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  • 三角函數的疊合 2011/09/16

    三角函數的疊合 (Simplifying  \(\sin x+\cos x\))
    臺北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立臺灣大學數學系翁秉仁教授責任編

    摘要:在學會正弦、餘弦的基本函數圖形及其平移伸縮後,很自然會想知道正弦與餘弦組合(\(y = A\sin x + B \cos x\) )圖形的樣貌,即「三角函數的疊合」。疊合有非常多有趣的切入點,本文簡單點出幾個不同的想法。

    正規課本內容

    不論任何版本的課本,第一個例子幾乎都是 \(y=\sin x +\cos x\) ,想辦法將 \(y=\sin x +\cos x\) 湊成和角公式,技巧是提出以 \(A\)、\(B\) 為兩股的斜邊,即 \(\sqrt{A^{2}+B^{2}}\) ,就能夠將 \(y=\sin x+\cos x\) 化簡成單一三角函數:

    \(\begin{array}{ll} y &=\displaystyle \sin x+\cos x \\&=\displaystyle\sqrt{2}(\frac{1}{\sqrt{2}}\sin x+\frac{1}{\sqrt{2}}\cos x)\\&=\displaystyle\sqrt{2}(\sin x\cos\frac{\pi}{4}+\cos x\sin\frac{\pi}{4})\\&=\displaystyle\sqrt{2}\sin(x+\frac{\pi}{4})~~~~~~~~~(1)\end{array}\)

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  • 三角函數積與複數 2011/09/16

    三角函數積與複數 (Complex Number and Product of Trigonometric Functions)
    臺北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立臺灣大學數學系翁秉仁教授責任編輯

    連結:三角函數和與複數

    摘要:不同於上篇利用圖形對稱性的作法,這裡將棣美弗定理(de Moivre’s formula)、二項式定理(Binomial theorem)作連結,發現其中的恆等式,進而幫助化簡正弦連乘。

    題目:試求 ​\( \displaystyle\sin\frac{2\pi}{7}\sin\frac{4\pi}{7}\sin\frac{6\pi}{7} \)​ 之值。

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  • 三角函數和與複數 2011/09/16

    三角函數和與複數(Complex Number and Sum of Trigonometric Functions)
    台北市立大直高級中學數學科高子婷老師/國立台灣大學數學系翁秉仁教授責任編輯

    摘要:本文介紹一題舊教材常見的和差化積問題,將其與 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根連結,直接利用圖形的對稱性即可看出解答。

    以下問題為99課綱前高一和差化積常見的練習題,筆者曾經非常不喜歡此題,直至學到了棣美弗定理及 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根後,有了新的看法,故本文上篇的重點不在於發展技巧。和差化積容易衍伸出需要技巧的難題,在99課綱已被刪掉,不過此題搭配 $$1$$ 的 $$n$$ 次方根一起看還是很有趣,藉由本文提出與各位分享。 Continue reading →

  • 正多邊形拼貼(二)(Regular Tessellation II) 2011/09/14

    正多邊形拼貼(二)(Regular Tessellation II)
    國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

    連結:正多邊形拼貼(一)

    摘要:本文介紹有趣的正多邊形拼貼,只要有國中的知識,加上耐心就能解決問題。

    延續上一篇所提出的問題,接下來要討論正多邊形拼貼的所有可能情形。 Continue reading →

  • 正多邊形拼貼(一)(Regular Tessellation I) 2011/09/14

    正多邊形拼貼(一)(Regular Tessellation I)
    國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授

    摘要:本文介紹有趣的正多邊形拼貼,只要有國中的知識,加上耐心就能解決問題。

    看著五顏六色的圖案不斷延伸的磁磚或壁紙,是學生日常生活中最會注意到的幾何經驗之一。拼貼不是繪圖而是裝飾,工人不需要是畫家或設計者,而能製作出這些精美的效果,來自於其中簡單的重複性,也就是對稱性。 Continue reading →

  • 量詞(二):量詞的順序(Order of Quantifiers) 2011/09/14

    量詞(二):量詞的順序(Order of Quantifiers)
    國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

    連結: 量詞(一):量詞與其否定

    摘要:本文討論量詞的交換問題。

    前一篇的命題中,除了「自然數無窮多」的命題外,量詞都只有一個。當量詞超過一個,它們的順序可不可以交換,就變成基本的問題。由底下的例子

    $$\forall x\cdot\forall{y}\cdot x^2+y^2\ge 0$$ 和 $$\forall y\cdot\forall{x}\cdot x^2+y^2\ge 0$$,$$x,y$$ 是實數。

    或者

    $$\exists x\cdot\exists{y}\cdot x^2+y^2=0$$ 和 $$\exists{y}\cdot\exists{x}\cdot x^2+y^2=0$$,$$x,y$$ 是實數。

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  • 量詞(一):量詞與其否定(Negation of Quantifiers) 2011/09/14

    量詞(一):量詞與其否定(Negation of Quantifiers)
    國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授責任編輯

    摘要:介紹量詞的意思,並討論含量詞命題的否定。

    一般人第一次聽到推理思考的例子,通常並不是命題演算中「若 $$P$$ 則 $$Q$$」的實質蘊涵,而是下面這類亞里士多德式的三段論法:

    所有人都會死
    柏拉圖是人
    所以柏拉圖會死

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  • 奇怪的「若P則Q」(二)(The Odd Material Implication II) 2011/09/14

    奇怪的「若P則Q」(二)(The Odd Material Implication II)
    國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授/國立臺灣大學數學系翁秉仁副教授

    連結: 奇怪的「若P則Q」(一)

    摘要:本文討論對於實質蘊涵的質疑與辯護。

    如前一篇所述,「若 \(P\) 則 \(Q\)」的實質蘊涵規則很簡單,但也因此造成一些令人質疑的缺點: Continue reading →