■五芒星と掛谷の問題(その34)

n芒星、m/n角形、m=(n-1)/2を描くために最初に用いた方法は

ポンスレーの定理から

大円R, 小円r, R=rsec(mπ/n)

であった。R=1とするとr=cos(mπ/n)

このとき小円の外接円の半径は

r=cos(mπ/n)/cos(π/n)

で与えられる。

検してみたい・・・

===================================

R=1のとき、rは直線y=sin(2mπ/n)/{cos(2mπ/n)-1}・(x-1)と原点(0,0)との距離で与えられる。

y=sin(2mπ/n)/{-2(sin(mπ/n)^2}・(x-1)

-tan(mπ/n)・y=(x-1)

r=1/{1+(tan(mπ/n))^2}^1/2=cos(mπ/n)

R=rsec(mπ/n)は正しいと思われる。

すると外接円の半径はcos(mπ/n)/cos(π/n)でよさそうである。

===================================

これでよしと思ったのだが、得られたrはやや小さい値であった。

===================================

n=5のときはよいのだが、n=7のときはさらに外側に7点ができる。

きちんと図を描いてみないとわからないが、この7点が求めたい点であった。

r=cos(mπ/n)/cos(π/n)はNGで、面積については再考する必要がありそうである。

===================================

結局、面積はrのみによって決まり、n→∞では

S/L^2→rπ/(1+r)^2

したがって、

S/L^2<π/8→r(1+r)^2=1/8→r=1/6

S/L^2<π/12→r(1+r)^2=1/12→r=1/8とすればよいことがわかった。

しかし、パソコンが壊れたのでこれを確認できない

===================================