■トーラスもどき上の円(その17)

 (その13)〜(その15)では相加平均・相乗平均不等式に似た等式が現れるのだが,その議論におかしな点がある.再考してみたい.

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 (その15)を例にとると,

  x^2=−(y^2+z^2−2r1^2+c)±2{(y^2−r0^2)(z^2−r1^2)}^1/2

  x^2=−(y^2+z^2−r1^2−r0^2)±2{(y^2−r0^2)(z^2−r1^2)}^1/2

 ここで,a=y^2−r0^2,b=z^2−r1^2とおくと,

  x^2=−(a+b)±2√ab

であるから,相加平均・相乗平均不等式に似た等式となる.

 a:b=1:k(b=ak)のときの断面は

   x^2=−(1+k)a±2{(y^2−r0^2)(z^2−r1^2)}^1/2

     =(−1−k±2√k)a=(−1−k±2√k)(y^2−r0^2)

 切断面が円になるためには

  −1−k±2√k=−1

  −1−k+2√k=−1→k=4

  z^2−r1^2=4(y^2−r0^2)

  4y^2−z^2=4r0^2−r1^2

これは双曲線を母線とする柱面であって,平面ではない.4次曲面の2次曲面による断面が円になるということがあるのだろうか?

 また,4r0^2−r1^2=0のときは平面になるが,その場合であっても切断面は.

  x^2=−(y^2−r0^2)→x^2+y^2=r0^2

であって,ほぼ自明のものになってしまうのである.残念無念.

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