■真五角の穴を開ける回転ドリル(その7)
α=π/n,頂点(0,1),底辺の中点(0,-cosα)
c=cosα、s=sinα、η=2c(1+c)
E=(0,1)-η(s,c)を中心として
半径r=η=2c(1+c)の弧を描けばよいことになる。
n=3のとき、η=3/2
E=(0,1)-3/2(√3/2,1/2)=(-3√3/4,1/4)
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Ex=-(1+cosα)cosψ1cosψ2/sinα
Ey=1/2(1+cosα)sin(ψ1-ψ2)/sinα+(1-cosα)/2
Er=η
頂点を通る円弧の場合、
ψ1=2α-π/2、ψ2=π/2-α
tanα=(1+cosα)/x
x=(1+cosα)/tanα
η=2xsinα=2c(1+c)
Ex=-(1+cosα)sin2α=2c(1+c)s
Ey=-1/2(1+cosα)sin3α/sinα+(1-cosα)/2=1-2c^2(1+c)
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r≠0の場合
Ex=-2δcosψ1cosψ2/sin(ψ1+ψ2)
Ey=δsin(ψ1-ψ2)/sin(ψ1+ψ2)
Er=η-r(cosψ1+cosψ2)/sin(ψ1+ψ2)
n=3とおくと
δ=(1-2r-r+1/2)/2=3(1-2r)/4,α=π/3
辺の傾きはπ-α
垂線の傾きはψ2=π/2-α=π/6
ψ1=α-(π/2-α)=2α-π/2=π/6
Ex=-3(1-2r)/2cosπ/6cosπ/6/sinπ/3=-(1-2r)3√3/4・・・合致
Ey=3(1-2r)/4sin0/sinπ/3=0 ・・・+y0が必要 ・・・さらに+(1-2r)/4となっていることに注意
Er=3/2-r(cosπ/6+cosπ/6)/sinπ/3=3/2-2r・・・ 合致
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中心(Ex,yy),半径Erの円が接点(r√3/2,1-2r+r/2)を通る
(x-Ex)^2+(y-yy)^2=Er^2
(r√3/2+(1-2r)3√3/4)^2+(yy-1+3r/2)^2=(3/2-2r)^2
(-r√3+3√3/4)^2+(y-1+3r/2)^2=(3/2-2r)^2
3r^2-9r/2+27/16+y^2+2(-1+3r/2)y+(1-3r/2)^2=(3/2-2r)^2
y^2+2(-1+3r/2)y+3r^2-9/2r+27/16+1-3r+9r^2/4=9/4-6r+4r^2
y^2+2(-1+3r/2)y+7/16-3r/2+5r^2/4=0
y^2+2(-1+3r/2)y+7/16-24r/16+25r^2/16=0
y=1-3r/2+{1-3r+9r^2/4-7/16+24r/16-25r^2/4}^1/2
y=1-3r/2+(4r-3)/4=1/4-2r/4=(1-2r)/4
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