■和算と算額(その23)

 (その20)では余弦定理を用いたことに失敗の原因があったのではなく,条件が不足していたためと思われる.そこで,今回のコラムでは不足している条件,

  ∠CAC’=∠ABA’=∠BCB’=∠D

を加えてみることにする.

===================================

  {(λ−1)a}^2=(kb)^2+(μb)^2−2kμb^2cosD

  {(μ−1)b}^2=(kc)^2+(νc)^2−2kνc^2cosD

  {(ν−1)c}^2=(ka)^2+(λa)^2−2kλa^2cosD

  {{(λ−1)a}^2−(kb)^2−(μb)^2}/2kμb^2

 ={{(μ−1)b}^2−(kc)^2−(νc)^2}/2kνc^2

 ={{(ν−1)c}^2−(ka)^2−(λa)^2}/2kλa^2

  (kb)^2={(λ−1)a}^2+(μb)^2+(λ−1)μ(a^2+b^2−c^2)

  (kc)^2=|(μ−1)b}^2+(νc)^2+(μ−1)ν(b^2+c^2−a^2)

  (ka)^2={(ν−1)c}^2+(λa)^2+(ν−1)λ(c^2+a^2−b^2)

を代入すると,

  {2(μb)^2+(λ−1)μ(a^2+b^2−c^2)}/2kμb^2

 ={2(νc)^2+(μ−1)ν(b^2+c^2−a^2)}/2kνc^2

 ={2(λa)^2+(ν−1)λ(c^2+a^2−b^2)}/2kλa^2

   2μ+(λ−1)(a^2+b^2−c^2)/b^2

  =2ν+(μ−1)(b^2+c^2−a^2)/c^2

  =2λ+(ν−1)(c^2+a^2−b^2)/a^2

  ka=6,kb=4,kc=3を代入すると

   2μ+(λ−1)43/16

  =2ν−(μ−1)11/9

  =2λ+(ν−1)45/36

   18μ+387(λ−1)

  =32ν−176(μ−1)

  =8λ+180(ν−1)

 巡回置換となるだけで,まだ式が足りない.

  (λ−1)a+(μ−1)b+(ν−1)c=5

を利用するためにはどうしても正弦定理の助けが必要そうだ.結局,正弦定理を用いなかったことに失敗の原因があったのである.

===================================