丸いピザ(半径R)のなかに1点(cosα,sinα)を決める.その点を第1象限とすれば,R>1,0<α<π/2となる.その点を中心とする極座標は
R^2=r^2+1-2rcos(π-α+θ)
R^2=r^2+1+2rcos(α-θ)
r^2+2rcos(θ-α)+1-R^2=0
r=-cos(θ-α)±{(cos(θ-α))^2+R^2-1}^1/2
θ=αのとき,r=R-1,θ=α+πのとき,r=R+1であるから
r=-cos(θ-α)+{(cos(θ-α))^2+R^2-1}^1/2
として
1/2・∫r^2dθ
を計算すればよい.
r^2=2(cos(θ-α))^2+R^2-1-2cos(θ-α){(cos(θ-α))^2+R^2-1}^1/2
=cos2(θ-α)+R^2-2cos(θ-α){R^2-(sin(θ-α))^2}^1/2
=cos2(θ-α)+R^2-{4R^2(cos(θ-α))^2-(sin2(θ-α))^2}^1/2
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∫cos2(θ-α)dθ=1/2・sin2(θ-α)
∫cos(θ-α){1-(sin(θ-α)/R)^2}^1/2dθ
=1/2・sin(θ-α){1-(sin(θ-α)/R)^2}^1/2+2R・arcsin(sin(θ-α)/R)
∫cos(θ-α){R^2-(sin(θ-α))^2}^1/2dθ
=R/2・sin(θ-α){1-(sin(θ-α)/R)^2}^1/2+2R^2・arcsin(sin(θ-α)/R)
このように簡単な形になることは知らなかった.案外簡単かもしれない.
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