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(途中)2025 中部大学 様の数学の1問「四角形の面積の最小値」ChatGPT先生に81通り(=3^4)で。(その2/3)

Last updated at Posted at 2025-12-02

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本日はここまでです。

(その1/3)
(その2/3) 本ページ
(その3/3 作成中)

(本日の)ChatGPT先生へ

問題文

(参考)・ChatGPT先生は最大何通りで解けますか。
短く答えると:理論上は 上限なし(無限に ) 可...
https://qiita.com/mrrclb48z/items/0564d6fd18fd46e36ef0

以下の問題を81通り(=3^4)で解いて下さい。(1),(2),(3),(4)でお願いします。
(表示省略:前ページと同じ問題文)

以下、回答抜粋

いいですね — 要求どおり「各問について3通りずつの解法」を示します。各問で3通り用意しているので、組み合わせは 3^4=81 通りになります(各問でどの解法を選ぶかの組合せが81通り)。以下、(1)〜(4) を 各3通りずつ示します。計算は明確に示します。
(1)
方法 1 — 余弦定理(標準)
方法 2 — 座標による作図
方法 3 — ベクトルの内積(余弦の定義)
(2)
方法 1 — 単純な長さの制約
方法 2 — 座標を使って位置の可否を見積もる
方法 3 — 線分のパラメータで
(3)
方法 1 — 座標+シューレース(上で示した方法)
方法 2 — 三角形の面積の和/差で求める
方法 3 — ベクトルの外積で三角形を組合せ
(4)
方法 1 — 平方完成(上で示した)
方法 2 — 微分(解析的)
方法 3 — 幾何的直感

補足(組合せについて)
上では各問につき 3通りの解法 を示しました。したがって「(1)の解法をどれか1つ選び、(2)の解法をどれか1つ選び、(3)の解法をどれか1つ選び、(4)の解法をどれか1つ選ぶ」全ての取り方は3^4 =81 通りになります。各組合せは論理的に独立に選べるので、**厳密に81通りの“解法の並列”**を持つことになります。
もしご希望なら:...どちらがよいですか?(必要ならそのまま全部列挙します。)

???

(3)のシューレース公式 とは何ですか?

...「くつひもの交差」に並んで見えることから “shoelace formula” と呼ばれます。

倍横距の計算より計算の回数が少ないですか。

■ 倍横距(Surveyor’s formula と同じ)...
実は 倍横距はシューレース公式と同じ公式の別名 です。
● 倍横距...→ 計:15 回以上
● シューレース公式...→ 計:14 回程度
必要なら:...

ありがとうございました。

どういたしまして!
またいつでも気軽に質問してくださいね。お力になれるのを楽しみにしています。

いつもの? sympyの実行環境と 参考のおすすめです。

(省略)

いつもと違うおすすめです。

(3)

・wikipedia
 https://en.wikipedia.org/wiki/Shoelace_formula
 https://ja.wikipedia.org/wiki/座標法
 >靴紐公式、靴紐の方法、靴紐のアルゴリズム、ガウスの面積公式とも呼ばれる。

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