(その10)に掲げた問題「外円内に甲乙乙丙丙の5円が丁円を取り巻いて内外接している.
(甲)
(乙丁乙)
(丙丙)
外円の直径は30寸,甲円の直径は丁円の直径の2倍のとき,丁円の直径を求めよ」については,r=3.68034なので,必要条件
d^2=r^2+(120√5−330)r+225>0
d=15−5r<0 (NG)
を満たしていない.
「外円内に甲乙乙丙丙の5円が丁円を取り巻いて内外接している.
(甲)
(乙丁乙)
(丙丙)
外円の直径は30寸,甲円の直径は丁円の直径に等しいとき,丁円の直径を求めよ」については,NGであろうか?
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n=5のとき,s+1/s=22−8√5.外円の直径は30寸(R=15)であるから,
d^2=r^2−rR(s+1/s)+R^2=r^2−15(22−8√5)r+225
d^2=r^2+(120√5−330)r+225
また,題意より
R−d−r=2r
d=15−3r
d^2=9(5−r)^2=9r^2−90r+225
これより
8r^2+(240−120√5)r=0
r+(30−15√5)=0
r=15√5−30=3.54102
d^2=r^2+(120√5−330)r+225>0
d=15−3r>0 (OK)
実際に図が描けるかどうかは確認していないが,多分OKであろう.
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「外円内に甲乙乙丙丙の5円が丁円を取り巻いて内外接している.
(甲)
(乙丁乙)
(丙丙)
外円の直径は30寸,甲円の直径は丁円の直径の半分のとき,丁円の直径を求めよ」についてはどうだろうか?
n=5のとき,s+1/s=22−8√5.外円の直径は30寸(R=15)であるから,
d^2=r^2−rR(s+1/s)+R^2=r^2−15(22−8√5)r+225
d^2=r^2+(120√5−330)r+225
また,題意より
R−d−r=r
d=15−2r
d^2=(15−2r)^2=4r^2−60r+225
これより
3r^2+(270−120√5)r=0
r+(90−40√5)=0
r=40√5−90=−.557281<0 (NG)
d^2=r^2+120√5r−105>0
d=15−2r>0
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