■デューラーの八面体の設計(その21)

 菱形の面積はS=2d,

 菱面体の体積はV=2dz

菱形の鋭角をθとおくと

  tan(θ/2)=1/d → θ=2arctan(1/d)

で表されます(60°<θ<90°).

 切頂によって新たにできる三角形は1辺の長さが2tの正三角形で,切頂される三角錐は底面積S’=t^2d,高さtzですから,その体積は

  V’=t^3zd/3

  t=2(d^2−1)/(d^2+1)

  z^2=d^2+1−x^2=3−1/d^2

で計算されることになります.2個あわせて菱形6面体(V=2dz)のt^3/3倍となるというわけです.

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 結局,頂点座標は不要で,

  V=2dz−2t^3zd/3=2dz(1−t^3/3)

  S=12d−6t^2d+2t^2d=12d(1−t^2/3)

  t=2(d^2−1)/(d^2+1)

  z^2=3−1/d^2

           S^3/V^2   (S^3/V^2)^1/3

[1]榎本モデル   188.322      5.73192

[2]宮本モデル   189.257      5.74139

[3]佐藤モデル   184.662      5.69455

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[まとめ]予想通りの結果であった.

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