Quadratur ebener Figuren. 364 Quadratur ebener Figuren.
Nehmen wir jetzt an, m und n seien
beliebige ganze Zahlen, und
(f — ma, 9 = na,
so ist:
r 2 m = g 2 n,
ry(m) = oy(n)
und
r sin sinw«,
aus welchen beiden Gleichungen sich
ergibt:
V(«) shima — \(m) sinn«.
Nimmt man n und m irgend wie an,
und lässt sich dann sin« geometrisch
construiren, so sind nach den Grund
sätzen der Trigonometrie auch sinnt« und
sin na geometrisch construirbar, also
_ r sin ma
® sin na
ebenfalls; es ist also dann der Punkt 0
bekannt, und ihm entspricht das qua-
drirbare Möndchen AEBE'. Dies gelingt
in folgenden 4 Fällen.
1) Sei
n~ 2, m — 1,
also:
4(2) sin « = sin 2« = 2 sin a cos a,
d. h.
3) Sei
n=3, m— 2.
y3 sin2«=y2sin3ß=y2 (sin 2« cos «+
cos 2« sin ß)
oder wenn man sin2« = 2sin« cosß setzt:
2y3 sin ß cos «=y2 sin «(2 cos « 2 + cos 2«)
2y31/ 1 + ^ os2( * = V2 (2 cos 2«+1)
y3y(l + cos2«) = l + 2cos2«
cos2ß 2 + r cos 2« = i
4 2
cos2ß = —1 + ~
Das untere Zeichen gibt für (f und 9
stumpfe, das obere spitze Winkel.
4) Sei
n—5, m — 1,
also:
sin 5ß
=ys
oder
V5=
sin 4ß cos«+cos 4« sin «
y2‘
Diesem Ausdrucke entspricht Winkel
« = 45° und das entsprechende Möndchen
ist das des Hippokrates.
2) Sei
n = 3, jw = 1,
also:
y(3)sin « = sin 3« = sin« cos2« + cos« sin2ß,
d. h.
sin«(y3—cos2ß) = cos « sin 2«
oder wenn man
oder;
sin «
4cos « 2 cos2ß+2cos2ß^ — 1
yö+l = 4 cos 2« 2 +2 cos 2«
co S 2« = ±f6W6-l
Hier ist jedoch das negative Zeichen der
Wurzel zu verwerfen, da ein Werth sich
ergeben würde, welcher abgesehn vom
Vorzeichen grösser als 1 ist, man hat
also:
cos 2«
+l/5+4yö-l
• .,/1 — cos 2« /l + cos2«
smn = l/ , cosn=i/—I
\ 2 \ 2
setzt:
(1—cos 2«) (y3—cos 2«) 2 =
(l + cos2ß) (1—cos 2« 2 ),
d. h.
(y3—cos2«) 2 = (l + cos2«) 2
oder:
y3—cos2«— +(1+ cos 2«).
Das untere Zeichen ist natürlich zu ver
werfen, und man erhält:
cos2ß = ^(yS— *)‘
Es ergeben sich hieraus die den vier
Fällen entsprechenden Winkel <f> und 9.
Fall 1) n = 45°, y =45°, i9- = 90°.
Fall 2) cos 2« = 0,3660254.
2ß=68°30', 7 =34° 15', tf=102°45'.
„ i, Q , 0 1 , 5,7445626
o 8
Also wenn das obere Zeichen gilt:
s 0 4,7445626 A KnoA7AO
a) cos 2« = g = 0,5930703,
2«= 53° 38', «=26° 49', 7, = 53° 38',
# = 80° 27'.
Gilt dagegen das untere Zeichen, so ist: