出題されて数日の,ほやほやの問題です。(作成現在はね。まだ合否も発表されてないし。) 今年の東京大学で,アニメっぽいのを感じたのが,この空間ベクトル問題でした。 なんだか,今日(2/28の日曜日)は,意外に時間がぽっかりと空いて,ほんじゃ東大の問題でもちょっと見てみるか,ってやり始めたら,この理系3番が,あ,こりゃGrapes3Dの出番だ!ってことで作り始めて,いま30分ぐらいたったところです。 こんな問題でして,
という,空間ベクトル内の,動点と三角形の面積(微分)との融合問題といったらいいのでしょうか? いつものように,詳しい解答は載せていません。直線の方程式をベクトル表示で作り,xy平面との交点なのでz=0とし,三角形が直角三角形ということが分かると,求積をするが,最大最小は,その面積関数の微分で与えられるよね。って話です。でも,イメージ先行型で,答え予想が出来ちゃうところが面白いですね。 なんだか,昔(というか毎年?)見かけるような,いろんな分野との融合の,「立体イメージを持ってるか諸君!」って,教授ら怒られてる感じがする問題ですね。 僕はこれは, 「1.立体イメージつくれるか? さて,早速,これをGrapes3Dで描いてみたのが,これです。
ホントなら,ここにアニメを掲載するところだけど,ちょっと立体視したほうが面白そうだったので,大きめサイズになりました。そのため下のほうに掲載しました。そちらを見てください。 |
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【解説】
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【おまけ】 ご覧になるとどうでしょう? ↑この上の記述ですが,間違っておりました。<m(__)m>(2016.3.6) x軸上の三角形の底辺にあたる部分,僕の図なら線分DFにあたる部分ですが,少し違和感を感じて,再度計算をやり直したところ,√3のときが,最短にあたることが分かりました。三角形の高さにあたる部分,僕の図なら線分DEですが,こちらは単調減少してるのですが,(底辺)×(高さ)÷2で三角形の面積を出す際に,両方の組み合わせでバランスをとり,√3ではなく,2のところで面積最小になることが分かりました。問題としてはそんなに単純ではなく,絶妙なバランスの上に成り立っていることが分かりました。問題としては,平面上の線分の長さが最短となるaは?と聞かれたら,a=√3というこっちはこっちで面白い問題になると思われます。 丁寧に解くことで完答されるべき問題であると思います。 さてさて,最後に,そのアニメーションの作成について書いておきます。
やっぱりテクニックはこれだけでした。
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アニメはここから大きめの画像を2つです。じっとモニターから30cm以上離れて見てください。飛び出してきますから。