漸化式とグラフ.そしてカオスも...

で定まる漸化式は y=f(x)とy=xのグラフを利用して,目で見ることが出来ます.以前  Mathematica を使って作ったのですが,より多くの人が利用できるように,GeoGebra でも作ってみました.ただしGeoGebraでは再起による関数定義はできないので,余り複雑なことは出来ません.(an+1=f(an)という定義はできません.) でも無料でかつ画面も大きくて,拡大縮小が容易です.

    


以下の3つはロジスティック写像

[1-1] a=2.5の時
[1-2] a=3.2の時
[1-3] a=3.9の時
[2-1] の時

ロジクテイック写像 y=a x(1-x) で aの値を横軸,lim xn を縦軸に取ったグラフ(分岐ダイヤグラム)とリアプノフ指数λです. こちらはGeoGebraでは作れませんでした. Mathematica か Wolfram Player(無料) でないと見れません.



パイコネ変換.先ず,小麦粉と水を混ぜて長さ1のベースを作ります.これに対し操作Aを「半分の厚さに成るまで押しつぶし,真ん中で切って重ね,元の厚さに戻す」とし,Aを何回も繰り返します.この時,左端の点を原点,底辺上の任意の点をP(x)とし,一回の操作後のPのx座標をf(x)とおくと f(x) は次の式となります.(0<x<1/2の時は明らか.1/2<x<1の時は,下図から)



このパイコネ変換では{an}はカオスではありますが,より強い「ランダム」になっています.(ロジステイックでもa=4とすればランダムとなります). 即ち「0<f(x)<1/2→A, 1/2<f(x)<1→B」 を対応させると,初期値を変えることによって任意のA,Bの数列を作ることが出来ます.A,Bをそれぞれコインの表と裏とすると,任意の長さのコイン投げと同じ数列が,初期値を変えるだけで作れるということです.これをGeoGebra で入力するには TextFieldで 「f(x)=-2 abs(x-0.5)+1」 とします.



GeoGebraのファイルは,GeoGebra の公開サイトで見ることが出来ます.ダウンロードも可能ですが 見るにはGeoGebra(無料) が必要です.ちなみに私は「クラシック 5」を愛用していて,これも「クラッシック5」で作成しました.(因みにクラシック 6はWeB用でやたら操作ボタンとか大きすぎる気がして好きでありません.また幾何とか数式処理とかに特化したバージョンは,Mobile用だと個人的には思います.しかし「幾何ヴァージョン」でも「クラシック 6」でも動くはずです.) 

同様のグラフと漸近線をMathematica の notebookでも見れます.notebook では 分岐ダイヤグラムも見ることが出来ます.notebook を見るには,Mathematica 或いは Wolfram Player が必要です.Wolfram Player は 2023年8月現在で,Windows, Mac, Linux, iOS 用があります.Android用はまだです.Wolfram Player は 無料ですが,数字以外の入力は出来ません.從って デフォルトの関数以外にはセット出来ません.その場合は GeoGebra の方をご利用ください.

Contents
1.GeoGebra のサイトで At Geogebra site
2.gb file Download Recurrence.gb
3.Notebook Download Chaos.nb
GeoGebra Download GeoGebra.org
Wolfram Player Download Player download


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