#078 おとだま…サークルゲノム(1)

■1■(1)1つの単位円を描き、(2)その中に直径比1/2の円を2つはめ込むと、(3)その隙間にぴったりはまり込む円の直径は、(4)1/3であることが分かる。(5)この直径比が1/1:1/2:1/3の3種の円の中心を結ぶと、赤色で示したように辺長比が3:4:5のピュタゴラスの直角3角形が描かれる。

■2■(6)なお1/2の円と1/3の円の間の4つの隙間には、さらに直径比1/6の円がぴったりはまり込む。(7)この1/6の円はまた図中の辺長比が3:4:5のピュタゴラスの直角3角形の中にもぴったり内接する。(8)内接する1/6の円の半径と直径は1と2になる。これで1:2:3:4:5が出揃った。

■3■(9)また1/3と1/2の円の半径及び直径から6,8,9が出でくる。(10)さらに1/6の円ぴったり6個収まることからも、最初の大円直径は12であることが分かる。(11)なお順次新しい隙間に収まっていくn番目に内接する円の総数rは、r=1/{2+(n−1)^2}という式で求めることができる。

■4■世界を12で分割したり、12をひとまとまりとして捉えようとする私たちの世界観を、1〜12で1つの円が閉じる、もしくは1つの円を12分割するという構造でトレースする幾何学的モデルである。この円のシンプルな組み合わせに様々な関係を重ね見ることができる図の素型を「サークルゲノム」と呼ぶ。

■5■正6面体の1辺の両端と重心がなす中心角は70.5度であり、各面の対角線の両端と重心がなす角度は109.5度()である。この2角は正4面体の2面角と中心角でもあるが、上図右端のようにサークルゲノムの直径の1/3の位置の垂線と大円との接点と中心を結ぶ直線も、平角180度をこの2角に分割する。

■6■この109.5度と70.5度は正4面体の中心角と2面角であり、直角±19.5度である。平面で正8面体と正4面体を接しても同様に平角になる。この重要な角度は三角関数のarccos(−1/3)としても求められるが、そのような計算をせず、かつ分度器も用いずに、コンパスと定規だけでこの作図は可能である。

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()より正確には109度28分16. 394…秒である。またこの角度は正8面体の2面角でもある。そして正4面体の2面角のより詳しい値は、70度31分606…秒である。

rewitten on 20240328 Thursday