基本に忠実なエレガントな問題

 数学の美しさは簡潔さで実感できる。同じ大きさの円が3つ重なったこの問題は、実に基本に忠実でエレガントな問題である。

 円は中心からの弧までの直線(半径r)はいずれも等距離である。つまり、弧AB、弧CD、弧CEの半径はすべて4cmである。

 次に弧の中心角を見ると、
 弧ABの中心角=角ACB
 弧CDの中心角=角CBA
 弧CEの中心角=角CAB

 三角形ABCの内角の和は180度なので、
 角ACB+角CBA+角CAB=180度

 円の弧の長さは2πrで求められる。rは4cm、πは3.14である。
 上の式のように3つの内角の和は円の360度の半分であるから、
 弧AB+弧CD+弧CEの和は
 2×3.14×4×180/360=12.56cm

 直線の長さは、DA=EBなので、いずれかを求めればいい。
 DA=DB-AB=4-2=2cm  
 DA+EB=4cm

 よって、答えとなる太線の長さは、
 12.56+4=16.56cm