 16.
작도 가능한 수 작도 가능한 수 눈금 없는 자와 컴퍼스를 유한번 사용하여 나타낼 수 있는 수를 말한다. 형태 눈금 없는 자로는 일차식 $ax+by+c=0$을 나타낼 수 있고, 컴퍼스로는 이차식 $x^2+y^2+ax+by+c=0$을 나타낼 수 있다. 따라서, 작도 가능한 수는 위의 두 가지 식 유형을 연립하여 얻을 수 있는 값들이고, 이는 유리수의 제곱근이나 사칙연산을 유한번 적용하여 얻을 수 있는 수이다. 작도 불가능한 수 어떤 수가 정수 계수 다항방정식의 근이 될 수 없는 수인 초월수이거나, 어떤 수를 근으로 가지는 정수 계수 다항방정식의 최소 차수가 $2^n$ (단, $n$은 자연수)이 아니라면 그 수는 작도 불가능하다. 이를 토대로 3대 작도 불능 문제를 설명해보자. 3대 작도 불능 문제란 다음 세 작도 문제이다... 2022. 8. 16.
아이젠슈타인 판정법 아이젠슈타인 판정법 정수 계수 다항식 $$P(x)=a _{n} x ^{n} +a _{n-1} x ^{n-1} + \cdots +a _{1} x+a _{0}$$(단, $n \in \mathbb{N}$)에 대하여 다음 조건을 만족하는 소수 $p$가 존재하면, $P(x)$는 정수 계수 범위에서 기약다항식(더 이상 인수분해 되지 않는 다항식)이다. $$\begin{eqnarray} && p \nmid a_n \\ && p\mid a _{n-1},\,a _{n-2},\, \cdots,\, a _{2},\,a _{1} \\ && p ^{1} \mid \mid a _{0} \end{eqnarray} $$ 증명 귀류법으로, 정수 계수 다항식 $P(x)$에 대하여 위의 조건을 만족하는 소수 $p$가 존재하고, $P(x).. 2022. 8. 10.
젠센 부등식의 활용 : 삼각함수 먼저, 구간별 삼각함수의 볼록성을 살펴보자. sin 함수의 볼록성 $f(x)=\sin x$라 두고 볼록성을 확인하기 위하여 두 번 미분하면 $f''(x)=-\sin x$이다. 이때, $(0,\pi)$에서 $-\sin x0$, $\dfrac{\sin\sqrt x}{\cos\sqrt x}>\sqrt x$ 즉, $$\tan X>X$$인 구간을 찾아야 한다. (이때, $X=\sqrt x,\,x=X^2$) $(0,\frac{\pi}{2})$에서 함수 $g(x)=\tan x-x$을 잡으면, $$g'(x)=\sec^2 x-1>0$$ 이므로 $g(x)$는 증가함수이다. $g(0)=0$이므로, $(0,\dfrac{\pi}{2})$에서 $g(x)>0$ 따라서 $(0,\frac{\pi}{2})$에서 $$\dfrac{\sin.. 2022. 8. 8.
삼각함수의 해석적 연속 해석적 연속 해석적 연속 또는 해석적 확장이란, 복소해석학을 매게로 기존의 함수의 치역을 유지한 채 정의역을 더 넓은 범위로 확장하는 것을 말한다. 글에서 다루는 삼각함수 외에도 지수함수도 정의역을 자연수에서 정수, 유리수, 실수, 복소수로 확장해 나간다. 삼각비 정의역 : $(0,\frac{\pi}{2})$ $\angle B$가 직각인 직각삼각형 $ABC$에서 삼각비들을 다음과 같이 정의한다. $$\begin{aligned} \sin A & =\dfrac{\mathrm{AC}}{\mathrm{BC}} \\ \cos A & =\dfrac{\mathrm{AC}}{\mathrm{AB}} \\ \tan A & =\dfrac{\mathrm{AB}}{\mathrm{BC}} \\ \csc A & =\dfrac{\m.. 2022. 8. 7.