西三数学サークル通信37号

正n角形の一筆書き・・・・・・・・梶田(岡崎東高校) 

 昨年の12月に名古屋で行われた数教協
東海地区大会において山口先生が正多角形
の一筆書きの方法を紹介された。
 例 正七角形
 正七角形の頂点を0,1,2,3,4,
5,6とする。
 対角線の数=7C2=21本である。
書き方  対角線の長さは(7−1)/2=3
 種類あるから、
一筆書きを利用した壁掛け

  

 

 一般に、正n角形(nは奇数とする)
の一筆書きは正n角形の頂点を0,
1,2,3・・・n-1とする。
 2点を結ぶ線分はnC2=n(n-1)/2
本あり、対角線の同じ長さの線分は
(n-1)/2 種類ある。
 

下のように線を引いていく。

トレミーの定理を復習すると三角関数
の加法定理が見えてくる
・・・中村(刈谷高校)

トレミーの定理
 四角形ABCDが円に内接するならば
 AB・CD+BC・DA=AC・BD

トレミーの定理の証明

1                        2     

    



 3                        4

  

ここから第2の山場

ここで、あらためて円Oに内接する
□ABCDを考える。(右図)
  AO=0.5
AC(直径)=1
とすると、∠ACD=∠ABC=90°だから
   DC=sinα
   AD=cosα
   BC=sinβ
   AB=cosβ
   DB=sin(α+β)
(∵△ABDで正弦定理をつかう)
そこで、トレミーの定理により(←いよいよ使います!)
 AC・DB=AB・DC+AD・BC
すなわち
  1×sin(α+β)= cosβ×sinα+cosα×sinβ
sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ

※ トレミーの定理は逆(□ABCDにおいて AB・CD+AD・BC=AC・BD ならば、
  この□ABCDは円に内接する)も成り立つ。

※ トレミーは天文学者プトレマイオスの英語読みです。つまり、同一人物。