(1)
右図のようにA,P,Hを取ると
AH=rsinθ
PH=r−rcosθ=r(1−cosθ)
AP⌢=rθ
(2)
limθ→0AH2PH=limθ→0r2sin2θr(1−cosθ)=limθ→0r2(1−cos2θ)r(1−cosθ)=limθ→0r2(1−cosθ)(1+cosθ)r(1−cosθ)=limθ→0r(1+cosθ)1=2r1
limθ→0AP⌢2PH=limθ→0r2θ2r(1−cosθ)
ここでθ→0のときsinθ=θと近似できるのでこれから
=limθ→0r2sin2θr(1−cosθ)=2r1