■サマーヴィルの等面四面体(その795)

 最短辺の長さ√nの△nの体積は

  Vn^2=(n+1)^(n-1)/(n!)^2

で与えられる.これを(サマーヴィルの公式ではなく)漸化式を使って求めてみたい.

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△3

  P0(0,0,0)

  P1(0,0,3h)

  P2(m/√2,m√3/√2,2h)

  P3(2m/√2,0,h)

とおくと

  P0P1^2=9h^2

  P0P2^2=2m^2+4h^2

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

  P1P2^2=2m^2+h^2

  P1P3^2=2m^2+4h^2

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

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

9h^2(1)

ここで,

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

ならば△3

  P0P1^2=9h^2

  P0P2^2=9h^2

  P0P3^2=12h^2

  P1P2^2=12h^2

  P1P3^2=9h^2

  P2P3^2=9h^2

△3は

  P0P1=P1P2=P2P3=√3

  P0P2=P1P3=2

  P0P3=√3

9h^2=3,h^2=1/3,m^2=4/3

 △33個で△2柱を構成する

 底面積はV2がm^2倍されている

 三角柱の高さは(9h^2)^1/2が最短辺√3に対応する.

 V3=m^2V2(9h^2)^1/2/3

=m^2V2h=4/3・(1/3)^1/2・V2=4V2/3√3

V2^2=3/4

V3^2=4/9

(V3/V2)^2=16/27  (OK)

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