■折り紙と正多角形(その9)
(その8)の証明の続きである.
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【1】証明
1辺の長さが8の正方形の頂点を
A(−4,8)
B(−4,0)
C(4,0)
D(4,8)
にとる.
辺AD上の点P(a,8),辺CD上の点Q(4,b)を結ぶ線
y−8=(b−8)/(4−a)・(x−a)
を母線とする.母線の傾きをベクトル表示すると
(4−a,b−8)=(α,β)
ABを母線に合わせて折る.母線との交点Eは
y−8=β/α・(−4−a)
c=β/α・(−4−a)+8
折り目の方程式の傾きをmとすると
y−c=m(x+4),m<0
で表される.折り目の傾きをベクトル表示すると
(1,m)
角∠AEPを二等分するから
−m=(α+mβ)/(α^2+β^2)^1/2
これより,傾きmが求まる.
m=−α/(α^2+β^2)^1/2+β)
m3=−((α^2+β^2)^1/2−β)/α
ここで,2直線
y−b=m2(x−4)
y−c=m3(x+4)
の交点がx=0上にあることを証明すればよい.
m2(x−4)+b=m3(x+4)+c
(m2−m3)x=4m2−b+4m3+c=4(m2+m3)−b+c=0
となることを示せばよいことになる.
m2+m3=2β/α
c−b=β/α・(−4−a)+8−b=β/α・(α−8)−β=−8β/α
より,
4(m2+m3)−b+c=0
を示すことができた.
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