■ガウスのペンタグラム(その40)
N=5については非正5角形版を作成したが、それ以外では測地線条件を満たすことができるのだろうか?
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このための条件式を作るのは難しそうである。A+a=πのような式が欲しいところであるが…
円弧でない四角形についてトレミーの定理:AC+BD=EFが成り立つ
正五角形の1辺の長さをaとすると対角線の長さはaφです
正五角形の辺に対する中心角α度と対角線に対する中心角β
それらのなす角ωを求めたい。
sin(α/2)=a
sin(β/2)=aφ=φsin(α/2)
より,
β=2arcsin(φsin(α/2))=arccos{1-2(φsin(α/2))^2}
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a+a'=π/2
小二等辺三角形部分より
cosa=cos b'cosd'=sinbsind
cosb=sinasinc
cosc=sinbsind
cosd=sincsinaが成り立つ
ここで、abcdをαβγδに改める
cosα=sinδsinβ
cosβ=sinαsinγ
cosγ=sinβsinδ
cosδ=sinγsinα
五角形の場合の式と本質的に等しい式が出たのではなかろうか
a=(tanα)^2
b=(tanβ)^2
c=(tanγ)^2
d=(tanδ)^2
e=(tanε)^2
1+a=cd,1+b=de,1+c=ea,1+d=ab,1+e=bc
(cosα)^2=1/cd
(cosβ)^2=1/de
(cosγ)^2=1/ea
(cosδ)^2=1/ab
(cosε)^2)=1/bc
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a=(tanα)^2とおく
1+(tanα)^2=1/(cosα)^2=1/(sinδsinβ)^2=(1+(tanδ)^2)/(tanδ)^2・(1+(tanβ^2)/(tanβ)^2=(1+d)/d・(1+b)/b
1+a=(1+b)/b・(1+d)/d
1+b=(1+c)/c・(1+a)/a
1+c=(1+d)/d・(1+b)/a
1+d=(1+a)/a・(1+c)/c
フリーズは形成できないが、
これらの式はペンタグラムでも成り立つ
1+e=(1+a)/a・(1+d)/d
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