■サマーヴィルの等面四面体(その47)

 サマーヴィルの等面単体はヒルの直角錘とは違って,直交する辺をもっていない.しかし,空間充填図形であるから二面角は2πの整数分の1である.実際,サマーヴィルの等面四面体の二面角は60°,90°となっている.サマーヴィルの等面単体の二面角もそうなるはずである.

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[3]n=4のとき

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=2

  P0P2=P1P3=P2P4=√6

  P0P3=P1P4=√6

  P0P4=2

 底面になるのはP0を除いた

[3]n=4のとき

  P1P2=P2P3=P3P4=2

  P1P3=P2P4=√6

  P1P4=√6

であるが,これは2面が(2,2,√6),2面が(2,√6,√6)であって,等面単体ではない.

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  n=4

  P1P2=P2P3=P3P4=2

  P1P3=P2P4=√6

  P1P4=√6

  P1(0,0,0,0)

  P2(2,0,0,0)

  P4(1,√5,0,0)

はこれを満たす.

  P3(x,y,z,0)

とおくと,

  x^2+y^2+z^2=6

  (x−2)^2+y^2+z^2=4

  (x−1)^2+(y−√5)^2+z^2=4

  (x−2)^2+6−x^2=4

  −4x+4+6=4,x=3/2

  1/4+y^2+z^2=4

  1/4+(y−√5)^2+z^2=4,y=(√5)/2,z=(√10)/2

  P1(0,0,0,0)

  P2(2,0,0,0)

  P3(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)

  P4(1,√5,0,0)

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  P0(x,y,z,w)

とおくと,

  x^2+y^2+z^2+w^2=4

  (x−2)^2+y^2+z^2+w^2=6

  (x−3/2)^2+(y−(√5)/2)^2+(z−(√10)/2)^2+w^2=6

  (x−1)^2+(y−√5)^2+z^2+w^2=4

  (x−2)^2+4−x^2=6

  −4x+4+4=6,x=1/2

  y^2+z^2+w^2=4−1/4=15/4

  1/4+(y−√5)^2+15/4−y^2=4

  −2√5y+5=0,y=(√5)/2

  z^2+w^2=10/4

  1+0+(z−(√10)/2)^2+10/4−z^2=6 

  1−(√10)z+10/4+10/4=6,z=0,(√10)/2

  P0(1/2,(√5)/2,0,(√10)/2)

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