難問奇問数学自作問題85-子供のとき楕円状のゴム壁でキャッチボールする遊戯道具を考案し、特許を書こうとしたけど公知例がありそうなのでそっと取りやめた。-

「長軸  { \displaystyle a}, 短軸  { \displaystyle b}の楕円上に点Pをとり、その点における法線と楕円との交点のうちPでないもの点Qとする。このとき、線分PQの最小値を求めよ。」

 

 

 一見短軸そのものが自明な解だと勘違いしてしまうが、 { \displaystyle a,b} の値によっては、そうとは限らない。計算が結構しんどい問題。まずは、法線の方程式をしっかり求めよう。適宜必要なら、解と係数の関係を使うと良い。

 ちなみに、あとあと調べると、江戸時代の日本で流行った「和算」に同じ問題が(下記参照)!本問は微分で解くのが普通だろうが、江戸時代の人はどうやって解いたのだろうか。

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