( 問 題 )
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単位格子が描かれている2次元直交座標の図があります。
そこに 点( 0,0 ), 点( 2n,0 ), 点( n,2n )、 ただし n は自然数、 を頂点とする三角形を描きます。 このとき、 すべての n についてピックの定理が成り立つことを示しなさい。 なお、 ピックの定理とは次のようなものです。
「 図形の中に存在する単位格子の交点の合計 」と「 頂点または辺の上に存在する単位格子の交点の合計を2で割ったもの 」 加えて それから1を引いたもの が、 ほぼ図形の面積に等しくなっている。

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この三角形に含まれる、 または、 辺や頂点上に存在する格子の交点の数は次のようになります。

この三角形の辺や頂点上に存在する格子の交点の数は 4n です。
したがって、ピックの定理による三角形の面積は次のようになります。

この三角形の面積は公式より次のようになります。

したがって、 両者はピッタリと一致することが解りました。
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