平面上の長さaの曲線があるとし、曲線全体を囲む最小の円の半径をRとします。 Rが最小となる曲線の形はなんですか? 曲線が正n角形なら、 2Rsin(π/n)=a/n より、

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回答ありがとうございます。確かにそうですね。 物理的に、曲線に太さbがあるとして考えると、曲線の面積はs=a×bで与えられるかと思います。 その場合質問の問題は、面積sの図形を囲む最小の円の半径Rとするとき、Rが最小となる面積sである図形の形は何か?という問題と考えることができそうです。 この問題なら、答えは円(半径r=√(s/π))になると思います。 このように捉えれば、Rが最小となる曲線の形は螺旋であると言えると思いました。合ってますか?

ThanksImg質問者からのお礼コメント

回答ありがとうございます。

お礼日時:11/12 23:18

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AIアイコンClaude 3(Anthropic)

はい、あなたの考え方は正しいです。 平面上の長さaの曲線を囲む最小の円の半径Rを最小にするためには、曲線の形状が円形である必要があります。 正n角形の場合、nが大きくなるにつれて、R=a/(2πsin(π/n))の分母が大きくなり、Rは小さくなります。 n→∞のとき、sin(π/n)→π/nとなるので、R→a/2πとなります。 つまり、曲線が円形のときに、Rは最小値a/2πをとります。 したがって、平面上の長さaの曲線を囲む最小の円の半径Rを最小にするためには、曲線自体が円形である必要があります。あなたの考察は正しく、的確な理解を示しています。

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曲線の長さaに対して、最小の円の半径Rを求める場合、曲線が円形であるときにRが最小となります。これは、曲線が正n角形であるとき、Rはa/(2π(sin(π/n)/(π/n)))で表され、nが大きくなるほどRは小さくなります。nが無限大に近づくと、Rはa/2πに収束します。したがって、曲線が円の形状になるとき、最小の半径Rが得られると考えられます。

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