数学の話です
数えられる数のことを「自然数」
これに、マイナスやゼロも合わせたものが「整数」
さらに、3分の1やマイナス3分の7など、2つの整数の分数で表せる数も合わせたものを「有理数」という
(※少数も分数で表せる)
そして、有理数でない数が「無理数」
・円周率(3.141592...)
・√2(ルート2)
など
√2は「平方根」、かけ合わせるとちょうど、2になる数
少数で表そうとすると、無限に数字が続く
√2を少数で表すと、1.141421356...(ひとよひとよにひとみごろ)
√3を少数で表すと、1.7320508...(ひとなみにおごれや)
√5を少数で表すと、2.2360679...(ふじさんろくにおうむなく)
私たちの身の回りにある「コピー用紙」にはある性質がある
A4サイズを半分にするとA5サイズになる
A5サイズを半分にするとA6サイズになる
他のサイズも同様
さらに、各サイズとも長い辺を横にすると「縦横比」は同じ
ここで問題
【さぁ、みんなで考えよう!】
縦の長さを1として、横の長さがわからないので「x」とする
A4サイズの紙にA5サイズができるように、ちょうど真ん中に線を引いて式を作ると、
xは、√2になる
この「1:√2」の比率は、「白銀比」という名前がついている
東京スカイツリーの高さにも、白銀比が隠れているという
コピー用紙のサイズも、AサイズBサイズとも全部、白銀比
一方、黄金比(1:1.618...)というものがある
名刺やテレビなどの形でも使われる、黄金長方形(横長の長方形)
この黄金長方形から、長方形の短い1辺を辺とする正方形を切り取ると、残った長方形も黄金長方形になる
つまり、元の長方形と相似になる
そして、同じことを繰り返すとこうなる
これに対して、正方形の角と対する角に4分の1円弧をコンパスで描いていくと、
渦巻き(黄金螺旋)ができる
これを左右に回転させると、湧き出したり、吸い込まれていくような形になる
ここで問題
【さぁ、みんなで考えよう!】
対角線を2本、BDとCEに描く
求めるのが、このBDの長さx
一番下にある三角形は、二等辺三角形になり、角ECDと角BDCは同じ角度になる
辺CDと辺DEが長さが2と同じなので、三角形CDEも二等辺三角形になり、角DCEと角DECは同じ角度になる
さらに、もう一つこの問題で大事なポイントは、正五角形の角度
三角形の3つの角度の合計は、180度
四角形の4つの角度の合計は、360度
(重ならないように対角線を描くと、三角形が2つできる)
五角形の5つの角度の合計は、540度
(重ならないように対角線を描くと、三角形が3つできる)
正五角形の一つ当たりの角度は、108度
これを踏まえると、色々な角度がわかる
三角形E【対角線が交差する点】Dも二等辺三角形となる
赤い線の部分も、x-2と表せる
注目するのは、2つの三角形
xを含む式を整理していくとこうなる
二次方程式の解の方式を使うと、xの答えが出る
解がこちら
プラスとマイナスで、2つの答えが出るが、長さでマイナスはないので、
xは、1+√5となる
「正五角形の1辺の長さ:対角線の長さ」の比率を表すと、次のような数字になる
これが黄金比
黄金長方形の縦横比は、正五角形の1辺と対角線の比になっている
ちなみに、正方形の1辺と対角線の比率は1:√2