■等面四面体の最大体積(その2)

[Q]3辺の長さがx,y,1である三角形4枚からなる等面四面体の体積は?

  a^2+b^2=x^2

  b^2+c^2=y^2

  c^2+a^2=1^2

  a^2+b^2+c^2=1/2・(x^2+y^2+1)

  a^2=1/2・(x^2−y^2+1)

  b^2=1/2・(x^2+y^2−1)

  c^2=1/2・(−x^2+y^2+1)

  V=abc−4abc/6=abc/3

=1/24・(x^2−y^2+1)(x^2+y^2−1)(−x^2+y^2+1)

===================================

[Q]x+y=2のとき,等面四面体の最大体積は?

V=1/24・(x^2−(2−x)^2+1)(x^2+(2−x)^2−1)(−x^2+(2−x)^2^2+1)

=1/24・(4x−3)(2x^2−4x+3)(−4x+5)

=−1/24・(16x^2−32x+15)(2x^2−4x+3)

V’=−1/24{(32x−32)(2x^2−4x+3)+(16x^2−32x+15)(4x−4)}

=−1/24{(4x−4)(16x^2−32x+24)+(16x^2−32x+15)(4x−4)}

=−1/24(4x−4)(32x^2−64x+39)

=−1/6(x−1)(32(x−1)^2+7)

 したがって,体積が最大となるのはx=1,y=1→正四面体

===================================