■トーラスもどき上の円(その19)

 (その15)(その17)は訂正したが,他の記事についても,再確認・訂正を行ってみたい.

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[1](その5)

 ボヘミアンドームは,4次曲面

  (x^2−y^2+z^2+r1^2−r0^2)^2=4x^2(r1^2−y^2)

において,r1^2=r0^2とした特殊型である.

  (x^2−y^2+z^2)^2=4x^2(r1^2−y^2)

  x^4+y^4+z^4−2x^2y^2−2y^2z^2+2z^2x^2=−4x^2y^2+4r1^2x^2

 xについて整理すると

  x^4+2x^2(y^2+z^2−2r1^2)+(y^2−z^2)^2=0

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

 ここで,a=y^2−r1^2,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.x^2≧0であるから,a≦0,b≦0である.

 y^2=z^2(y=±z)のときの断面は

  x^2=−(2y^2−2r1^2)±2(y^2−r1^2)

=0   (直線)

=−4(y^2−r1^2)   (楕円)

となって,2線分と輪郭線として楕円が得られることが確認された.(訂正無し)

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[2](その10)

  (x^2+4y^2−z^2/4+r1^2−4r0^2)^2=4x^2(r1^2−z^2/4)

 左辺の定数項を0とするため,r1^2=4r0^2とおき,xについて整理すると

  x^4+2x^2(4y^2+z^2/4−2r1^2)+(4y^2−z^2/4)^2=0

  x^2=−(4y^2+z^2/4−2r1^2)±2{(y^2−r1^2/4)(z^2−4r1^2)}^1/2

 ここで,a=y^2−r1^2/4,b=z^2−4r1^2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.x^2≧0であるから,a≦0,b≦0である.

 16y^2=z^2(4y=±z)のときの断面は

  x^2=−(8y^2−2r1^2)±8(y^2−r1^2/4)

=0   (直線)

=−2(8y^2−2r1^2)   (楕円)

となって,2線分と輪郭線として楕円が得られることが確認される.(訂正なし)

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[3](その13)(その14)

  (x^2+4y^2−z^2/4+r1^2−4r0^2)^2=4x^2(r1^2−z^2/4)

を,xについて整理すると

  x^4+2x^2(4y^2+z^2/4−2r1^2+c)+(4y^2−z^2/4)^2+2c(4y^2−z^2/4)+c^2=0

  x^4+2x^2(4y^2+z^2/4−2r1^2+c)+(4y^2−z^2/4+c)^2=0

  x^2=−(4y^2+z^2/4−2r1^2+c)±{4(y^2−r1^2/4)(z^2−4r1^2)+c(z^2−4r1^2)}^1/2

  x^2=−(4y^2+z^2/4−2r1^2+c)±{(4y^2−r1^2+c)(z^2−4r1^2)}^1/2

  x^2=−(4y^2+z^2/4−r1^2−4r0^2)±2{(y^2−r0^2)(z^2−4r1^2)}^1/2

 ここで,a=y^2−r0^2,b=z^2−4r1^2とおくと,

  x^2=−(4a+b/4)±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.x^2≧0であるから,a≦0,b≦0である.

 y^2−r0^2:z^2−4r1^2=1:kのときの断面は

   x^2=−(4y^2+z^2/4−r1^2−4r0^2)±2{(y^2−r0^2)(z^2−4r1^2)}^1/2

     =(−4−k/4±2√k)(−a)=(4+k/4±2√k)(y^2−r0^2)

 切断面が円になるためには

  4+k/4±2√k=−1

  4+k/4+2√k=−1→NG

  4+k/4−2√k=−1→NG

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