■レムニスケート積分(その40)

 レムニスケートの倍角公式

  2z(1−z^4)^1/2/(1+z^4)=1

と置くことによって

  z^2=√2−1

が得られる.実際に計算してみると,レムニスケート弧長の2等分点は

  r=sl(u/2)=(-1+√2)^1/2=0.643594

 3等分点は

  r=sl(u/3)=1/2(1-(√2)(3)^1/4+√3)=0.435421

で示される.

 レムニスケート曲線の幾何学的5等分は

  c=2+√5+(5+2√5)^1/2

  r={c−(c^2−1)^1/2}^1/2

で与えられる.

 (その39)の3〜5等分点についても確かめておきたい.

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[1]3等分点

  r=sl(u/3)=1/2(1-(√2)(3)^1/4+√3)=0.435421

  (2√3−3)^1/4=2r(1−r^4)^1/2/(1+r^4)=0.825379

[2]4等分点

  r=(√2−1)^1/2

  1=2r(1−r^4)^1/2/(1+r^4)

  r=sl(u/3)=1/2(1-(√2)(3)^1/4+√3)=0.435421

[3]5等分点

 5等分点については,

  sl(2ω/5)=2sl(ω/5)(1−sl^4(ω/5))^1/2/(1+sl^4(ω/5))

であって,

  sl(ω/5)=0.262082

より,一致する.

 なお,反転公式:写像

  z→{(1−z^2)/(1+z^2)}^1/2

によりOとPは移り合い,弧OPは自分自身に移り弧長OPは保存される.Qを弧OP上の点とするとき,弧OQは等しい長さの弧QPに移される.

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