女の人のところへ来たドラえもん

21歳の女の人と43歳の男の人が意気投合し、社会の矛盾に科学的に挑戦していく過程です。                    ブログの先頭に戻るには、表題のロゴをクリックして下さい。                                   数式の変形。必ずひと言、添えてよ。それを守ってくれたら、今後も数学に付き合ってあげる。

誤植なんじゃない?

 現在2022年8月4日18時52分である。(この投稿は、ほぼ3453文字)

麻友「頭、サッパリしたじゃない」

私「どうやっても、これ以上、マシに映らないんだ」

若菜「お父さんが、不細工なのは、お母さんは、重々承知ですよ」

結弦「今日は、何の話?」

私「床屋さんに行く車中で、どんな話なら、数学の話でも、麻友さんに、面白いと思えるんだろうと、過去の投稿などを、見返していた」

若菜「お母さんに、数学で、面白いと思わせるなんて、ほとんど不可能ですよ」

私「例えば、パイの値が、3.14なのかどうか確かめた、

27182818284590452.hatenablog.com

などの投稿は、少しは楽しめたのではないか?」

麻友「あれ、ちょっとは、分かったけど、ほとんど分からなかった」


私「ただ、{\pi} という数は、小学校のときから、習っていて、誰でも知ってるのは、ほぼ間違いない」

若菜「『AKB48小学算数』でも、3.14は、出てきた」

私「そうなんだけどねえ。{\pi} は、3.14159265・・・と、規則性がなく続いていて、どこまで行っても、終わりません。と習うんだよね」

麻友「それくらい、知ってるわよ」

私「だとしたら、次のような、規則性があるんだよ。と、言って、書こうと思ったのだが、どの文献を見ようか? と、思った」

結弦「規則性?」

私「以前、{\pi} は、超越数だとか、やったし、超越数の本を、見れば良いのかな? と、以下の本を、取り出した」

めくっていくと、私が、連分数展開のところに、次の様に、メモしてる」

若菜「これ、どういうことですか? 規則性があるんですか?」

私「実は、規則性がある。{\pi} の場合、

{\pi=\cfrac{4}{1+
\cfrac{1^2}{3+
\cfrac{2^2}{5+
\cfrac{3^2}{7+
\cfrac{4^2}{9+ \cdots}}}}}}

となる。どこまでも、続くのは、確かだけど、規則性あるんだ」

結弦「これ、お父さん、何から、書き取ったんだろう?」

私「知りたくなるよなあ。ちょっと、クイズにしてみよう」

 クイズ

{\pi=\cfrac{4}{1+
\cfrac{1^2}{3+
\cfrac{2^2}{5+
\cfrac{3^2}{7+
\cfrac{4^2}{9+ \cdots}}}}}}

は、以下のどの本から、書き取ったか?」

① 代数学辞典上・下

② 初等整数論講義

③ {\pi} の話

④ 電子辞書

①~④の、どれか?

若菜「どれも、お父さんが、良く持ち出しますが、意外と子供向けの③『{\pi} の話』かな」

結弦「いや、こんなのが、載ってるのは、④電子辞書だと思う」

麻友「太郎さんって言えば、①『代数学辞典』よ」


私「みんな、意外と、ブログ読んでるんじゃないか。私の特性を、知ってる」

若菜「それで、答えは?」

私「そもそも、この、

{\pi=\cfrac{4}{1+
\cfrac{1^2}{3+
\cfrac{2^2}{5+
\cfrac{3^2}{7+
\cfrac{4^2}{9+ \cdots}}}}}}

というものが、正しいのかどうかと思って、ちょっと計算してみた。どうやって、計算するか、知ってる?」

結弦「無限に続いているんでしょ、どうすれば、・・・だったら、途中で止めて、不確かさはあるものとして、分数計算しちゃう」

麻友「計算機は、使って良いんでしょう?」

私「うんと、強力な計算機、ウルフラムアルファを、使っていいよ」

若菜「カチャカチャ、グーグルで、『ウルフラムアルファ』、

Wolfram|Alpha 日本語版:計算知能

を選ぶと、入力画面。この入力画面は、何段もの入力に対応している。半角で、まず 4 それから、割るために、/ 。そうすると、画面が2段になる。半角で、1 、半角で、+ 、1^2 と、打つと、自動的にべき乗になる。カーソルが、指数のところに行ってしまっているので、矢印キーで、右に進める、割るために、/ 。そうすると、画面が3段になる。半角で 3 、そして、+ 、今度は、2^2 、矢印キーで、右に進める、そして、/ 。取り敢えず、これを繰り返して、

まで、書いて、リターン。計算してくれて、近似値、

3.14234234234

これは、十分正しいと言えるんじゃないですか?」

私「ウルフラムアルファの使い方に慣れると、手で計算するから、数学は嫌、という人の数学観が変わる」

麻友「それで、クイズの答えは?」


私「まず、私は、『代数学辞典』を、上も下も、見たんだけど、これはない」

麻友「あらっ」

私「次に、『初等整数論講義』も、連分数のところ、見たけどない」

麻友「えっ?」

私「そこで、電子辞書で、『連分数』と、引いてみた。そうすると、ニッポニカという日本大百科全書

{\displaystyle \frac{\pi}{4}=1+\cfrac{1^2}{2+
\cfrac{3^2}{2+
\cfrac{5^2}{2+
\cfrac{7^2}{2+
\cfrac{9^2}{2+ \cdots}}}}}}

と言うのが、載ってた。似てるけど、ちょっと違う。もしかして、どっちか誤植? と、疑問が湧いた。最初のは、ウルフラムアルファで、確かめたから、辞書が、誤植か?」

結弦「おっ、面白くなってきた。辞書が、誤植だったら、大金星だね」

麻友「勉強でなく、研究になると、確かにワクワクが、あるかも」

私「私は、ウルフラムアルファで、後者も計算させてみた」

が、近似値

5.3762606671

と出たんだ」

若菜「お父さん。もの凄い誤植、見つけたんじゃ、ないですか?」

私「学生だったら、それで、発表しようなんて、思っちゃうけど、私は、『超準解析の、基数制限のない飽和モデルが作れる』と思って、恥をかいたり、『もう100年以上前に分かっていた、電気と磁気の関係を論文にしようとしたり、『そのものの位置と速さの不確定さが、そのものの質量なのだという理論』を展開したり、結構バカなことを、やってる。今回の場合も、慎重に検討した。結論から言うと、この連分数は、{\pi} を表すようだ。誤植ではないと、思われる」

麻友「ちょっと、ガッカリ」


若菜「そうすると、③ {\pi} の話 は、どうでしょう」

私「実は、この本に、今の近似値が悪い、連分数展開が載ってたから、電子辞書を、信じられたんだ」

麻友「①~④に、答えがないじゃない」

私「色々、本を開いたけど、目標だった式、

{\pi=\cfrac{4}{1+
\cfrac{1^2}{3+
\cfrac{2^2}{5+
\cfrac{3^2}{7+
\cfrac{4^2}{9+ \cdots}}}}}}

が、書いてある本は、見つけられなかった。まあ、どの本に書いてあったか、というのは、数学という真理を目指す上で、そんなに重要ではないんだけどね」

若菜「沢山本を買い込まず、自分の頭で理解していくのが、本当の科学者ですね」

私「その通りだ。取り敢えず、今日は、ワクワクは、あったかな?」

結弦「答えのない四択問題出すなんて。でも、ちょっと、面白かったな」

私「これからも、ときどき、クイズを入れようか?」

麻友「それは、嬉しいわ。今、嫌いだった数学にワクワクを、感じ始めているから」

私「それは、良かった。今晩は、おやすみ」

若菜・結弦「おやすみなさーい」

麻友「おやすみ」

 現在2022年8月4日23時46分である。おしまい。