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直感数学その11:東京大学の入試問題(π>3.05の証明)を考える

数学
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πと3.05の話

前回の通り、三角形や四角形と比べれば、πというのは、

4よりは確かに小さく、2.82よりは確かに大きいものでした。

実は、簡単な話で、円の中に正八角形を書いてみると、

角度45度を辺の長さ1の2辺がはさんでいて、残りの辺の長さは、

上の図のように、

\(\displaystyle R=\sqrt{(\frac{1}{\sqrt2})^2+(1-\frac{1}{\sqrt2})^2}\)

となって、\(\displaystyle R=\sqrt{2-\sqrt2}\)

となります。8角形なので、\(2\pi>8Rであり、4pi^2>64R^2=64*(2-\sqrt2)>64*(2-1.415)=37.44\)となります。

結局、π*π>9.36>3.05*3.05=9.3025から、π>3.05が示されることとなります。

 

特に難しい問題ではないような気もしますが、

東京大学が問いたかったのは、

円周率とはどのようなものか?ということを普段から考えているかどうか、

ということと、

円周率そのものをきちんと求めなくても、「近似させる」という考え方が

あるかどうか、ということではなかったかと想像します。