■レギオモンタヌスの問題と円周角(その13)

 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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