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Sep 13, 2020 13 tweets 5 min read Read on X
#数楽

添付画像

1. 高木貞治『解析概論』のpp.123-124より
(大学で数学を専攻していれば知っているはずの話)

2. y²=x²+1の場合の計算例

二次曲線をパラメトライズする有理函数は二次曲線の1点を通る直線とのもう1つの交点を考えば作れます。二次曲線一般の様子を理解する問題に帰着。 ImageImage
#数楽 双曲線と直線の交わり方の図

多くの場合に数学では式だけを書いちゃダメで図も描いて幾何的な直観も使った方がお得。

この手の情報は「受験数学」というくだらない発想を捨てさえすれば比較的容易に手に入るはず。

wolframalpha.com/input/?i=plot%…

wolframalpha.com/input/?i=plot%… ImageImage
#数楽

定理:nが3以上の整数のとき、曲線 xⁿ+yⁿ=1 をパラメトライズする有理函数の組 (x, y) = (f(t), g(t)) が存在しない。

この結果はフェルマー予想(もしくは最終定理)の有理函数版で、証明は数論的なオリジナルのフェルマー予想よりずっと易しいです。
#数楽 これは、高校数学+α程度で理解できる

 実射影平面上の二次曲線の代数幾何

に関する話だと思えます。実平面に無限遠(地平線)を付け加えて、180度反対側の無限遠点を同一視してできるのが実射影平面です。絵を描くときには地平線も描くので、これが現実で役に立つ幾何になっています。
#数楽 以前、オープンキャンパスでもネタにしたのですが、

 無限に広い平面上に描かれた放物線(や双曲線や楕円)を
 写生するとどのような絵が描かれるか?

という問題を何でもありで解くと理解が進むと思います。

実射影平面上では、楕円、放物線、双曲線が「統一」されます!
#数楽 実射影平面の無限遠点全体は実射影直線をなすのですが、3つの別のものに見えていた二次曲線達は単に無限遠射影直線との交わり方の違いしかないことが分かります。

無限遠射影直線と

交わらない⇔楕円
接する⇔放物線
2点で交わる⇔双曲線
#数楽 例えば、双曲線y²=x²+1は無限遠射影直線と

(∞, ∞) = (-∞,-∞)
(∞,-∞) = (-∞, ∞)

の2点で交わります。後者のを通る直線と交わるy²=x²+1上の別の点を考えることが

t = x + y (= √x + √(x²+1))

という変数変換の正体になっています。

高木貞治『解析概論』の読者にとっては常識?
#数楽 このスレッドを最初から読めば、高木貞治『解析概論』の不定積分の求め方の節を読むだけでも、大学受験で少し有利になったり、受験生への数学の指導において本質を突いた説明が可能になることが分かると思います。
#数楽 実射影平面上の二次曲線について

放物線⇔無限遠射影直線と接する

であることは、絵心のある人であれば、数式の助けを借りずに、絵を描くだけで認識できると思います。

画板上に放物線は地平線に接する楕円として描かれるはずです。

私も手で頑張って描いて納得できました!
#数楽 検索すれば出て来ると思いますが、この話題はツイッターですでに何度もしていて、

 放物線に囲まれた大陸が地平線に接する様子のCGが欲しい

という話もしたはず。美しい大陸ならさらによい。

今ならJuliaを使って自分で描けるんじゃないか?

個人的には「芸術家」の作品を見たい。
#数楽 近似的な球体上に住んでいる我々が見ることができない様子を見たい。
#数楽 おお!このスレッドのずっと上の方で説明したことが、高校生向けの参考書にも書いてあるらしい。

射影平面は一度理解してしまうと「普通はそのように考える」という類のものの1つになってしまう。

このスレッドで説明したように「写生」ともろに関係がある。

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Jul 23, 2025
一見、科学を重視する好ましい意見を述べているように見えても

「科学は単なる事実の積み重ねである」

のように平気で述べるような人を見たら、科学コミュニケーションについて有害でかつ社会的にミスリーディングなことを平気で述べる好ましくない人物だと評価するべきです。

理由の説明に続く
科学はそう単純なものではありません。

科学は「〇〇というデータの数値が得られた」というような単なる事実の積み重ねではありません。

データ生成の因果的仕組みに関する仮説や統計分析のために使う数学的な仮説などの多くの仮説に支えられて現実に関する推論が得られています。
だから、1つの研究グループが得た1つのデータセットに基く1つの統計分析だけでは、科学的に信頼できる結果が得られたとはみなされないことになります。

どの時点であっても、複数の研究結果を参照して総合的に結論を出す以上のことはできない。そういう結論の信頼度についても正直に語る必要がある。
Read 11 tweets
Dec 31, 2024
#統計 95%信頼区間の95%について「何度も同じ無作為抽出を繰り返して区間を計算し直したときに、真の値が含まれる区間の割合が95%になる」という説明は誤り。この説明は本当によく見る。

現実での繰り返しは不要だし、モデルが妥当でないとそもそもそれは正しくない。

Greenlandさんによる説明
#統計 特定の統計モデルの下で、現実世界で得たデータの数値とモデルのパラメータの値の相性の良さ(compatibility)の指標であるP値が与えられているとき、P値が5%以上になるパラメータの値全体が95%信頼区間になる。

P値はモデル内確率であり、単なる和や積分で計算される値で、「繰り返し」は不要。
#統計 仮に、統計モデルが現実において正しいならば、無作為抽出を繰り返して95%信頼区間を何度も計算し直せば、真の値を含む区間の割合は95%になります。

しかし、「統計モデルが現実において正しい」はあまりにも都合の良い仮定であり、複雑な現実における統計分析では真っ先に疑われる条件です。
Read 11 tweets
Aug 29, 2024
#統計 サイコロを1万回ふってどの目の確率も1/6に近付くかを調べることについて、

「大数の法則」
「標本調査がどーして成り立つか」
「1万回も投じる必要がない」

と基本的なことを理解していない疑いがある発言をしているところにみんなもっとつっこみを入れるべきだと思いました。
Image
#統計 以下のリンク先の反応も理解していない側に分類されると私は思いました。

確率の計算をある程度できれば「1万回もしなくていい」と安易に言えないはずです。

例えば、試行回数n=10000、成功確率p=1/6の二項分布において、0.99np以下となる確率と1.01np以上となる確率を計算してみて下さい。 Image
#統計 こういう話題の場合には、仮にどの目が出る確率もぴったり1/6ならば、1万回サイコロをふってとき1の目が出た回数がk回以下になる確率やk回以上になる確率がどうなるかを具体的に計算してみた方がよいです。

確率の数値に関する直観を身につけることは難しいので、地道に計算してみるべき。
Read 11 tweets
Jun 13, 2024
#統計 いつも言っていることをそのまま書きます。長めのスレッドになります。

以下スクショによるスライドの引用は より。赤字と青字は私による書き込みコメント。

まず、p.12について。詳しい解説に続く。 speakerdeck.com/shuntaros/jia-…

Image
#統計 「違いがない」の型の帰無仮説のP値をnull P値と呼びます。

null P値は「違いは○○である」の型の仮説に関する無数のP値の特別な場合で、null P値へのこだわりは悪しきnullismである云々とGreenlandさんは言っています。

biostat.ucdavis.edu/sites/g/files/…
Image
#統計 平たく言えば、「違いがない」の型の帰無仮説を「null P値<α」という条件によって棄却して「違いはある」という結論を出すためにP値を単純に使うことはP値の誤用の典型例であり、科学のプロセスを害しています。

biostat.ucdavis.edu/sites/g/files/…
Image
Read 36 tweets
Jun 18, 2023
#統計 念の為のコメント

1️⃣「t検定の使用が適切なためには、母集団が正規分布に従っていることが必要である」という考え方は誤り。

2️⃣「Wilcoxonの順位和検定=Mann-WhitneyのU検定であれば、無条件使用は適切である」という考え方も誤り。

以上の誤りを信じている人達をよく見る。続く
#統計

1️⃣「t検定の使用が適切なためには、母集団が正規分布に従っていることが必要である」という考え方は誤り。

これについてはツイッター上で繰り返し非常に詳しく解説して来ました。

ツイログ検索

twilog.togetter.com/genkuroki/sear…
#統計

2️⃣「Wilcoxonの順位和検定=Mann-WhitneyのU検定であれば、無条件使用は適切である」という考え方も誤り。

これについてもツイッター上で繰り返し非常に詳しく解説して来ました。

ツイログ検索

twilog.togetter.com/genkuroki/sear…
Read 40 tweets
Jun 17, 2023
#数楽 ℤ[√2]やℤ[√3]はEuclid整域なのでPIDでUFDになるので、ℤ[√2]やℤ[√3]係数の多項式の √2や√3が出て来る因数分解の問題も既約元の積に分解する問題として意味を持ちます。続く
#数楽 ただし、整数dに関する√dが出て来る場合には、既約元の積への分解は因子の可逆元倍と順序の違いを無視しても一意的でなくなる場合が出て来ます。

実はそういうところに面白い数学が隠れている!
#数楽 整数の平方根が出て来る因数分解もちょっと話題になっていますが、その話はとてつもなく面白い数学の話に繋がっています!

中学生であっても思いつきそうな話の中にも素晴らしい数学が隠れています!
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