■サマーヴィルの等面四面体(その818)

 n−1次元断面の形はわかっているが,求めたいのは2次元投影図における円柱の直径である.

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[1]△3

  3a=b

とおくと,

  b^2=e^2+a^2=e^2+b^2/9

  c^2=e^2+4a^2=e^2+4b^2/9

 これより

  b^2=3c^2/4,b<c

  b=√3,c=2,a=b/3,e=√(8/3)

 これは等面四面体であり,辺長と二面角を計算すると

AB  √3   60°

AC  2    90°

AD  √3   60°

BC  √3   60°=180−2・60

BD  2    90°

CD  √3   60°

 すなわち,(最短辺)^2=e^2+(最短辺/3)^2

 (最短辺)^2−(最短辺/3)^2=e^2

 8/9・(最短辺)^2=e^2

  Q1(0,0,0)

  Q2(2/3,√2,−√2/3)

  Q3(4/3,0,−2√2/3)

  Q1Q2^2=24/9

  Q1Q3^2=24/9

  Q2Q3^2=24/9

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[2]△4

  Q1(0,0,0,0)

  Q2(15/8,−√5/8,0,√10/8)

  Q3(10/8,2√5/8,4√10/8,2√10/8)

  Q4(5/8,5√5/8,0,3√10/8)

 Q1Q2^2=240/8^2

 Q1Q3^2=320/8^2

 Q1Q4^2=240/8^2

 Q2Q3^2=240/8^2

 Q2Q4^2=320/8^2

 Q3Q4^2=240/8^2

 (最短辺)^2−(最短辺/4)^2=e^2

 15/16・(最短辺)^2=e^2

 60/64・(最短辺)^2=240/8^2・・・(OK)

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[3]△5

Q1Q2^2=480/10^2

Q1Q3^2=720/10^2

Q1Q4^2=720/10^2

Q1Q5^2=480/10^2

Q2Q3^2=480/10^2

Q2Q4^2=720/10^2

Q2Q5^2=720/10^2

Q3Q4^2=480/10^2

Q3Q5^2=720/10^2

Q4Q5^2=480/10^2

この断面は4次元等面単体である.

 (最短辺)^2−(最短辺/5)^2=e^2

 24/25・(最短辺)^2=e^2

 96/100・(最短辺)^2=480/10^2・・・(OK)

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[4]△6

Q1Q2^2=7560/36^2

Q1Q3^2=12096/36^2

Q1Q4^2=13608/36^2

Q1Q5^2=12096/36^2

Q1Q6^2=7560/36^2

Q2Q3^2=7560/36^2

Q2Q4^2=7560/36^2

Q2Q5^2=13608/36^2

Q2Q6^2=12096/36^2

Q3Q4^2=7560/36^2

Q3Q5^2=12096/36^2

Q3Q6^2=13608/36^2

Q4Q5^2=7560/36^2

Q4Q6^2=12096/36^2

Q5Q6^2=7560/36^2

この断面は5次元等面単体である.

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=P4P5=√5

  P0P2=P1P3=P2P4=P3P5=√8

  P0P3=P1P4=P2P5=3

  P0P4=P1P5=√8

  P0P5=√5

 (最短辺)^2−(最短辺/6)^2=e^2

 35/36・(最短辺)^2=e^2

 1260/36^2・(最短辺)^2=7560/36^2・・・(OK)

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