(1)
P1Q1=asin30∘=21a
Q1P2=P1Q1cos30∘=21a⋅23=43a
P2Q2=Q1P2cos30∘=43a⋅23=83a
よってこの級数は初項21a公比23の無限等比級数なので
P1Q1+Q1P2+P2Q2+Q2P3+⋯=r−1a=23−121a=3−2a=(2+3)a
(2)
P1Q1=asin30∘=21a
P2Q2=Q1P2cos30∘=43a⋅23=83a
P3Q3=Q2P3cos30∘=P2Q2cos230∘=83a(23)2=329a
よってこの級数は初項21a公比43の無限等比級数なので
P1Q1+P2Q2+P3Q3+⋯=1−4321a=2a
(3)
ΔOP1Q1=acos30∘⋅P1Q1⋅21=a23⋅21a⋅21=83a2
ΔOP2Q2=(acos30∘−Q1P2sin30∘)⋅P2Q2⋅21=(23a−43a21)⋅83a21=12893a2
ΔOP3Q3=(acos30∘−Q1P2sin30∘−Q2P3sin30∘)⋅P2Q2⋅21
=(23a−43a21−1633a21)⋅329a21=128⋅169⋅93a2
よってこの級数は初項83a2、公比169の無限等比級数なので
ΔOP1Q1+ΔOP2Q2+ΔOP3Q3+⋯=1−16983a2=723a2