■レギオモンタヌスの問題と円周角(その6)
(その5)について,定量的に計算してみたい.
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2本のコールポストを
A(0,y+d)
B(0,y)
ボールを置く位置を
C(x,0)
とする.また原点をO(0,0)とする.
a=∠ACBを最大にするxを求めたいのであるが,b=∠ACOとおいて,
tan(a+b)=(y+d)/x,tan(b)=y/x
また,
tan(a+b)=(tana+tanb)/(1−tanatanb)
より,
tana={tan(a+b)−tanb}/{tanbtan(a+b)+1}
={(y+d)/x−y/x}/{y(y+d)/x^2+1}
=dx/{x^2+y(y+d)}
aを最大にすることと,tanaを最大にすることが同値であるから,
(tana)’={d{x^2+y(y+d)}−2dx^2}/{x^2+y(y+d)}^2=0
y(y+d)=x^2→x={y(y+d)}^1/2
すなわち,ボールの位置xはyと(y+d)の幾何平均で与えられる.yがdに比べて小さいときはx〜yということになる.
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