2026年7月12日日曜日

ピタゴラスの定理のアニメーション

 多くの人に馴染みがあるピタゴラスの定理(中学校では3平方の定理と呼ぶらしい)の証明は多数あります。ここでは、「ペリガルの分解」を使います。3辺のうち、2番目に長い辺bで作られる正方形の中心pを求め、それを通る直線を2本引く。1本目は、斜辺cと並行に。2本目は斜辺cと垂直になるように。それで決まる4個の四角形と辺aで作られる正方形からなる5個のピースを、並行移動により、斜辺cで作られる正方形に埋め込む。これだけですが、以下のアニメーションは不思議さが残り、楽しめるでしょう!
 東京理科大学の数学体験館には、ピタゴラスの定理を視覚的に示す動く模型があります。秋山仁教授も解説しています。上記とは少し方法は異なるようですが、似ています。
 なお、下図のようなGarfield(第20代米国大統領になった人)の方法もあります。上記のアニメーションの方法よりも(少し計算が必要ですが)直感的ですね。右側の台形の面積を2通りに計算してそれが等しいことを使ったものです。上記のペリガル分解では、図形の並行移動しか使っていませんが、このGarfieldは、図形の複製、回転、移動を使っている点が異なります。

    情報工学や量子コンピューティングでも、このような常設展示室を作って、触って、動かして理解できるようにすれば良いのではないかなあ。私自身は既に現職ではないので、作るとしたら"バーチャル体験館"になりますが、これまでの作品を見直して再構築も。ただし、何時になるは分かりませんが。例えば、以下のような過去記事などが候補です。


0 件のコメント:

コメントを投稿