■追跡曲線(その5)

[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.

 (その3)で与えた言明に誤りがあったようである.今回のコラムではそれを訂正して掲載したい.

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

【1】訂正

 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.

 長方形ABCDの縦横比をx:1とすると,長方形CDEFでは1:1/x,回転する長方形ABEFの縦横比はx−1/x:1となる.

 x−1/x=1 → x=φ

 x−1/x=√2 → x=(√2+√6)/2

 x−1/x=√3 → x=(√3+√7)/2

 x−1/x=2 → x=1+√2

 x−1/x=3 → x=(3+√13)/2

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

【2】Q1の訂正

 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,辺の長さに比例した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]θがπ/2進む毎にrの値が(√2+√6)/2倍になる→B=(√2+√6)/2の2/π乗

もし,r=aexpbθの形であれば

  B=expb=(√2+√6)/2の2/π乗

  b=2/πlog(√2+√6)/2

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

【3】Q2の訂正

 辺の長さの比が√3の長方形の4つの頂点の1匹ずつ犬がいる.それぞれ,辺の長さに比例した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]θがπ/2進む毎にrの値が(√3+√7)/2倍になる→B=(√3+√7)/2の2/π乗

もし,r=aexpbθの形であれば

  B=expb=(√3+√7)/2の2/π乗

  b=2/πlog(√3+√7)/2

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

【4】問題

 正三角形の3つの頂点の1匹ずつ犬がいる.それぞれ,同じ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.3匹の犬を結ぶ図形は回転しながら次第に小さくなる正三角形になり,元の正三角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?

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