• 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.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제59권2호
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• pp.131-146
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• 2020

원의 넓이를 구하는 공식을 보면, 일반적으로 원주율이 반지름의 길이의 제곱의 앞에 쓰여 지지만 독일과 프랑스에서 원주율이 뒤에 쓰여 진 경우가 있었다. 본 연구에서는 두 가지를 연구 한다: 첫째, 원주율을 뒤에 쓰는 학생이 얼마나 있는가? 둘째, 학생들이 원의 넓이를 구하는 공식에서 문자 표기 순서에 대해 어떻게 인식하는가? 국내의 만 14세에서 만 21세까지의 사람들 중 임의 추출한 201명에 대한 온라인 설문 조사 결과 둘 다 가능하다 또는 뒤에만 가능하다는 인식이 86% 이상 있었다. 본 연구에는 원의 넓이에 대한 일반적인 문자 표기 순서와 학교 교육을 통해 자연스럽게 형성된 학생들의 인식에 차이가 있음이 보여 진다. 덧붙여 만 14세에서 만 16세까지의 학생들은 원주율을 뒤에만 써야한다는 인식이 더 강했으나 그 연령대 이후로 둘 다 가능하다는 인식의 변화가 있었다. 이러한 관점에서 의미의 혼동이 없다면, 두 표기 모두 가능하다는 것이 가장 공통적인 인식이 될 수 있다. 그러므로 교과서에는 원주율을 뒤에 쓴 표현이 추가된 방식으로 표현되어야 학생들의 이해가 더 자연스러울 것이다.