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ガラパゴ三辺比定理

1 バイト追加, 2020年2月2日 (日) 08:31
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'''ガラパゴ三辺比定理'''(ガラパゴさんぺんひていり)とは、ユークリッド平面上の三角形 $$\triangle OAB$$ において、長さが $$x$$ の辺 $$OA$$ と 長さが $$y$$ の辺 $$AB$$ の成す内角が $$\angle A=\theta~\mathrm{rad}$$ である場合、辺 $$OB$$ を $$O$$ を中心として $$\angle O$$ の偶数倍回転させ、それに伴って各辺の長さを伸縮(負数倍も可)して得られる新たな三角形の三辺比は $$x$$、$$y$$、$$cr=2\cos\theta$$ の整式で表せるという定理である。
[[ガラパゴ数学]]の主定理の一つで、[[みゆ]] により考案された。特に $$\theta=\frac{\pi}{2}~\mathrm{rad}$$ の場合は'''ピタゴラスの定理II'''、'''ピタツー'''などの愛称で呼ばれることもあり、整数の性質を扱うときは主にそちらが用いられる。
このとき、三辺比の第一項と第二項に対応する二辺の成す角の角度が $$\theta~\mathrm{rad}$$ となる。ここでいう二辺の成す角とは必ずしも三角形の内角を指すものではない。辺 $$ABOA$$ と辺 $$ACAB$$ の伸縮によっていずれか一方のみが負数倍となる場合、三角形としては内角と外角が入れ替わるため、その場合は外角が $$\theta~\mathrm{rad}$$ であり内角は $$\pi-\theta~\mathrm{rad}$$ となる。
角度を2倍することの意味は、平方根項に対応する辺 $$OB$$ の長さを $$1$$ として相似比 $$1$$:$$OB$$ の相似三角形を作る([[ガラパゴ数学]]の乗算の項を参照)ことにある。その結果、$$OB$$ に対応する辺の長さも $$1$$:$$OB=OB$$:$$OB^2$$ となり、結果として $$OB$$ の二乗が作り出されて根号が外れている。同様に角度を偶数倍すれば相似比も偶数乗倍となり根号を外すことができる。