• East Asian mathematical journal
• /
• 제30권4호
• /
• pp.475-491
• /
• 2014

We can easily see the 'cycloid slide' in the many mathematics and science museums. The educational materials, however, do not give us any mathematical principle. For this reason, we, in this thesis, first study the brachistochrone problem in the history of mathematics, and suggest a method of how to teach the principle using 'the dynamic geometry software GSP5' in order to help students understand the idea that the cycloid is the brachistochrone. Secondly, we examine the origin of the calculus of variations and apply it to prove the brachistochrone problem in order to build up the teachers' background knowledge. This allows us to increase the worth of history of mathematics and recognize how useful the learning is which uses technological tools or materials, and we can expect that the learning which makes use of cycloid slide will be meaningful.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.2775-2784
• /
• 2013

Brachistochrone 문제는 중력장내의 수직평면에 존재하는 임의의 두점을 연결하는 곡선경로를 따라 bead가 움직일 때에 가장 빠른 곡선경로를 구하는 것이며, calculus of variation에 의해 최단시간제어량을 구할 수 있지만 매우 복잡한 비선형방정식의 역관계를 테이블 형태로 구해야 하므로 그 정확도가 높지 않다. 본 논문에서는 이러한 근사해의 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 이용하여 비선형방정식의 역관계식을 표현하였고, 신경회로망의 보간 기능으로 인해 높은 정확도의 최단시간제어가 가능하였다. 여러 가지 최종목표점에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.818-824
• /
• 2014

최단강하선 문제의 해는 cycloid 형태라는 것이 밝혀졌으나, bead의 정확한 각도 값은 복잡한 비선형방정식의 역관계를 테이블 형태로 구해야 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 근사해의 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 이용하여 비선형방정식의 역관계식을 표현하였고, 신경회로망의 보간 기능으로 인해 높은 정확도의 최단시간제어가 가능하였다. 여러 가지 최종목표점에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국수학사학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.43-52
• /
• 2004

In this paper we investigate the origin of the variational calculus with respect to the extremal principle. We also study the role the extremal principle has played in the development of the calculus of variations. We deal with Dido's isoperimetric problem, Maupertius's least action principle, brachistochrone problem, geodesics, Johann Bernoulli's principle of virtual work, Plateau's minimal surface and Dirichlet principle.

• 한국수학사학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.31-44
• /
• 2015

The cycloid curve had been studied by many mathematicians in the period from the 16th century to the 18th century. The results of those studies played important roles in the birth and development of Analytic Geometry, Calculus, and Variational Calculus. In this period mathematicians frequently used the cycloid as an example to apply when they presented their new mathematical methods and ideas. This paper overviews the history of mathematics on the cycloid curve and presents proofs of its important properties.