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ギリシャ時代の円の求積

ヒピアス(Hippias) - 円積曲線

ディノストラトス( Dinostratus, 約 390 BC - 約 320 BC, は Menaechmus, 約 380 BC - 約 320 BC, の兄)は背理法(reductio ad absurdum)を使って次の定理を証明した。

(弧 PB) : PO = PO : OR

または OR = (2/p) PO

この証明の詳細は参考文献1を参照。

この関係の近代的な方法での導き方は次の章で説明。
******* Hippias_circle_squarer_desc.dwg *******

円積曲線の描き方

OBQP は正方形。

OP と BQ を N等分する。

四分円BP を N等分する。 C, D, E はN等分の点。

水平線分 CD(黄線)と極線 OE(赤線)は交差する。

その交点の軌跡(水色線)が円積曲線である。

ここをクリックしてアニメーションを見る。


*********** quadratrix_curve_10_div.dwg ***********

この図面とアニメーションの作成方法:
   プログラム qd_trix.lsp を   (load "qd_trix") でロードする。
  次にコマンド ラインから quadratrix_2  と実行命令をタイプし、1000分割による円積曲線の図を表示。
  テスト図面の実行は test_1  と test_2。

OP と OB を x と y 軸にすると、曲線は y = x tan(p*y/2) で表される。

同一性の tan(a) = sin(a)/cos(a) と、(p/2)y = h で置き換えで

x = (2/p)*cos(h)*(h/sin(h))  

ここでh がゼロに近づくと、cos(h) と (h/sin(h)) は 1 になる。

よって、点R の x-座標(円積曲線がX-軸に交差する点)は (2/p) である。

このことから、 p の値を得るのに長さOR を用い、さらに円の四角化(Squaring the Circle) を行ったことを意味する。
これが、この曲線を円積曲線(Quadratrix)と呼ぶようになった所以である。即ち、円の求積法に関する曲線ということである。

参考文献

  1. Heath,Thomas L. :"History of Greek Mathematics Vol. I From Thales to Euclid" Dover 1981

  2. Heath,Thomas L. :"A Manual of Greek Mathematics" Dover 1963 original 1931

  3. Heath,Thomas L. :"A History of Greek Mathematics Vol. II" Dover 1981 original in 1921

  4. Heath,Thomas L. :"The Works of Archimedes Dover" 2002 original in 1912

  5. Knorr,Wilber Richard :"The Ancient Tradition of Geometric Problems" Dover 1993

  6. Knorr,Wilber Richard :"The Textual Studies in Ancient and Medieval Geometry",Birkhauser, 1989

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質問、問い合わせは 筆者 岩本 卓也宛てにお願いします。

Last Updated Jan 22, 2007

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