#現実世界の実践例(写真2枚目)
第1章 集合と論理
1.1 集合
- 1.1.1 集合の考え方例:顧客を「男性客」「女性客」に分類して集計する。集合 M, F を作り、全体集合 U の中で M∪F=U を確認。
- 1.1.2 集合の基礎概念例:機械部品の規格サイズの集合を定義し、規格外を除外。
- 1.1.3 部分集合例:特定条件(高額顧客)のみを顧客データから抽出。
- 1.1.4 与えられた集合の部分集合例:倉庫内の製品(全体集合)から、在庫有りの商品だけの部分集合を作成。
- 1.1.5 集合の共通部分と和集合例:男性客でかつ会員(共通部分)、男性客または会員(和集合)。
- 1.1.6 全体集合と補集合例:全顧客の中で、会員ではない人の集合。
- 1.1.7 集合の要素の個数例:イベント参加者数を集合の要素数で表す。
1.2 論理
- 1.2.1 命題例:「今日は雨である」という命題の真偽を天気データで判定。
- 1.2.2 条件例:センサー温度 > 80℃ なら警報を出す。
- 1.2.3 条件の間の論理関係—必要条件、十分条件例:資格試験合格は就職の必要条件かつ十分条件かを分析。
1.3 条件と集合の関係
- 1.3.1 命題と証明例:ある製品の耐久試験条件を満たすことを数学的に証明。
1.4 命題と証明
- 1.4.1 逆、裏、対偶例:「顧客が会員なら割引を受けられる」の逆・裏・対偶を表現し、システム条件分岐に実装。
- 1.4.2 背理法例:異常動作しないことを仮定し、矛盾が生じたら異常ありと判定。
1.5 実践:「すべての〜である」
- 例:全顧客が住所を登録している → 一人でも未登録があれば命題は偽。
第2章 順列と組合せ
2.1 数えあげの基本法則
- 2.1.1 和の法則・積の法則例:部品Aを3種類、部品Bを2種類選ぶ方法数 = 3×2=6。
2.2 順列と組合せ
- 2.2.1 順列例:会議席順の並べ方を計算。n=5人 → 5P5 = 120通り。
- 2.2.2 順列の応用例:暗証番号の総数を計算。
- 2.2.3 重複順列例:同じ色の玉を含む並べ方。
- 2.2.4 組合せ例:チーム編成。10人から3人選ぶ → 10C3=120。
2.3 順列と組合せの応用
- 2.3.1 2項定理例:売上成長率計算で (1+r)^n の展開を利用。
第3章 確率
3.1 確率の意味
- 3.1.1 試行と事象例:サイコロを振って偶数が出る確率。
- 3.1.2 確率の意味例:製品不良率の推定。
- 3.1.3 確率の基本公式例:独立事象の同時発生確率 P(A\cap B)=P(A)P(B)。
3.2 独立な試行、期待値
- 3.2.1 独立な試行例:機械AとBが同時に故障する確率の計算。
- 3.2.2 反復試行の確率例:宝くじを複数回買った場合の当選確率。
- 3.2.3 期待値(期待金額)例:保険会社が1契約あたりの支払い期待額を算出。E = \sum p_i \times \text{損失額}_i
第4章 平面図形
4.1 三角形の性質
- 4.1.1 三角形の重心・外心・内心例:三角形の重心座標を設計基準点に設定。
- 4.1.2 角の二等分線と比例:土地を角度比で分割。
- 4.1.3 三角形の辺と角例:建物の斜面設計。
- 4.1.4 三角形の2辺の和と差例:橋梁構造の支持条件。
4.2 円
- 4.2.1 円周角の定理とその応用例:監視カメラの視野角設計。
- 4.2.2 円と接線例:道路カーブの接線方向の安全設計。
- 4.2.3 弦の定理例:レンズ設計における光路計算。
- 4.2.4 2つの円の共通接線例:歯車設計における接線経路。
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