數學

三角函數積與複數

三角函數積與複數 (Complex Number and Product of Trigonometric Functions)
臺北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立臺灣大學數學系翁秉仁教授責任編輯

連結:三角函數和與複數

摘要:不同於上篇利用圖形對稱性的作法,這裡將棣美弗定理(de Moivre’s formula)、二項式定理(Binomial theorem)作連結,發現其中的恆等式,進而幫助化簡正弦連乘。

題目:試求 ​\( \displaystyle\sin\frac{2\pi}{7}\sin\frac{4\pi}{7}\sin\frac{6\pi}{7} \)​ 之值。

三角函數和與複數

三角函數和與複數(Complex Number and Sum of Trigonometric Functions)
台北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立台灣大學數學系翁秉仁教授責任編輯

摘要:本文介紹一題舊教材常見的和差化積問題,將其與 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根連結,直接利用圖形的對稱性即可看出解答。

以下問題為99課綱前高一和差化積常見的練習題,筆者曾經非常不喜歡此題,直至學到了棣美弗定理及 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根後,有了新的看法,故本文上篇的重點不在於發展技巧。和差化積容易衍伸出需要技巧的難題,在99課綱已被刪掉,不過此題搭配 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根一起看還是很有趣,藉由本文提出與各位分享。

正多邊形拼貼(二)(Regular Tessellation II)

正多邊形拼貼(二)(Regular Tessellation II)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

連結:正多邊形拼貼(一)

摘要:本文介紹有趣的正多邊形拼貼,只要有國中的知識,加上耐心就能解決問題。

延續上一篇所提出的問題,接下來要討論正多邊形拼貼的所有可能情形。

正多邊形拼貼(一)(Regular Tessellation I)

正多邊形拼貼(一)(Regular Tessellation I)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授

摘要:本文介紹有趣的正多邊形拼貼,只要有國中的知識,加上耐心就能解決問題。

看著五顏六色的圖案不斷延伸的磁磚或壁紙,是學生日常生活中最會注意到的幾何經驗之一。拼貼不是繪圖而是裝飾,工人不需要是畫家或設計者,而能製作出這些精美的效果,來自於其中簡單的重複性,也就是對稱性。

量詞(二):量詞的順序(Order of Quantifiers)

量詞(二):量詞的順序(Order of Quantifiers)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

連結: 量詞(一):量詞與其否定

摘要:本文討論量詞的交換問題。

前一篇的命題中,除了「自然數無窮多」的命題外,量詞都只有一個。當量詞超過一個,它們的順序可不可以交換,就變成基本的問題。由底下的例子

$$\forall x\cdot\forall{y}\cdot x^2+y^2\ge 0$$ 和 $$\forall y\cdot\forall{x}\cdot x^2+y^2\ge 0$$,$$x,y$$ 是實數。

或者

$$\exists x\cdot\exists{y}\cdot x^2+y^2=0$$ 和 $$\exists{y}\cdot\exists{x}\cdot x^2+y^2=0$$,$$x,y$$ 是實數。

量詞(一):量詞與其否定(Negation of Quantifiers)

量詞(一):量詞與其否定(Negation of Quantifiers)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

摘要:介紹量詞的意思,並討論含量詞命題的否定。

一般人第一次聽到推理思考的例子,通常並不是命題演算中「若 $$P$$ 則 $$Q$$」的實質蘊涵,而是下面這類亞里士多德式的三段論法:

所有人都會死
柏拉圖是人
所以柏拉圖會死

奇怪的「若P則Q」(二)(The Odd Material Implication II)

奇怪的「若P則Q」(二)(The Odd Material Implication II)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授

連結: 奇怪的「若P則Q」(一)

摘要:本文討論對於實質蘊涵的質疑與辯護。

如前一篇所述,「若 \(P\) 則 \(Q\)」的實質蘊涵規則很簡單,但也因此造成一些令人質疑的缺點:

奇怪的「若P則Q」(一)(The Odd Material Implication I)

奇怪的「若P則Q」(一)(The Odd Material Implication I)
國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

摘要:命題演算「若 \(P\) 則 \(Q\)」的真值表規則,經常困擾初學者。本篇討論這個規則。

早年高中數學教材由於受到「新數學」的影響,為了強調數學的嚴謹,多了一些邏輯的材料,後來一直延續下來。還記得高一剛入學時,看到類似底下的考題,真會令初見的人嗔目結舌:

費波納契的遊戲(the game of Fibonacci)

費波納契的遊戲(the game of Fibonacci)
國立台灣師範大學數學系許志農教授/國立台灣師範大學數學系許志農教授責任編輯

摘要:本文將介紹一道與費波納契數列有關的遊戲。

費波納契數列 \(<f_n>\) 是滿足 \(f_1=1,f_2=1\) 及遞迴關係

\(f_n=f_{n-1}+f_{n-2}~~~(n\ge 3)\)

的數列(後項等於前兩項之和),其前幾項可以算得為

\(f_3=2,~f_4=3,~f_5=5,~f_6=8,~f_7=13,~f_8=21,\cdots\)

認識等角螺線(On the Equiangular Spiral)

認識等角螺線(On the Equiangular Spiral)
國立臺灣師範大學數學系趙文敏教授/國立臺灣師範大學數學系趙文敏教授責任編輯

摘要:本文介紹等角螺線的歷史與一些性質。

何謂等角螺線

在一片空曠的草地上,甲、乙、丙、丁四隻狗分別站立在一個正方形的四個頂點 \(A\)、\(B\)、\(C\)、\(D\) 上。狗主人要甲狗緊盯著乙狗、乙狗緊盯著丙狗、丙狗緊盯著丁狗、丁狗緊盯著甲狗。一聲令下,四隻狗以相同的速度同時衝向目標。假定每隻狗在每個時刻都是正面朝向它的目標,那麼,這四隻狗所跑過的路徑是什麼形式呢?

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