■ケプラー三角形(その10)
(その3)では
a=(a+2b)/{b^2−a^2/4}^1/2
a^2(b^2−a^2/4)=(a+2b)^2=a^2+4ab+4b^2
(a^2−4)b^2−4ab−a^4/4−a^2=0,a>2
としたが,
a=(a+2b)/h
h=(a+2b)/a
に等しい.
ここで,
1/2・ah=1/2・(a+2b)
b=a(h−1)/2
をb^2=(a/2)^2+h^2に代入して整理すれば,算法助術の表記
h=2a^2/(a^2−4)
が得られる.
しかし,この式には最小化したいbの情報が含まれていない.ケプラー三角形の問題を解くにはbとa,あるいは,bとhの式にする必要がある.
前者は: a^2(a−2b)+4(a+2b)=0
後者は
2b=a(h−1)
をh=(a+2b)/aに代入するとh=hなってしまうので,
a/2=b/(h−1)
をb^2=(a/2)^2+h^2に代入して整理すれば,
b^2=b^2/(h−1)^2+h^2
b^2{1−1/(h−1)^2}=h^2
b^2{1−1/(h−1)^2}=h^2
b^2=h(h−1)^2/(h−2)
となって,b^2を最小化するhを求める問題となる.
これは最も簡単にグラフ表示可能な形で,解は
{(h−1)^2+2h(h−1)}(h−2)−h(h−1)^2=0
(h−1+2h}(h−2)−h(h−1)=0
h^2−3h+1=0→h=(3+√5)/2=τ^2
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