■シュタイナーの円鎖(その13)
シュタイナー円鎖の鎖を構成する円の中心はすべてひとつの楕円上にあるが,その際,任意の位置に始点・終点をとることができる.したがって,楕円は
(α+β)/4
を中心,
[(α-1)/2,(1+β)/2]
を長軸=(β-α+2)/2=r+1 とすることがわかるが,問題は短軸である.
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アルベロスの円列の中心は楕円上にあることが知られている。円鎖がうまく閉じるはどうかに関わらず,円鎖を構成する円の中心はすべてひとつの楕円上にある.
したがって、小円の上下左右だけを考えればよい問題であると思われる
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(α+β)/2を中心とする半径r=(β-α)/2 の円を考えると、
(x-(α+β)/2)^+(y-r-c)^2=c^2がx^2+y^2=1と接するときのcの値を求める。
接線:x0x+y0y=1と中心((α+β)/2,r+c)の距離はx0(α+β)/2+y0(r+c)-1
x0^2+y0^2=1
x0(α+β)/2+y0(r+c)-1=-c
((α+β)/2,r+c)を通る楕円となる。しかし、この計算はすこぶる面倒そうである
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4(x-(α+β)/4)^2/(r+1)^2+y^2/b^2=1
1-4(x-(α+β)/4)^2/(r+1)^2=y^2/b^2
1-4((α+β)/2-(α+β)/4)^2/(r+1)^2=(h+r)^2/4b^2
1-(α+β)^2/4(r+1)^2=(h+r)^2/4b^2
P />4-(α+β)^2/(r+1)^2=(h+r)^2/b^2
楕円の方程式は
4(x-(α+β)/4)^2/(r+1)^2+(h+r)^2y^2/{4--(α+β)^2/(r+1)^2} ^2=1
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α、βがわかっていてもdはわからない
d,rがわかればα、βは求めることができる
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