■初等幾何の楽しみ(その50)

 そろそろ計算量の限界にさしかかるかもしれんが,n=9の場合にとりかかりたい.条件式はn=7をもとに変数を増やす(推して知るべし)ということであろう.  (阪本ひろむ)

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【1】n=9の場合

 内接円の中心を原点にとる.外接円との交点をA(x1,−r),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),E(0,R+d)とすると,

  x1cosα−rsinα=r

  x2cosα+y2sinα=r

  x2cosβ+y2sinβ=r

  x3cosβ+y3sinβ=r

  x3cosγ+y3sinγ=r

  x4cosγ+y4sinγ=r

  x4cosδ+y4sinδ=r

  (R+d)sinδ=r

 また,外接円の中心O(0,d)と点A,点B,点C,点Dとの距離の2乗はR^2となることより

  x1^2+(r+d)^2=R^2

  x2^2+(y2−d)^2=R^2

  x3^2+(y3−d)^2=R^2

  x4^2+(y4−d)^2=R^2

 α,β,γ,δを消去するにはどうしたらよいか?

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【2】n=10の場合

 内接円の中心を原点にとる.外接円との交点をA(x1,−r),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),E(x5,r)とすると,

  x1cosα−rsinα=r

  x2cosα+y2sinα=r

  x2cosβ+y2sinβ=r

  x3cosβ+y3sinβ=r

  x3cosγ+y3sinγ=r

  x4cosγ+y4sinγ=r

  x4cosδ+y4sinδ=r

  x5cosδ+rsinδ=r

 また,外接円の中心O(0,−d)と点A,点B,点C,点Dとの距離の2乗はR^2となることより

  x1^2+(r−d)^2=R^2

  x2^2+(y2+d)^2=R^2

  x3^2+(y3+d)^2=R^2

  x4^2+(y4+d)^2=R^2

  x5^2+(r+d)^2=R^2

 α,β,γ,δを消去するにはどうしたらよいか?

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