- なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

この動画は3Blue1Brownの動画を東京大学の学生有志団体が翻訳・再編集し公式ライセンスのもと公開しているものです。
チャンネル登録と高評価をよろしくお願いいたします!

補足1
「これは本質情報ですが」は元の動画では"Pro Tip"で、これは「ゾンビを倒すには死ぬまで撃つ」のような半ばジョーク的なアド...
この動画は3Blue1Brownの動画を東京大学の学生有志団体が翻訳・再編集し公式ライセンスのもと公開しているものです。
チャンネル登録と高評価をよろしくお願いいたします!

補足1
「これは本質情報ですが」は元の動画では"Pro Tip"で、これは「ゾンビを倒すには死ぬまで撃つ」のような半ばジョーク的なアドバイスで使う言葉です。つまり100%真面目な文脈ではないです。

補足2
Proof 2について英語ですがRedditの投稿があるのでコメント欄と共にぜひご活用ください。
https://www.reddit.com/r/3Blue1Brown/comments/a2gqo0/but_why_is_a_spheres_surface_area_four_times_its/

補足3
7分13秒あたりの分子分母が逆なのではというご指摘については、これはスケールダウンのファクターなのでこのままで大丈夫です。つまり、これで長さを割ることになるので「何倍か」を考えると逆数になります。

元チャンネル(英語)
https://www.youtube.com/c/3blue1brown
元動画(英語)
https://www.youtube.com/watch?v=GNcFjFmqEc8

Music by Vincent Rubinetti
Download the music on Bandcamp:
https://vincerubinetti.bandcamp.com/album/the-music-of-3blue1brown
Stream the music on Spotify:
https://open.spotify.com/album/1dVyjwS8FBqXhRunaG5W5u

#数学 #面白い #3blue1brown #3blue1brown 日本語 #3blue1brownjapan #球 表面積 #円 面積 #円周率
h😂 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

h😂

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @比嘉景敏 様 
00:00:29 - 00:13:48
〜もうすでにわからん球が長方形になるんや - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

〜もうすでにわからん球が長方形になるんや

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @イケメンハンサム-k9p 様 
00:01:20 - 00:13:48
 (1) - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

(1)

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @moooooo7617 様 
00:02:04 - 00:10:40
ものすごく共感します。この快感って、算数、数学を学んだものしか味わえないんでしょうね。しかも、今はこのようなイメージ動画でかっちりと感覚を直感的につかむことができる。良い時代になったものです。私のような、思いっきし文系の人間にも数学の素晴らしさが味わえますから。小中学生では、まででも、十分に楽しめると思います。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

ものすごく共感します。この快感って、算数、数学を学んだものしか味わえないんでしょうね。しかも、今はこのようなイメージ動画でかっちりと感覚を直感的につかむことができる。良い時代になったものです。私のような、思いっきし文系の人間にも数学の素晴らしさが味わえますから。小中学生では、まででも、十分に楽しめると思います。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @johan_reebelt 様 
00:02:05 - 00:13:48
あたりの表面積が等しい話なんですが、世界地図でよく言われる「極付近は引き伸ばされて大きく見える」と言う話が、実は面積自体は実際のものと変わらないんですかね - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

あたりの表面積が等しい話なんですが、世界地図でよく言われる「極付近は引き伸ばされて大きく見える」と言う話が、実は面積自体は実際のものと変わらないんですかね

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @こんでいめんと 様 
00:02:10 - 00:13:48
ごめんなさい。辺りでついていけなくなりました。。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

ごめんなさい。辺りでついていけなくなりました。。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @km-sf1hz 様 
00:02:45 - 00:13:48
この詳細の味付けが全体の議論の遠巻きの構造と同じくらい面白い - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

この詳細の味付けが全体の議論の遠巻きの構造と同じくらい面白い

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @beanmeet 様 
00:03:51 - 00:04:01
数学の問題を解く時は名前を付ける所から始めるのに損は無いです - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

数学の問題を解く時は名前を付ける所から始めるのに損は無いです

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @beanmeet 様 
00:04:01 - 00:13:48
[外側の円の半径はRsin(θ+dθ)になるけど、dθはとてもとても小さいから、あまり気にしなくてよい。 ] - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

[外側の円の半径はRsin(θ+dθ)になるけど、dθはとてもとても小さいから、あまり気にしなくてよい。 ]

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:04:13 - 00:12:08
もう無理 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

もう無理

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @ssinn0801 様 
00:04:38 - 00:13:48
「これは本質情報ですが」でニヤッとしてしまった - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

「これは本質情報ですが」でニヤッとしてしまった

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @しの-y8r 様 
00:05:33 - 00:13:48
の小さな三角形がゼロでない面積を持つならばその頂点の接線と三角形の斜辺とは一致しませんが、この議論では小さな三角形の斜辺を縮める極限をとる前提があるので、図の半径の極限は”接線を通る半径”に一致します。このとき、後の議論で”直角”としてとる角度も極限で直角に一致するので、この議論においては先に小さな三角形の頂点を通る半径を接線を通る半径扱いできるというわけです。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

の小さな三角形がゼロでない面積を持つならばその頂点の接線と三角形の斜辺とは一致しませんが、この議論では小さな三角形の斜辺を縮める極限をとる前提があるので、図の半径の極限は”接線を通る半径”に一致します。このとき、後の議論で”直角”としてとる角度も極限で直角に一致するので、この議論においては先に小さな三角形の頂点を通る半径を接線を通る半径扱いできるというわけです。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @absant2913 様 
00:05:39 - 00:13:48
ここで使われている映像表現のような、変数の変化による視覚的な変化を自身の頭の中でイメージする能力、つまり何かが変化した時、伴って変化する全てを含めた全体像を連続ししたビジュアルとして捉える能力は、学習の早い段階で獲得しておくことで非常に役に立つと思います。実際、中学受験をするような小学生の一部は、すでにこうした能力を身につけ始めていて、あらゆる問題を解決する際に、問題の裏に隠された「こうなったらこうなる」を見つけだすのが非常にうまいのです。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

ここで使われている映像表現のような、変数の変化による視覚的な変化を自身の頭の中でイメージする能力、つまり何かが変化した時、伴って変化する全てを含めた全体像を連続ししたビジュアルとして捉える能力は、学習の早い段階で獲得しておくことで非常に役に立つと思います。実際、中学受験をするような小学生の一部は、すでにこうした能力を身につけ始めていて、あらゆる問題を解決する際に、問題の裏に隠された「こうなったらこうなる」を見つけだすのが非常にうまいのです。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @ryojitakei71 様 
00:05:54 - 00:13:48
意外とこの一言が大事だったりも… - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

意外とこの一言が大事だったりも…

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さかもとさん-h7h 様 
00:06:56 - 00:13:48
d/Rじゃない? - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

d/Rじゃない?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @pyonkichi56 様 
00:07:12 - 00:13:48
と同じように相似な△を考えると、小さい△は大きい△のdθ倍になっている。陰の部分の◎の幅、つまり小さい△の横幅は、大きい△の縦幅のdθ倍だから、Rcosθ×dθ=Rdθcosθ - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

と同じように相似な△を考えると、小さい△は大きい△のdθ倍になっている。陰の部分の◎の幅、つまり小さい△の横幅は、大きい△の縦幅のdθ倍だから、Rcosθ×dθ=Rdθcosθ

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:07:12 - 00:12:22
R分のd ですよね? - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

R分のd ですよね?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @SATOKAGE 様 
00:07:13 - 00:13:48
のところ、分母と分子が逆じゃないでしょうか? - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

のところ、分母と分子が逆じゃないでしょうか?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @jinhiroaki 様 
00:07:13 - 00:13:48
は R/d ではなく d/R ですかね。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

は R/d ではなく d/R ですかね。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @ごはんがすすむくん 様 
00:07:14 - 00:13:48
R/dじゃなくて、d/Rかな - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

R/dじゃなくて、d/Rかな

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @斎藤ナオト 様 
00:07:15 - 00:13:48
極端?に言えばこの世に「曲面」は存在せず、極々小さな平面の集まりである。ってこと? - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

極端?に言えばこの世に「曲面」は存在せず、極々小さな平面の集まりである。ってこと?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @barusee_freedom 様 
00:08:45 - 00:13:48
ここまで見て、やっぱり微積の応用になるのねって思った。これ見て思い出したけど、陸上トラックのスタートラインの引き方(一万メートル走とかの)もそうなるのかなあ…。あれ?そうなると台形の面積の公式も微積の応用なの?寝られなくなったw。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

ここまで見て、やっぱり微積の応用になるのねって思った。これ見て思い出したけど、陸上トラックのスタートラインの引き方(一万メートル走とかの)もそうなるのかなあ…。あれ?そうなると台形の面積の公式も微積の応用なの?寝られなくなったw。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @johan_reebelt 様 
00:08:52 - 00:13:48
これ台本なのか、言い間違えなのかが気になる - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

これ台本なのか、言い間違えなのかが気になる

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @figen498 様 
00:09:40 - 00:13:48
あと、の翻訳バージョン限定(?)のメタツッコミ面白くて好きです。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

あと、の翻訳バージョン限定(?)のメタツッコミ面白くて好きです。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @yp_rioya 様 
00:10:16 - 00:13:48
11:28 (2) - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

11:28 (2)

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @moooooo7617 様 
00:10:40 - 00:11:28
なんで球面にワッカがあるんだよ? - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

なんで球面にワッカがあるんだよ?

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @八区好男 様 
00:10:40 - 00:13:48
53位 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

53位

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @兵衛しのん 様 
00:10:44 - 00:13:48
 (3) - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

(3)

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @moooooo7617 様 
00:11:28 - 00:13:48
Q1球面上の◎の面積を求めるためには、円の半径と、◎の幅がわかればよい。内側の円の半径は、球を真横(y軸方向)から見て、Rsinθだから、その円周は半径に2πをかけて、2πRsinθ - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

Q1球面上の◎の面積を求めるためには、円の半径と、◎の幅がわかればよい。内側の円の半径は、球を真横(y軸方向)から見て、Rsinθだから、その円周は半径に2πをかけて、2πRsinθ

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:11:39 - 00:04:13
Q2陰の部分の◎は、内側の円の大きさは球面上の◎と同じだけど、内側の円と外側の円の間の距離が短い。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

Q2陰の部分の◎は、内側の円の大きさは球面上の◎と同じだけど、内側の円と外側の円の間の距離が短い。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:12:08 - 00:07:12
Q3陰の部分の◎の面積は、二倍角の公式を使って2πR²dθsinθcosθ=πR²dθsin2θとかける。これとQ1 で求めた球面上の◎の面積: 2πR²dθsinθ を見比べると、ちょうどθを2θに変えて2倍したものになっている。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

Q3陰の部分の◎の面積は、二倍角の公式を使って2πR²dθsinθcosθ=πR²dθsin2θとかける。これとQ1 で求めた球面上の◎の面積: 2πR²dθsinθ を見比べると、ちょうどθを2θに変えて2倍したものになっている。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:12:22 - 00:12:44
Q4北極(x, y=0, z=R)から緯度dθの間隔で地球をスライスして、たくさんの◎にわける。そして、北極点に一番近い方から1番、2番、...と番号をつける。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

Q4北極(x, y=0, z=R)から緯度dθの間隔で地球をスライスして、たくさんの◎にわける。そして、北極点に一番近い方から1番、2番、...と番号をつける。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:12:44 - 00:12:59
Q5すると、北半球の全部の陰を覆う面積は、偶数番目だけの球面の◎の面積の合計の½ になる。つまり、円の面積の2倍は偶数番目だけの球面の◎の面積の合計と等しい。また、偶数番目だけの球面の◎の面積の合計と奇数番目だけのそれは等しい。 - なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?

Q5すると、北半球の全部の陰を覆う面積は、偶数番目だけの球面の◎の面積の合計の½ になる。つまり、円の面積の2倍は偶数番目だけの球面の◎の面積の合計と等しい。また、偶数番目だけの球面の◎の面積の合計と奇数番目だけのそれは等しい。

なんで球の表面積って円の面積の4倍なの?
2022年07月17日  @さしす-q2y 様 
00:12:59 - 00:13:48

3Blue1BrownJapan

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