>>279
「面積最大となる理由」の部分を真面目にやると、結構面倒だな。

いくつかの補題を示して、可能性を絞り込む。
以下、正三角形は長方形の内部(周を含む)に含まれるものとする。

1)正三角形の3つの頂点のうち2つ以上が長方形の周上にないとき、その正三角形は面積最大ではない。
→それより大きい正三角形の存在を示す

2)正三角形の3つの頂点のうち2つのみが長方形の周上にあり、その2つは長方形の同一の辺上にはなく、互いに向かい合う辺上にもないとき、その正三角形は面積最大ではない。
→平行移動すると、3頂点とも周上にない正三角形になる

3)正三角形の3つの頂点のうち2つのみが長方形の周上にあり、その2つは長方形の互いに向かい合う辺上にあり、さらにそのうち少なくとも1つは長方形の頂点と一致するとき、その正三角形は面積最大ではない。
→長方形の頂点と一致する頂点を軸に回転すると、2頂点が周上にない正三角形となる

4)正三角形の3つの頂点のうち2つのみが長方形の周上にあり、その2つが長方形の互いに向かい合う辺上にあるとき、その正三角形は面積最大ではない。
→平行移動すると、3)の状態に

5)正三角形の3つの頂点のうち2つのみが長方形の周上にあり、その2つは長方形の同一の辺上にあり、さらにその2つのうちの少なくとも1つは長方形の頂点と一致しないとき、その正三角形は面積最大ではない。
→それより大きい正三角形の存在を示す

6)正三角形の3つの頂点がいずれも長方形の周上にあり、なおかつ長方形の頂点とは一致せず、さらにそのうちどの2つをとっても長方形の同一の辺上にはないとき、その正三角形は面積最大ではない。
→平行移動すると、3)の状態に