なぜ大円は最短距離を与えるのか?

 球面上の2点を通る大円を描くと、その大円は2点間の最短ルートを作ります。
 なぜでしょう?
 その大ざっぱな証明です。

弦に注目してみましょう

 球面上の2点を通る大円を描くと、その大円は2点間の最短ルートを作ります。
 なぜでしょう?
 「点Bに立って、点Aの方向を向いたまま球面を真っ直ぐ歩くと、軌跡は円弧だ」と直感的にわかりそうなので、2点を結ぶ円弧ルートに限定して話を進めます。

(2022. 7.13. 追記)
 2点A, Bを結ぶ曲線は円弧に限りません。
 「く」の字に曲がったり「S」字に波打ったりも可能なので、上記は本当は証明になっていません。
 実際は、積分を使って非常に難しい証明を展開することになります。
 当サイトはあくまで「パズル系」ですので、難解な話からは逃げようと思います😅
 「点Bに立って、点Aの方向を向いたまま球面を真っ直ぐ歩くと、大円をたどって最短だ」くらいのイメージだと理解しやすいかも。

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