面積比の問題(4)の解を示します。
(4)の解
小さい方の正5角形を36°回転する。
∠AOB = 36°、∠BAO = 54°
△ABO∽△BCO より、
BO:AB = CO:BC
を使うと、BC = (AB・CO)/BO が導ける。
また、CO = BO・cos(∠AOB) = BO・cos(36°)が成り立つ。
大きい方の正5角形の面積:小さい方の正5角形の面積は、
△ABOの面積:△BCOの面積と考えてよい。
したがって、
△ABOの面積:△BCOの面積 = (AB・BO)/2 : (BC・CO)/2
= (AB・BO)/2 : (AB・CO・CO)/(2BO)
= BO : CO・CO/BO
= 1:cos2(36°)
得る。
(考察)
一般的に正n角形の場合、
∠AOB = (180/n)°となることから、
大きい方の正n角形の面積:小さい方の正n角形の面積
= 1:cos2(180/n°)
が成り立つ。