■正三角形の初等幾何学(その8)
2つの円の中間に次々に接する円列の半径をr1,r2,r3,・・・と表すことにする.もちろん,完全な円環をなす場合の方が簡単な形となる.n円の場合を扱う.
[参]小寺裕「関孝和・算聖の数学思潮」現代数学社
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R1=(r2−r3)r1r4,R2=(r1−r4)r2r3
R3=R1+R2
とおく.(その7)のn円環をR1とR3で書き直すと
[1]4円環
2R1−R3=0
[2]5円環
2R1^2−3R1R3+R3^2=0
[3]6円環
3R1−R3=0
[4]7円環
R1^3−6R1^2R3+5R1R3^2−R3^3=0
[5]8円環
2R1^2−4R1R3+R3^2=0
[6]9円環
R1^4−10R1^3R3+15R1^2R3^2−7R1R3^3+R3^4=0
[7]10円環
5R1^2−5R1R3+R3^2=0
この代数方程式の係数が以下の問題にも現れるという.
1辺の長さが1の正n角形に内接(外接)する円がある.このとき,円の半径r(R)は,
r=1/(2tan(π/n))
R=1/(2sin(π/n))
で与えられる.ここで,tan(π/n),sin(π/n)に対してn倍角の公式を適用すると,rは代数方程式の解として得ることができる.
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さらに,その応用として
[1]4円環
1/r1+1/r3=1/r2+1/r4
[2]8円環
1/r1+1/r5=1/r3+1/r7
[3]12円環
1/r1+1/r7=1/r4+1/r10
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