■正方形に内接する最大の正多角形

 正方形に内接する最大の正多角形については以下の定理が成り立つ.

[定理1]最大の正4k角形(k=2,3,4,・・・)は2つの頂点を正方形の各辺に載せている.したがって,最大の4k角形は一意に定まる.

[定理2]n≠4kのとき,最大正多角形は各辺上にそれぞれひとつの頂点を載せている.

[定理3]最大の正多角形は正方形の対角線を対称軸としてもつ.

[定理4]正n角形に対して,少なくともひとつの頂点が正方形の辺上にあり,正方形の対角線のひとつが正n角形の対称軸になるような最大の正n角形が正方形内に存在する.

 したがって,正方形に内接する最大の正三角形ではひとつの頂点は正方形の角にある.正方形に内接する最大の正4k角形では2つの頂点が正方形の辺上にある.正方形に内接する最大の正2k角形では正方形の2つの対角線が正2k角形の対称軸となる.

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 1辺の長さが1の正方形に含まれる面積最大の正n角形の面積をSnとする.

  S3=2√3−3

  S6=(2√3−3)・3/2

  S12=(2√3−3)・3

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