■サマーヴィルの等面四面体(その816)

 四面体ABCD,AB=a,AC=b,AD=c,CD=d,BD=e,BC=fの体積公式は

  8・36・V^2=|0, 1, 1, 1, 1|

          |1, 0,a^2,b^2,c^2|

          |1,a^2, 0,f^2,e^2|

          |1,b^2,f^2, 0,d^2|

          |1,c^2,e^2,d^2, 0|

BC=a,CA=b,AB=c,DA=d,DB=e,DC=fとおくと

  144V^2=a^2d^2(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)

       +b^2e^2(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)

       +c^2f^2(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)

       −a^2b^2c^2−a^2e^2f^2−b^2f^2d^2−c^2d^2e^2

AB=BC=CD=a

AC=BD=b

AD=c

の四面体を考えると,

c→a,d→c,e→b,f→a

と置き換えなければならない.

  144V^2=a^2c^2(b^2+a^2+b^2+a^2−a^2−c^2)

       +b^2b^2(a^2+a^2+a^2+c^2−b^2−b^2)

       +a^2a^2(a^2+b^2+c^2+b^2−a^2−a^2)

       −a^2b^2a^2−a^2b^2a^2−b^2a^2c^2−a^2c^2b^2

=a^2c^2(a^2+2b^2−c^2)

+b^4(3a^2−2b^2+c^2)

+a^4(−a^2+2b^2+c^2)

−2a^4b^2−2a^2b^2c^2

=a^2c^2(a^2−c^2)

 +b^4(3a^2−2b^2+c^2)

 +a^4(−a^2+c^2)

[1]正四面体(a^2,b^2,c^2)=(1,1,1)

  →144V^2=2,V^2=1/72  (OK)

[2]ヒルの直角錘(a^2,b^2,c^2)=(1,2,3)

  →144V^2=−6+8+2=4,V^2=1/36  (OK)

[3]サマーヴィルの等面四面体(a^2,b^2,c^2)=(3,4,3)

  →144V^2=16・4,V^2=4/9  (OK)

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