Newton別冊 数学の世界 数と数式編 改定第2版
紀元前の昔から,人々は数の世界に魅了され,探究してきました。たとえば,“数の原子”ともよばれる「素数」。発見以来,ユークリッド,ガウス,オイラー,フェルマーなど,名だたる大数学者たちが熱中してきました。それにもかかわらず,今もなお素数については,深い謎が残されています。
数だけではありません。無限に√や分数を連ねるとπなどの特定の値になる不思議な式,数学界の“三大選手”π,i,eを一つに結び,世界一美しいと評される「オイラーの等式」など,長い数学の歴史の中では,さまざまな興味深い数式が見いだされてきました。
本書は,数と数式が織りなす神秘の世界を紹介した『数学の世界 数と数式編』(2020年刊行)の改訂版です。それぞれの数や数式の不思議な性質をじっくりと解説しています。ぜひ,数学の世界の不思議と神秘を堪能してください。
1 素数の神秘
素数とは?
素数の発見法 1〜2
column 1 13年または17年ごとに羽化する「素数ゼミ」とは?
素数の個数
column 2 奇妙な素数たち
素数を生みだす式 1〜2
素数定理
素数の未解決問題
素数と暗号
2 √と無理数の不思議
数の種類
有理数 1〜2
無理数
平方根の筆算
平行根の実用例
column 3 古代メソポタミアの粘土板にきざまれた√2
3 無限の数と円周率π
円周率π
円周率の乱数性
円積問題
πの計算方法
無限につづく直方体の高さ
無限の足し合わせ
バーゼル問題
無限とπ
無限級数と円周率
コンピューターによる計算
連分数
無限多重根号
ゼータ関数とリーマン予想 1〜2
4 虚数の神秘
実数のほころび
虚数の誕生
虚数単位iの誕生
虚数の可視化と複素数 1〜2
4次元時空と虚数
量子力学と虚数
宇宙誕生と虚数
5 指数と対数の世界
指数とは?
指数関数
指数関数の威力
身近にある指数
column 4 接頭辞
指数と対数の関係
身近にある対数
対数と感覚器官
対数グラフ
べき乗則
ネイピアの対数表
計算尺
6 数式が生む曲線の神秘
噴水がえがく放物線
天体の軌道と円錐曲線
ガウディ建築とカテナリー
最速降下曲線とサイクロイド
自然界にあらわれる
対数らせん
高速道路のクロソイド
振り子がえがくリサージュ曲線
7 フェルマーの最終定理
ピタゴラスの定理
ピタゴラス数
フェルマーの最終定理
数学者たちの格闘
アンドリュー・ワイルズによる解決
8 世界一美しいオイラーの式
オイラーの式を鑑賞しよう
πとiとe
三角関数
テイラー展開
虚数乗とは?
オイラーの二つの式
9 素数と難問ABC予想
ABC予想とは何か
ABC予想の核心
数学者がいどむ理由
IUT理論の衝撃
足し算とかけ算の分離
IUT理論の威力
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