■デカルトの円定理(その18)

[Q]互いに接する半径1の3つの円がある.こられに内側から接する第4の円,外側から接する第4の円の半径を求めよ.

[A]ピタゴラスの定理を使っても解ける問題を思われるが,ここではデカルトの定理

  (k1+k2+k3+k4)^2=2(k1^2+k2^2+k3^2+k4^2)

   ri=1/ki

を用いてみたい.

 3つの円の曲率は1,第4の円の曲率をkとすると

  (3+k)^2=6+2k^2 → k=3±2√3

 内側から接する第4の円の半径は(正の方を採用して)

  r=1/(3+2√3)=(3−2√3)/3

 外側から接する第4の円の半径は(負の方を採用して)

  r=1/(2√3−3)=(2√3+3)/3

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