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2円共通内接線の傾きは公式化可能(長さん)

既に、半径が1/√2で等しく、座標が8までの
整数である2円の共通内接線の傾きを、高校数学
の幾何学的方法で4例求め、暗算で出来るかどう
かをチェックして報告した。
 0の2と3の6のケースに、三角関数の正接の
加法定理の式の変形が、分母で割る数の数値が、
207程度に大きくなり、頭の中だけで答えを出
すとしたら、だいぶんしんどいのではないかと述
べた。
 将棋類で、左香車の位置にある奔将棋の超奔王
が、同左香車前と相手右金将前の歩兵が初期位置
に居ると、右金将に直射しているかどうかという
ケースで、対局中に暗算して、それを求める事を
想定しているからである。
 今回は、それなら最初に代数計算をして、

公式を作り、代入するだけにしたら楽にならない
のか

をチェックし、

驚くほど楽になる

事が判り、唖然としたので以下に報告する。
 以下の図は、ごちゃごちゃしているが、その、
三角関数の正接の加法定理の式の変形をした過程
を示している。

2円共通内接線.gif

 演算中に出てくる変数は、2円のX座標の差

Δmと、Y座標の差Δnの2種類だけである。

 それ以上に、上図に書いたように結果が単純に、

tan(α+β)=
[Δm×Δn+√{2×(Δmの2乗+Δnの2乗-2)}}
/(Δmの2乗-2)

なのには驚かされた。
 冒頭で書いたが、以前にした0の2と3の6の
合成傾きtan(2円中心傾き+内接線傾斜分)
についても、上図に付け加えたが、
Δm=3、Δn=4でΔmの2乗+Δnの2乗-2
=23であり、

tan(2円中心傾き+内接線傾斜分)=
{12+√(2×23)}/7={12+√46}/7

と、いとも簡単に出てしまった!
 公式を覚えるのは、さほど困難とも思えず、
代入して出すのが暗算では困難とは、かなり言い
辛そうである。あとは、0の0を通るときの傾き
と比較して、

{12+√46}/7=
(36+√414)/21>(36+√400)/21
=8/3=4/1.5で、Y切片負なので禁手

が、暗算できるかどうかに掛かってはいるが。
 再度訂正するのも、甚だ見苦しく心苦しいが、

方位角比較法と、y切片法のどちらでも良い

と結論を変えざるを得なくなってしまったようだ。
(2023/11/11)

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