■正三角形を正方形に変える(その2)

【2】デュドニー分割の計量

 点Nから下ろした垂線の足を点P,点Gから下ろした垂線の足を点Qとすると,正三角形は3つの四角形と1つの直角三角形に分割される.3つの四角形もそれぞれ直角をもつ.

  BM=MC=CN=NA=1

であるが,正方形を構成するためにはさらに

  PN=QG

  PM+QM=FM(=2PN=2QG)

という関係が成り立てばよいのだが,この作図法では当該の十分条件が満たされているのである.そのことを示すために,デュドニー分割の計量を与えておこう.

 F(−t/2,−t3^1/2/2+3^1/2)=(−.254508,1.29123)

よりFMの方程式は

  (t3^1/2/2−3^1/2)x−(t/2)y=0

ここで,m=(t3^1/2/2−3^1/2)/(t/2)=−5.07345とおくと

  mx−y=0

また,

  G(−(t+1)/2,−(t+1)3^1/2/2+3^1/2)=(−t/2−1/2,−mt/2−3^1/2/2)=(−.754508,.425205)

  FM^2=(t/2)^2+(t3^1/2/2−3^1/2)^2=(t/2)^2(1+m^2):FM=1.31607

  PN^2=(m/2−3^1/2/2)^2/(1+m^2):PN=.658037

  QG^2=(mt/2+1/2−mt/2−3^1/2/2)^2/(1+m^2)

     =(m/2−3^1/2/2)^2/(1+m^2)=PN^2

  Pのx座標=(1+m3^1/2)/2(1+m^2)=−.145615

  Pのy座標=m×(Pのx座標)

  Qのx座標=(1+t+m^2t+m3^1/2)/2(1+m^2)=−.108892

  Qのy座標=m×(Qのx座標)

  PM^2=(1+m3^1/2)^2/4(1+m^2):PM=.752986

  QM^2=(1+t+m^2t+m3^1/2)^2/4(1+m^2):QM=.563088

  PF=QM,PM=QF

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