■学会にて(京大数理解析研,その16)

【1】重三角錐の高さ

 まず,二等辺三角形(頂角t)の底辺の長さをb,等辺の長さをcとすると,

  b=2c・sin(t/2)

 次に,重三角錐の高さhを求めてみることにする.底面三角形の高さは

  1/2・(4c^2−b^2−h^2)^(1/2)

  1/2・(4−h^2)^1/2

の和である.

 a,b/2,これらの和が直角三角形をなすから

  a^2−b^2/4=(c^2−b^2/4−h^2/4)+1−h^2/4+2{(c^2−b^2/4−h^2/4)(1−h^2/4)}^1/2

 また,

  1/2・(4c^2−h^2)^1/2

  1/2・(4c^2−b^2−h^2)^(1/2)

  1/2・bが直角三角形をなすから

  4c^2−h^2=4c^2−b^2−h^2+b^2

となって,これは不要である.

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  a^2−b^2/4=(c^2−b^2/4−h^2/4)+1−h^2/4+2{(c^2−b^2/4−h^2/4)(1−h^2/4)}^1/2

  a^2−(c^2−h^2/2+1)=2{(c^2−b^2/4−h^2/4)(1−h^2/4)}^1/2

  {a^2−(c^2−h^2/2+1)}^2=4(c^2−b^2/4−h^2/4)(1−h^2/4)

  {h^2/2+a^2−c^2−1}^2=4{(c^2−b^2/4)−h^2/4(c^2−b^2/4+1)+h^4/16}

  h^4/4+h^2(a^2−c^2−1)+(a^2−c^2−1)^2

=(4c^2−b^2)−h^2(c^2−b^2/4+1)+h^4/4

  h^2{(a^2−c^2−1)+(c^2−b^2/4+1)}=(4c^2−b^2)−(a^2−c^2−1)^2

  h^2(a^2−b^2/4)=(4c^2−b^2)−(a^2−c^2−1)^2

 a=b,c=1とおくと

  h^2(3b^2/4)=4−b^2−(b^2−2)^2=3b^2−b^4

  h^2=4−4b^2/3

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