『3つの半円Part2』


 筑波大学大学院教育研究科の恩田さんからの問題です。

「3つの半円」に関して数学史的な話題を少し。

この問題のように、3つの半円で囲まれた領域をアルキメデスは彼の『補助定理集』で”靴屋のナイフ”と呼び、研究しています。
そして、それから500年後にアレクサンドリアのパッポスが『数学集成』の中で、この”靴屋のナイフ”についてのアルキメデスの定理を拡張しました。

その定理は、まず、この問題のように、3つの半円に接するように円を描き、これをCとする。
次にその円と、外側の半円、大きい方の半円に接する円を描き、これをCとする。
さらに同じようにしてC、C、・・・C、・・・を順に描いていくと、

n番目の円の中心から(外側の半円の)底辺への垂直距離は、n番目の円の直径のn倍になっている、というものです。

○ 参考文献 ボイヤー『数学の歴史2』

【問題】

それではこの定理を証明してください。
話しを簡単にするために、最初の3つの半円の半径を5cm、3cm、2cmと仮定して証明してもOKとします。
もちろんこれも文字にして証明してもらってもOKです。


 解答用紙はこちらです。 寄せられた解答


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