■シュタイナーの円鎖(その24)
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。
半径1の大円の中に、半径1/2の小円を2個内接させることができる。
次に、2個の小円に外接し、元の大円に内接する半径1/3の円を描くことができる。
楕円の方程式は
(x+1/4)/(3/4)^2+y^2/b^2=1
(0,2/3)を通るはずであるから
1/9+4/9b^2=1
4/(9b^2)=8/9,b^2=1/2より
(x+1/4)^2/(3/4)^2+2y^2=1
(x+1/4)^2+2(3/4)^2y^2=(3/4)^2
16(x+1/4)^2+18y^2=9
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次に、半径1/2と1/3の円に外接し、元の大円に内接する半径1/6の円を描くことができる。
1/2+1/3=2/3
1/3+1/6=1/2
より、この円の中心は(-1/2,2/3)にあると思われる。
アルベロスの円列の中心が、この楕円上にあることを確認してみたい。
(-1/2,2/3)→OK
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アルキメデスのアルベロス(靴屋のナイフ)円列はシュタイナーの円鎖の特別な場合になっていて,円の中心はすべて基線上に長径をもつ楕円の上にのっている.この円列の円の中心から基線までの距離は半径の2倍,4倍,8倍,・・・となる(パップス).
中心(0,2/3)、半径1/3・・・基線までの距離は半径の2倍
中心(-1/2,2/3)、半径1/6・・・基線までの距離は半径の4倍
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中心(x,8/11)、半径1/11・・・基線までの距離は半径の8倍
16(x+1/4)^2+18(8/11)^2=9
16・121(x+1/4)^2+18・64=9・121
16・121(x+1/4)^2=-63・・・?
この円列の円の中心から基線までの距離は半径の2倍,4倍,8倍,・・・となるではなく
この円列の円の中心から基線までの距離は半径の2倍,4倍,6倍,・・・となる
中心(x,8/11)、半径1/11・・・基線までの距離は半径の6倍
16(x+1/4)^2+18(6/11)^2=9
16・121(x+1/4)^2+18・36 =9・121
16・121(x+1/4)^2=441
4・11(x+1/4)=21
44x+11=21
x=5/22
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中心(x,8/18)、半径1/18・・・基線までの距離は半径の8倍
16(x+1/4)^2+18(4/9)^2=9
16・81(x+1/4)^2+18・16 =9・81
16・81(x+1/4)^2=441
4・9(x+1/4)=21
36x+9=21
x=12/36=1/3
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