■ヘロンの四面体の計量

 ヘロンの四面体は各辺の長さがすべて整数,各面の面積と体積がすべて有理数の四面体である.

 ヘロンの公式とは,任意の三角形の三辺の長さをa,b,c,面積をΔとして,

Δ^2=(2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2−a^4−b^4−c^4)/16

  =(a+b+c)(−a+b+c)(a−b+c)(a+b−c)/16

ここで,2s=a+b+cとおくと

  Δ^2=s(s−a)(s−b)(s−c)

となり,おなじみの平面三角形のヘロンの公式が得られる.

 また,四面体ABCD(BC=a,CA=b,AB=c,DA=d,DB=e,DC=f)とおくと,その体積は

  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

で与えられる.

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 四面の面積

(84,117,51)→126・42・9・75=1890^2

(51,53,52)→78・27・25・26=1170^2

(52,80,84)→108・56・28・24=2016

(117,53,80)→125・8・72・45=1800^2

a=84,b=117,c=51

d=53,e=52,f=80

a^2=7056,b^2=13689,c^2=2601

d^2=2809,e^2=2704,f^2=6400

(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)=15529

(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)=2473

(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)=17257

V=18144

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