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五つの円錐曲線に同時に接する図形はいくつ描けるか

最初に、仏のリヨン高等師範学校のE・ギス教授が「五つの円錐曲線に同時に接する図形はいくつ描けるか」をテーマに講演、研究の最前線の一端を紹介した。 2008年11月26日の読売新聞で上記のニュース記事をみました。 しかし、意味がよくわかりません。 なぜ五という数字が出てくるのでしょうか? 同時に接する図形とは、例えばどんなものがあるというのでしょうか?

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  • wloop
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回答No.4

>平面に3つの直線があるとき、それらに同時に接する2次関数 >y=ax^2+bx+cのグラフはいくつあるか?また、具体的にはどう >あらわされるか? 実際、方程式をたててといてみると実、複素ともに解は一つ になると思います。

その他の回答 (3)

  • wloop
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回答No.3

n次元空間を、各座標が正か負かで第1から第2^n象限に分ける。 k次元平面があるとき、何種類の象限を通過することが出来るか? 代数幾何というより組合せ論っぽい問題ですね。 Σ[i=0,k]nCi になるのでは?

  • wloop
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回答No.2

このリンクのsummaryによると http://www.springerlink.com/content/u2m4618212nrl386/ 1)3つの円に同時に接する円はいくつ描けるか?8個 2)3次元空間の4つの球に同時に接する球はいくつ描けるか? 有限の場合は0から16個とありますね。無限の場合もあるようです。 3)3次元空間の4つの直線に同時に接する球はいくつ描けるか? これはわかりませんが平面の場合、 3つの直線に同時に接する円は4個ですね。 http://en.wikipedia.org/wiki/Problem_of_Apollonius (このリンクの図に1)の問の図もあります。) 4)5つの円錐曲線に同時に接する円錐曲線はいくつ描けるか? これは3264個だそうです。これはたとえば http://www.math.tamu.edu/~sottile/stories/3264/index.html グリフィス・ハリスの英語の教科書にも説明があった気がします。

ddgddddddd
質問者

お礼

遅くなりすみません。また、ご返答感謝いたします。 さまざまな情報をありがとうございます。 3つの円に同時に接する円は8個でした。 平面に3つの直線があるとき、それらに同時に接する2次関数y=ax^2+bx+cのグラフはいくつあるか?また、具体的にはどうあらわされるか? このような簡単そうな問題でも、連立3元2次方程式がかかわってきて、難しそうです。係数が実数か複素数にも関係すると思います。 別種の問題も妄想してみました。 n次元空間を、各座標が正か負かで第1から第2^n象限に分ける。 k次元平面があるとき、何種類の象限を通過することが出来るか? n次元空間に1次元直線があったとき、最大でn+1種類の象限を通過することが出来ると思いますが、n次元空間に2次元平面とした時点でもうわかりません。

  • wloop
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回答No.1

正確には五つの円錐曲線に同時に接する「図形」ではなくて 五つの円錐曲線に同時に接する「円錐曲線」だと思います。 代数幾何学の有名な問題みたいです。円錐曲線を A・x^2 + B・x・y + C・y^2 + D・x + E・y + F = 0 とすると、その円錐曲線のパラメータ(A~F)空間は 5次元の射影空間になります。数学的に正確な説明か わからないですが、パラメータ空間の自由度が5つある のでパラメータに条件を5つ(「5つの円錐曲線に接する」) 設定して、その条件を満たすパラメータの数を数えるという 問題だと思います。条件の個数が多いと条件を満たすパラメータ が存在せず、すくないとそのパラメータが無限にあり数え上げ できません。 二次曲線は5点与えれば決まるというのも同様の理由だと思います。

ddgddddddd
質問者

お礼

ありがとうございます。 意味はよくわかりました。 3つの円に同時に接する円はいくつ描けるか? この答えだったら、4つと思います。 図形的な直感ですが。 3次元空間の4つの球に同時に接する球はいくつ描けるか? この答えだったら、5つと思います。 3次元空間の4つの直線に同時に接する球はいくつ描けるか? この答えは、少し難しいと思います。 5つの円錐曲線に同時に接する円錐曲線はいくつ描けるか? この答えは、よくわかっていません。

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