■追跡曲線(その26)

 このシリーズでは当初勘違いがあり,余分に回数を重ねてしまったが,(その25)ではそれなりに奥行き感のある渦巻き図を描くことができた.

 そこではexp(−bθ)<0,01になったときに停止則を設定したが,今回のコラムでは(その21)(その22)に対する解答を与えておきたい.

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【1】追跡曲線の弧長

  r=aexp(−bθ)

において,

  b=√(mn/(4−mn))=tan(π/n)

 また,正n角形の1辺の長さを1,外接円の半径をRとすると

  R=1/2sin(π/n)

であるが,a=Rである.

 追跡曲線の弧長Lは

  ∫(0,∞)(r^2+(dr/dθ)^2)^1/2dθ

 =∫(0,∞)aexp(−bθ)(1+b^2)^1/2dθ

 =[−aexp(−bθ)/b・(1+b^2)^1/2]

 =a/b・(1+b^2)^1/2

と計算されるが,

  a=1/2sin(π/n)

  b=tan(π/n)

を代入すると

  L=1/2(sin(π/n))^2

と求まる.これは(その23)の結果と一致している.

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