■コペルニクスの逆定理(その45)
長さ1の線分の両端点がそれぞれx軸、y軸上にあるとき、その包絡線を求める。
線分の方程式は
x/cosθ+y/sinθ=1
包絡線を求めるにはまずθで偏微分して
x・sinθ/(cosθ)^2-y・cosθ/(sinθ)^2=0
連立方程式を解くと、xについて
x=(cosθ)^3
yについて、
y=(sinθ)^3
これはアステロイドである。以下の場合はどうだろう。
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θとαの向きをこれまでと逆にとるべきなのかもしれない
α=180/n°
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α=180−180/n°で交わる2つの直線上で、針の両端を滑らせることによって得られる図形は針を180/n°回転させることができる。
この図形をn個貼り合わせると2n-1尖点図形が出来上がるが、この図形は完全に1回転させることができる。
長さ1の線分の両端点がそれぞれx軸、y=tanα軸上にある。線分の傾きを-tanθとする。
x0=cosθ-z0cosα=cosθ-sinθcotα→cosθ
y0=sinθ=z0sinα
θで偏微分すると
x0’=-sinθ+cosθcotα→-sinθ
y0’=cosθ
線分の方程式は
Y=-tanθ(X-x0)
θで偏微分すると
0=(X-x0)(secθ)^2-tanθx0’
(X-x0)(secθ)^2=tanθx0’
(X-x0)=(cosθ)^2tanθx0’→X=(cosθ)^3
Y=-tanθ(X-x0)=-tanθ(cosθ)^2tanθx0’→Y=(sinθ)^3
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