正十二角形の図形的な近似計算


 

正十二角形を用いた円周率の近似値の計算は、前ページの図3で角BOCを30

として計算すれば良いわけです。  図1は前ページの図3における三角形BOCを抜

き出したものです。

 

OB=OC=R ∠BOH=∠CBI=15°

ENSHUURITU-JUUNIKAKUKEI-KINJI.GIF - 3,057BYTES

Functionviewで作成)

 

点Hと点Iは、それぞれ、点Oから辺BCに、そして点Bから辺COに垂線を下ろした時

の交点です。 また、三角形OBHと三角形BCIは直角三角形であり、お互いに相似

関係になっています。したがって、次の関係が得られます。

 

OB:BH:HO=BC:CI:IB

→R:X:(R−X1/2=2X:(4X−R/4)1/2:R/2

 

ここで、 角BOIが30度であり、三角形BOIが直角三角形であるため、辺BIはR/2

なることに注意してください。辺BHはXと置きました。

 

上記の比の式をもとに、Xに関する四次式を導きます。T=Xとおいて、二次式

変換して解いてみてください。中学生の皆さんでも解けると思います。

 

16X−16RX+R=0

→16T−16RT+R=0

→T=X={2−ルート3}R/4、{2+ルート3}R/4

→X={ルート3−1}R /2ルート2

 

Tに関する二つの解のうち、大きい方はRに近く解ではありません。 小さい方を二

重根号の問題として解くと、  四番目の式のようにX/R=(ルート3−1)/2ルート

ト2という結果が得られます。 以上から、円周率の正十二角形近似による値は、

(ルート3−1)/ルート2ということになります(前ページの結果)。

 

 

 


 

Topへ