■コンウェイのソファ問題(その13)

 (その7)を書き直しておきたい.

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 円(acosθ,asinθ)の接線方向は(sinθ,−cosθ).弧長は円の曲率半径aを積分したもの

  ∫(0,θ)r(α)dα=aθ

  ∫(0,θ)r(α)cosαdα=aθsinθ

  ∫(0,θ)r(α)sinαdα=−aθcosθ

ですから,円のインボリュートは

  x=a(cosθ+θsinθ),y=a(sinθ−θcosθ)

で与えられるというわけです.

 さらに,円のインボリュートのインボリュートの接線方向は

  x’=a(−sinθ+sinθ+θcosθ),y’=a(cosθ−cosθ+θsinθ)

  x’=a(θcosθ),y’=a(θsinθ),x’^2+y’^2=(aθ)^2

より,(cosθ,sinθ).

弧長は円のインボリュートの曲率半径を積分したもので

  ∫(0,θ)r(α)dα

  ∫(0,θ)r(α)cosαdα

  ∫(0,θ)r(α)sinαdα

ですから,

  x=a(cosθ+θsinθ+∫(0,θ)r(α)cosαdα),

y=a(sinθ−θcosθ+∫(0,θ)r(α)sinαdα)

となる(はず)です.

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