■折り紙と正多角形(その9)

 (その8)の証明の続きである.

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【1】証明

 1辺の長さが8の正方形の頂点を

  A(−4,8)

  B(−4,0)

  C(4,0)

  D(4,8)

にとる.

 辺AD上の点P(a,8),辺CD上の点Q(4,b)を結ぶ線

  y−8=(b−8)/(4−a)・(x−a)

を母線とする.母線の傾きをベクトル表示すると

  (4−a,b−8)=(α,β)

 ABを母線に合わせて折る.母線との交点Eは

  y−8=β/α・(−4−a)

  c=β/α・(−4−a)+8

折り目の方程式の傾きをmとすると

  y−c=m(x+4),m<0

で表される.折り目の傾きをベクトル表示すると

  (1,m)

 角∠AEPを二等分するから

  −m=(α+mβ)/(α^2+β^2)^1/2

 これより,傾きmが求まる.

  m=−α/(α^2+β^2)^1/2+β)

  m3=−((α^2+β^2)^1/2−β)/α

 ここで,2直線

  y−b=m2(x−4)

  y−c=m3(x+4)

の交点がx=0上にあることを証明すればよい.

  m2(x−4)+b=m3(x+4)+c

  (m2−m3)x=4m2−b+4m3+c=4(m2+m3)−b+c=0

となることを示せばよいことになる.

  m2+m3=2β/α

  c−b=β/α・(−4−a)+8−b=β/α・(α−8)−β=−8β/α

より,

  4(m2+m3)−b+c=0

を示すことができた.

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