■和算にまなぶ(その18)

 デカルトの円定理(円理)をもう一度,確認しておきたい.

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 互いに外接する半径r1,r2,r3の3円を外接円とする円の半径rは

  2(1/r^2+1/r1^2+1/r2^2+1/r3^2)=(1/r+1/r1+1/r2+1/r3)^2

 互いに外接する半径r1,r2,r3の3円を内接円とする円の半径Rは

  r→−R

と置き換えて,

  2(1/R^2+1/r1^2+1/r2^2+1/r3^2)=(−1/R+1/r1+1/r2+1/r3)^2

 この問題の整数解として,(R,r,r1,r2,r3)=

[1](138,6,69,46,23)

[2](26376,1848,13816,12089,10362)

が知られているという.

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 デカルトの円定理の3次元版は・・・

 互いに外接する半径r1,r2,r3,r4の4球を外接球とする球の半径rは

  3(1/r^2+1/r1^2+1/r2^2+1/r3^2+1/r4^2)=(1/r+1/r1+1/r2+1/r3+1/r4)^2

 互いに外接する半径r1,r2,r3,r4の4球を内接球とする球の半径Rは

  r→−R

と置き換えて,

  3(1/R^2+1/r1^2+1/r2^2+1/r3^2+1/r4^2)=(−1/R+1/r1+1/r2+1/r3+1/r4)^2

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