四角形に外接する楕円の一つ

 楕円に凝っている今日この頃でありますが、本日は台形に外接する楕円の一種を計算のお披露目をしよう。ポイントは解析幾何的に座標計算を実施することにある。解を座標で表現できれば、誰でも利用できるし、面積比率の関数など流用もできる。

 四角形が下記のように4点の座標で与えられるとせよ。


 この4点で外接する下記の形式の楕円を求めてみよう。

すなわち、x軸上の(p,0)を中心に回転した楕円(二次曲線)であります。


 この解を求めた結果の楕円の式はこうなる。

みにくいアヒルの子のような式であるが、ちゃんと要件は満たしている。

このような予想外のケースにも応えてくれる。

 凹な四角には双曲線として出現するのでありますな。

                                                                                                                                                                  • -

 ただし、どうもx軸上の(p,0)を中心というのは、恣意的なところがありそうだ。
 このように中心を任意の場所において四角形に外接したほうが、さまになるであろう。

  と思い、計算をしだしたら4日間が経過してしまった。深みにはまって抜けだせないでいる。