■サマーヴィルの等面四面体(その562)

 non△ in △は△ in △のスケール変換によってなされたが,non△ in non△は△ in △nの頂点を切り落とすことによって得られる.

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【1】F4 in F3

△4は

  P0(m,0,m√2,h)

  P1(0,0,0,0)

  P2(0,0,0,4h)

  P3(m,m√2,0,3h)

  P4(2m,0,0,2h)

  P0P1^2=3m^2+h^2

  P0P2^2=3m^2+9h^2

  P0P3^2=4m^2+4h^2

  P0P4^2=3m^2+h^2

  P1P2^2=16h^2

  P1P3^2=3m^2+9h^2

  P1P4^2=4m^2+4^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

  P2P4^2=4m^2+4h^2

  P3P4^2=3m^2+h^2

 3m^2+h^2(4)<3m^2+9h^2(2)

 4m^2+4h^2(3)

 16h^2(1)

 △4は

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=2

  P0P2=P1P3=P2P4=√6

  P0P3=P1P4=√6

  P0P4=2

であるから

  3m^2+h^2=16h^2

  3m^2+9h^2=4m^2+4h^2

  16h^2=3m^2+h^2=4,h^2=1/4,m^2=5h^2=5/4

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 ここから1点を外しF4を,底面にはF3を作りたい.P0を外すと,等間隔ではなくなる点に注意して

  P1P2^2=16h^2

  P1P3^2=3m^2+9h^2

  P1P4^2=4m^2+4h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

  P2P4^2=4m^2+4h^2

  P3P4^2=3m^2+h^2

 16h^2(1)=3m^2+h^2(2)<3m^2+9h^2(1)

 4m^2+4h^2(2)

F4は

  P1P2=P2P3=P3P4=2

  P1P3=P2P4=√6

  P1P4=√6

であるから,

 16h^2=3m^2+h^2=4,3m^2+9h^2=6

 4m^2+4h^2=6

  3m^2+h^2=16h^2

  3m^2+9h^2=4m^2+4h^2

  16h^2=3m^2+h^2=4,h^2=1/4,m^2=5h^2=5/4

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 また,

  P1(0,0,0,0)

  P2(0,0,0,4h)

  P3(m,m√2,0,3h)

  P4(2m,0,0,2h)

のQ(x,y,z)がF3を形成すればよいのであるが,Q1=Q2であるから

  P2P3^2=3m^2

  P2P4^2=4m^2

  P3P4^2=3m^2  (OK)

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【2】G4 in G3

 次に外すとなったら,P4だろうか? この場合も等間隔ではなくなる点に注意して

  P1P2^2=16h^2

  P1P3^2=3m^2+9h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

 16h^2(1)=3m^2+h^2(1)<3m^2+9h^2(1)

G4は

  P2P3=P3P4=2

  P2P4=√6

であるから,

 16h^2=3m^2+h^2=4

 3m^2+9h^2=6

 8h^2=2,h^2=1/4,m^2=5/4

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