• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제11권2호
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• pp.227-241
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• 2009

이 논문에서는 평면에서의 등주문제 지도 방법을 게슈탈트 심리학적 관점에서 분석하여 초등 영재수업에 적용가능 한 프로그램을 구성하는 문제를 고찰하고, 수학교육에서의 시사점을 얻고자 한다.

• 대한수학회지
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• 제48권6호
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• pp.1285-1325
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• 2011

We solve the isoperimetric problem, the least-perimeter way to enclose a given area, on various Euclidean, spherical, and hyperbolic surfaces, sometimes with cusps or free boundary. On hyperbolic genus-two surfaces, Adams and Morgan characterized the four possible types of isoperimetric regions. We prove that all four types actually occur and that on every hyperbolic genus-two surface, one of the isoperimetric regions must be an annulus. In a planar annulus bounded by two circles, we show that the leastperimeter way to enclose a given area is an arc against the outer boundary or a pair of spokes. We generalize this result to spherical and hyperbolic surfaces bounded by circles, horocycles, and other constant-curvature curves. In one case the solution alternates back and forth between two types, a phenomenon we have yet to see in the literature. We also examine non-orientable surfaces such as spherical M$\ddot{o}$obius bands and hyperbolic twisted chimney spaces.

• East Asian mathematical journal
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• 제36권2호
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• pp.131-146
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• 2020

The isoperimetric problem is a well-known optimization problem from ancient Greek. Among plane figures with the same perimeter, which is the largest area surrounded? The answer to the question is circle. Zenodorus and Steiner's pure geometric proofs, which left a lot of achievements in this matter, looked beautiful with ideas at that time. But there was a fatal flaw in the proof. The weakness is related to the existence of the solution. In this paper, from a view of the existence of the solution, we investigate proofs of Zenodorus and Steiner and get educational implications.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제50권4호
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• pp.441-466
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• 2011

In this article, we study on the teaching design, focused on the geometric methods, of 2-D isoperimetric problem for the elementary mathematically gifted students. For our teaching design, we discussed the ideals of Zenodorus's polygon proof, Steiner's four-hinge proof, Steiner's mean boundary proof, Steiner's snowball-packing proof, Edler's finite existence proof and Lawlor's dissection proof, and then the ideals achieved were modified with the theoretical backgrounds-the theory of Freudenthal's mathematisation, the method of analysis-synthesis. We expect that this article would contribute to the elementary mathematically gifted students to acquire and to improve spatial sense.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제32권3호
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• pp.257-273
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• 2018

이 논문에서는, 영재학생들을 위한 학습 자료의 관점에서, 선행연구(최근배, 2009, 2011; 이재운, 최근배, 2015)에서 미비한 점이 있는 짝수 각형의 등주문제를 해결하는 과정을 Geometer's Sketchpad로 추론하고 정당화하는 아이디어를 논의하고 있으며, 주된 아이디어는 두 가지의 변형([그림 III-1]과 [그림 III-3])을 사용하는데 나타나는 수학화의 과정이다. 여기에 사용된 아이디어는 제주대학교 영재교육원 수학반 심화과정 프로그램 (등주문제 또는 디도여왕의 문제, 2004년부터 현재까지) 운영 중에 도출된 것이다.

• East Asian mathematical journal
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• 제31권4호
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• pp.445-458
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• 2015

In this paper, we provide a geometrical solving method about the equiangular problem appeared in the solving process of the isoperimetric problem of polygon. In fact we deal with the following problem in the view of the productive thinking centered on the circle: Let B and G be fixed points, and let $\bar{AB}=\bar{AP_1}=\bar{DP_1}=\bar{DP_2}=\bar{FP_2}=\bar{FP_3}=\bar{HP_{n-1}}=\bar{HG}$. Then find the position of moving points $P_i(1{\leq}i{\leq}n)$ to maximize the sum of areas of the triangles that lie on the line segment $\bar{BG}$.

• 대한수학교육학회지:학교수학
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• 제16권4호
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• pp.677-690
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• 2014

수학교육에서 도형영역 학습은 공감감각 기르기와 도형과 관련된 개념형성을 주요 특징으로 한다. 공간감각 기르기 활동은 주로 여러 가지 변환의 관점에서 다루고 있으며 도형학습과 관련된 수업모형은 주로 개념형성 모형을 따르고 있다. 그러나 개념과 개념을 이어주는 연결성과 관련된 학습 내용은 부족하다. 본 연구에서는 공간감각을 도형에 관한 직관과 도형과 관련된 개념들 사이의 관계적 이해의 능력으로 보고 등주문제 분석을 통해서 공간감각 기르기 활동과 관련된 교수 학습 자료를 추출하고 이를 바탕으로 한 사례분석을 통해 교육학적 시사점을 얻고자 한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제31권2호
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• pp.223-239
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• 2017

이 논문에서는 초등 영재학생들에게 수학화의 경험을 주기 위한 교수단원 <삼 사각형의 등주문제>를 설계하는 것이 목적이다. 이를 위해서, 각 조별 학생들의 문제 해결과정 중에 나타나는 사고과정을 바탕으로 교사와 수업관찰자(연구자)가 수업분석을 통하여 교수단원 설계와 관련된 논의를 하였다. 교육적 시사점을 줄 수 있는 논의 내용을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 학생들의 인지적인 간극을 줄이기 위한 교구활용을 고려해야한다. 둘째, 삼각형에서 삼각형이 지닌 속성인 변의 개념과 추상적인 속성인 높이 개념과의 관계를 심도 있게 다룰 필요가 있다. 셋째, 귀납적인 추론으로부터 시작하여 추론을 정당화하는 낮은 수준의 연역적인 논리가 필요하다. 끝으로, 도형을 보는 직관(spatial sense)에 영향을 줄 수 있는 도형의 개념이미지를 조사할 필요성이 있다.

• 한국수학사학회지
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• 제17권1호
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• pp.43-52
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• 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.