수학과 사는 이야기::::수학과 사는 이야기
인기글
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수학이야기
피보나치(Fibonacci)수열의 일반항 구하기
수열 가운데 가장 유명한 수열은 피보나치수열이지 않을까? 앞에 있는 두 개의 항을 더해서 다음 항을 만드는 수열이다. $$0,1,1,2,3,5,8,13,21,\cdots$$ 인도 수학자 핀가라(Pingala: BC 300~200?)가 처음 기술하였는데 훗날 피보나치(Fibonacci: 1170~1240)가 1202년 산술을 소개하는 책 Liber Abaci에 소개하면서 유럽에 알려졌기 때문에 피보나치수열로 부르게 되었다. 수학에서 보통 $F_n$으로 표기하는데 첫째 항을 0으로 잡지만 문제에 따라 1로 잡기도 한다. 피보나치수열은 여러 가지 모양으로 표현된다. 피보나치 수열을 소개하는 방법 계단 오르는 방법의 수 문제 계단을 오를 때 한 걸음에 한 칸 또는 두 칸을 오를 수 있다. 칸의 개수가 20인 계..
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미적분
카발리에리 적분
카발리에리의 원리 이탈리아의 수학자 카발리에리(Cavalieri.F.B.: 1598~1647)가 찾아낸 원리가 구분구적법과 정적분을 이어주고 있다. 그가 쓴 책 [불가분량의 기하학]에 카발리에리의 원리라고 불려지는 정리가 있다. 이와 비슷한 방법으로 고대 아르키메데스와 같은 이들이 구의 부피를 구했다고 하니 무척이나 놀랍다. 두 입체를 하나의 정해진 평면과 평행한 평면으로 잘랐을 때, 부피의 비는 그 잘린 면 넓이의 비와 같다. 그림 1은 반지름이 `r`인 구이고 그림 2는 밑면 반지름과 높이가 모두 `r`인 원기둥에서 직원뿔을 잘라낸 입체이다. 이 두 입체를 밑면에 평행인 평면으로 높이 `h`인 곳을 자른 면은 넓이가 같다. `\pi (r^2 - h^2 )` 따라서 부피도 같다. 반구의 부피 $V$라고..
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수학이야기
수 나선(Number Spirals)
뭔가 재밌을 것 같으나 아직은 잘 모르는 글 하나 소개한다. 컴퓨터 프로그래밍을 좀 알아야 명확하게 이해할 수 있을 듯하다. 소개 수 나선은 가느다란 띠에 음이 아닌 정수를 차례로 쓰고 0을 중심으로 말아서 만든다. 아래 그림과 같이 완전 제곱수($1,4,9,16,\cdots$)가 일렬로 놓이도록 놓을 수 있다. 조금 더 떨어져서 넓게 들여다본다면 아래와 같다. 숫자가 있는 자리에 점을 찍은 그림으로 나타내고 더 넓게 들여다보면 아래 그림과 같다. 아래 그림에 있는 점은 2026개이다. 이 그림에서 소수인 점을 소수가 아닌 점보다 진하게 표시해 보자. 소수가 어떤 곡선에 가까이 붙어 있는 것처럼 보인다. 더 잘 보이도록 점을 46,656개를 찍어서 그린 그림은 아래와 같다. 북서 쪽이나 남서 쪽으로 휘는..