프랙탈

 

 

개요

 

 

  유한한 영역 - 무한한 경계

정의 : 언제나 부분이 전체를 닮는 자기 유사성(self-similarity),순환성과 소수(小數)차원을 특징으로 갖는 형상

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(1)  왼쪽 위의 삼각형의 둘레를 P1 그 옆의 삼각형을 P2, 왼쪽아래를 P3, .... 로 한다면

     \(P_{n+1}=\frac{4}{3}(P_{n})\) 의 점화식이 성립되며, 따라서 n 을 무한대로 보내면 둘레는 무한으로 발산한다.

 

(2) (1)의 순서로 삼각형의 넓이를 S1, S2, ... 라 하자. 정확한 식을 위해 처음 한 변의 길이를 a 라고 하면, \(S_{1} = \frac{\sqrt3}{4}a^2\) 이다.

     S2에서 원래 삼각형과 늘어난 삼각형의 길이비는 3:1 이고 넓이비는 9:1 이다. 따라서  \(S_{2} = S_{1} + \frac{3}{9}S_{1}\)

    마찬가지로 \(S_{3} = S_{2} + \frac{12}{81}S_{1}\), \(S_{4} = S_{3} + \frac{48}{729}S_{1}\)

 즉, 둘째 항부터 등비수열을 이루는 수열이다. 무한등비수열의 공식을 쓰면  \(\lim_{n \to \infty} S_{n}=\frac{8}{5}S_{1}\) 로 수렴한다.

 

이상의 프랙탈은 코흐의 눈송이 곡선으로 , 이외에도 시어핀스키 프랙탈 등이 있다. 프랙탈의 시작은 해안선의 길이를 측정하면서부터라고 전해진다.

http://www.wolframalpha.com/input/?i=koch+snowflake

서로 접하는 네 원에 대한 데카르트의 정리와 아폴로니우스 개스킷

 

(3) 프랙탈의 차원(수학적 매개변수) 유클리드 차원과는 다르게 프랙탈 차원은 대개 정수가 아닌 분수로 표현. 프랙탈을 n개의 완전히 똑같은 부분으로

     나누었을 때 전체 도형과 한 부분 사이의 닮음비가 m:1이면 프랙탈 도형의 차원 d는 다음과 같이 정의한다.

  \(d = \frac{logn}{logm}\) (안합쳐지네요 ㅠㅠ)

코흐의 눈송이 곡선을 예로 들어 차원을 계산하면, 4개의 똑같은 부분의 닮음비가 3:1 이므로 차원 d 는 \(\frac{log4}{log3}\)

 

 

재미있는 사실

 

• Math Overflow http://mathoverflow.net/search?q=
• 네이버 지식인 http://kin.search.naver.com/search.naver?where=kin_qna&query=

 

 

역사

 

• http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
• 수학사연표
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수학용어번역

• 단어사전 http://www.google.com/dictionary?langpair=en%7Cko&q=
• 발음사전 http://www.forvo.com/search/
• 대한수학회 수학 학술 용어집
  
  • http://mathnet.kaist.ac.kr/mathnet/math_list.php?mode=list&ftype=eng_term&fstr=
• 남·북한수학용어비교
• 대한수학회 수학용어한글화 게시판

 

 

사전 형태의 자료

• http://ko.wikipedia.org/wiki/
• http://en.wikipedia.org/wiki/
• http://www.wolframalpha.com/input/?i=
• NIST Digital Library of Mathematical Functions
• The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences
  
  • http://www.research.att.com/~njas/sequences/?q=

 

 

관련논문

• http://www.jstor.org/action/doBasicSearch?Query=
• http://www.ams.org/mathscinet
• http://dx.doi.org/

 

 

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