■直観幾何学研究会(その16)

【1】双曲平面の作り方

 ユークリッド平面では,すべての頂点の次数が7となる正三角形敷き詰めは不可能ですが,逆にいうと,正三角形をたくさん用意しておいて,すべての頂点の周りに7枚ずつ正三角形が集まるように貼り合わせていけば,おおむね双曲平面のような形ができます.これはK=−60°の負の定曲率平面の離散版である(荒木義明,日本テセレーションデザイン協会)

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【2】定曲率回転面

[1]K=1/a^2:3通り

(1)c<a:x=ccos(s/a),z=∫{1−(c/a・sin(s/a)^2}^1/2ds

(2)c=a:x=acos(s/a),z=asin(s/a),半円→回転面は球

(3)c>a:x=c{1−(c/a)^2・sinφ}^1/2

z=c∫(1−(a/c・sinφ)^2)^1/2dφ−(c^2−a^2)/c∫(1−(a/c・sinφ)^2)^1/2dφ

[2]K=−1/a^2:3通り

(1)c<a:x=ccosφ,

z=a∫{(1−(c/a・sinφ)^2)^1/2−(1−(c/a・sinφ)^2)^-1/2}dφ

(2)c=a:x=acosφ,z=alogtan(φ/2+π/4)−asinφ,追跡線→回転面は擬球

(3)c>a:x=c{1−(c/a)^2・sinφ}^1/2

z=c/a∫{(1−(a/c・sinφ)^2)^1/2−(1−(a/c・sinφ)^2)^-1/2}dφ

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