■追跡曲線(その3)

[注]以下の言明には誤りがあります.(その9)で訂正しています.

 辺の長さの比が√2:1の長方形の4つの頂点の1匹ずつ犬がいる.それぞれ,√2:1の速さで隣の犬を追いかけたとする.それぞれの犬はいつも前方にいる犬に向かって同じスピードで進む.4匹の犬を結ぶ図形は回転しながら次第に小さくなる長方形になり,元の長方形の中心で出会うことになる.

[Q]犬のたどる等角らせんr=B^θにおいて,Bの値は?

[A]一般に,長方形ABCDの対角線ACを引く.次に,頂点Dから対角線と直交する線を引き,BCとの交点をEとする.点EからADに垂線を引き,垂線の足をFとする.このとき,元の長方形ABCDと長方形CDEFは相似である.

 「回転する長方形」の問題では,ABEFは,

  √2:1=1:x → x=1/√2

長方形を半分に折っても同じ比の長方形は得られる.  (白銀らせん)

 θがπ/2進む毎にrの値が√2倍になる→B=√2の2/π乗

もし,r=aexpbθの形であれば

  B=expb=√2の2/π乗

  b=1/πlog2

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 辺の長さの比が√3:1の長方形の4つの頂点の1匹ずつ犬がいる.それぞれ,√3:1の速さで隣の犬を追いかけたとする.それぞれの犬はいつも前方にいる犬に向かって同じスピードで進む.4匹の犬を結ぶ図形は回転しながら次第に小さくなる長方形になり,元の長方形の中心で出会うことになる.

[Q]犬のたどる等角らせんr=B^θにおいて,Bの値は?

[A]一般に,長方形ABCDの対角線ACを引く.次に,頂点Dから対角線と直交する線を引き,BCとの交点をEとする.点EからADに垂線を引き,垂線の足をFとする.このとき,元の長方形ABCDと長方形CDEFは相似である.

 「回転する長方形」の問題では,ABEFは,

  √3:1=1:x → x=1/√3 (白金らせん)

 θがπ/2進む毎にrの値が√3倍になる→B=√3の2/π乗

もし,r=aexpbθの形であれば

  B=expb=√3の2/π乗

  b=1/πlog3

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