X^2+Y^2=1の正体とは?単位円の基礎から微分・応用まで完全解説

X^2+Y^2=1の正体とは?単位円の基礎から微分・応用まで完全解説

X^2+Y^2=1の正体とは?単位円の基礎から微分・応用まで完全解説について専門的な視点から解説いたします。最新の情報をご覧ください。

座標平面上にプロットされた「$x^2+y^2=1$」の正体は、原点を中心とする半径1の円(単位円)です。なぜこの式が円を描くのかは、中学数学で習う「三平方の定理(ピタゴラスの定理)」を振り返ると一瞬で腑に落ちます。

原点$(0, 0)$と、平面上の任意の点$(x, y)$の間の距離$r$を考えてみましょう。直角三角形の斜辺の長さの公式より、次の関係が成り立ちます。

$$\sqrt{(x - 0)^2 + (y - 0)^2} = r \quad \Longrightarrow \quad x^2 + y^2 = r^2$$

これが一般的な$x^2+y^2=r^2$の円の方程式です。ここで半径$r=1$を代入した形こそが「$x^2+y^2=1$」であり、「原点からの距離が常にぴったり1である点$(x, y)$の集合」を意味しています。図形的な定義をそのまま代数式に落とし込んだ美しい形なのです。

佐藤 大輔
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佐藤 大輔

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