金曜日, 8月 26, 2022

Illustratorの無駄知識01 
多角形と円の12倍を実験

唐突ではないのですが、「無駄知識」ネタはシリーズ化しました。
直近では以下も「無駄知識」です。

今回は・・・
円に外接する多角形、それに外接する円・・・を繰り返すと、最初の円の12倍の円のサイズが限界だったような数学理論があったのでIllustratorで実験。

まず円に外接する多角形の半径(Illustratorでは半径で作図するので)の求め方は・・・

cR = 円の半径
nR = 外接する多角形の半径
θ = (360/n)/2
よって、
nR = cR/cosθ

あとは円に外接する三角形、その三角形に外接る円1。円1に外接する四角形、その四角形に外接する円2。円1に外接する五角形、その五角形に外接する円3・・・を繰り返していくと、

取りあえずExcelで計算して・・・

作図を開始。一番大きな円が最初の円の12倍。多角形は三角形から初めて・・・20角形で挫折。ちなみに青の円は円ではなくて150角形です。

で、Excelでフィルしてみたのですが、2000角形で断念。一見数値に変化がありませんが・・・

小数点以下が半端ないので無理ゲーでした。ちなみに、ドイツの数学者・天文学者・物理学者であるカール・フリードリヒ・ガウスが1801年に定規とコンパスで作図可能であることを証明したそうです。また、同じくドイツの数学者であるヨハン・グスタフ・ヘルメスは、10年かけて正65537角形の作図方法を調べあげ、1894年にその計算の要旨を雑誌に発表(に200ページほど)したそうです。残念ながらIllustratorで作図できる多角形は1000角形までです(>_<)

なお、4日後、Excelでの限界を実験してみました。
上はヨハン・グスタフ・ヘルメスの65537角形の場合・・・なんだ?この数字・・・

上は100万角形の場合です。これでもまだ8.6倍の範囲です。Excelの行数の限界は1,048,576行なので、計算も断念しました。恐ろしい罠でした。