(その13)では狭い側(ブラインドサイド)を取り上げたが,今回は広い側(オープンサイド)について調べてみる.
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【1】広い側
d^2=r^2-rR(s+1/s)+R^2
ここで,r≦sRという条件がつくが,これについては問題なし.
また,d>0のときは,題意より
R+d-r=2mr
d=(2m+1)r-R
d^2=(2m+1)^2r^2-2(2m+1)rR+R^2
ここで,r≧R/(2m+1)という条件がつく.
d<0のときは
R-d-r=2mr
d=R-(2m+1)r
d^2=(2m+1)^2r^2-2(2m+1)rR+R^2
ここで,r≧R/(2m+1)という条件がつく.
どちらの場合も
4m(m+1)r^2-(4m+2-s-1/s)rR=0
4m(m+1)r-(4m+2-s-1/s)R=0
r=(4m+2-s-1/s)R/4m(m+1)
したがって,m≧(s+1/s-2)/4となるが,他の必要条件も満たしているであろうか?
r=(4m+2-s-1/s)R/4m(m+1)≧R/(2m+1)
については
(4m+2-s-1/s)(2m+1)≧4m(m+1)
4m^2+2(2-s-1/s)m+2-s-1/s≧0
m^2+(2-s-1/s)m/2+(2-s-1/s)/4≧0
(m+(2-s-1/s)/4)^2≧-(2-s-1/s)/4+{(2-s-1/s)/4}^2
ここで,b=(s+1/s-2)/4とおくと
(m-b)^2≧b+b^2
以上をまとめると,
m≧b+(b+b^2)^1/2,b=(s+1/s-2)/4
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【2】広い側(その2)
もうひとつの不等式
r=(4m+2-s-1/s)R/4m(m+1)≦sR
より
4m+2-s-1/s≦4m(m+1)s
4sm^2+(4s-4)m-2+s+1/s≦0
m={-2(s-1)±{4(s-1)^2-4s(s+1/s-2)}^1/2}/4s
m={-2(s-1)±{4(s-1)^2-4s(s+1/s-2)}^1/2}/4s
m=-(s-1)/2s
となって,mの上限を規定することはできなかった.
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