Note113 球の測地線(2)
えーっと先日の続きです。先日の測地線の方程式は次のようになりました。
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054140.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054140.jpg)
この関係から任意定数c1で、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054152.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054152.jpg)
つまり、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054203.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054203.jpg)
また球面の計量から、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054206.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054206.jpg)
で、これを積分してやればvの形が分かる事になります。
こんな積分が解析的に求められるのか?Mathematicaにお願いすると、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054209.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054209.jpg)
(笑!!)これは使えない。気を取り直して次の関係に注目してみると、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054213.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054213.jpg)
cosをルートの中に押し戻してやると
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054217.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054217.jpg)
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054222.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054222.jpg)
という形になります。そうするとこの結果は
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054225.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054225.jpg)
とおいたものが
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054230.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054230.jpg)
と一致するので、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054144.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054144.jpg)
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054140.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054140.jpg)
この関係から任意定数c1で、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054152.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054152.jpg)
つまり、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054203.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054203.jpg)
また球面の計量から、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054206.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054206.jpg)
で、これを積分してやればvの形が分かる事になります。
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054209.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054209.jpg)
(笑!!)これは使えない。気を取り直して次の関係に注目してみると、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054213.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054213.jpg)
cosをルートの中に押し戻してやると
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054217.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054217.jpg)
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054222.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054222.jpg)
という形になります。そうするとこの結果は
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054225.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054225.jpg)
とおいたものが
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054230.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054230.jpg)
と一致するので、
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054144.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054144.jpg)
を得ます。これから次の関係を得る事ができます。
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054148.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054148.jpg)
![https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054148.jpg](https://cdn-ak.f.st-hatena.com/images/fotolife/c/cat_falcon/20190806/20190806054148.jpg)
ん、、、これって大円なのか?まだ見えない、、、。次回はこの式を基点に巡ってみようと思う。