■曜星とアルベロス(その57)
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,10/27)、半径1/27・・・基線までの距離は半径の10倍
16(x+1/4)^2+18(10/27)^2=9
16・729(x+1/4)^2+18・100=9・729
16・729(x+1/4)^2=4761
4・27(x+1/4)=69
108x+27=69
x=42/108=7/18
求めるものでこれではなく
4・27(x+1/4)=-69
108x+27=-69
x=-96/108=-8/9
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中心(x,12/38)、半径1/38・・・基線までの距離は半径の12倍
16(x+1/4)^2+18(12/38)^2=9
16・1444(x+1/4)^2+18・144 =9・1444
16・1444(x+1/4)^2=10404
4・38(x+1/4)=102
152x+38=102
x=64/102=32/51
求めるものでこれではなく
4・38(x+1/4)=-102
152x+38=-102
x=-140/152=-35/38
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中心(x,14/51)、半径1/51・・・基線までの距離は半径の14倍
16(x+1/4)^2+18(14/51)^2=9
16・2601(x+1/4)^2+18・196=9・2601
16・2601(x+1/4)^2=19881
4・51(x+1/4)=141
204x+51=141
x=90/204=15/34
求めるものでこれではなく
4・51(x+1/4)=-141
204x+51=-141
x=-192/204=-16/17
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