図において
中円は大円の直径に接していて
三つの小円の半径はすべて同じとする。

中円の半径を 1 として
大円の半円を a と小円の半径を r とする。

PG = PL - GL = a - r
KP = GI = r
QK = QP - KP = 1-r
QG = 1+r であるので

GP2 - KP2 = GK2 = GQ2 - QK2 より
(a-r)2 - r2 = (1+r)2 - (1-r)2
a2 - 2ar = 4r である
R を中心とする小円の半径は r なので
2r = 2 - a である。これを上式に代入して
a2 - a(2 - a) = 2(2 - a) つまり
a2 = 2 を得る。
これより a を得て r も得る。

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