■トーラスもどき上の円(その22)

 (その18)以降の議論にも明らかにおかしな点があった.再考してみたい.

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[1]「円の円運動の軌跡」(その18)

  c=r1^2−r0^2

  (x^2+y^2−z^2+c)^2=4x^2(r1^2−z^2)

  x^4+y^4+z^4+2x^2y^2−2y^2z^2−2z^2x^2+2c(x^2+y^2−z^2)+c^2=−4x^2z^2+4r1^2x^2

 xについて整理すると

  x^4+2x^2(y^2+z^2−2r1^2+c)+(y^2−z^2)^2+2c(y^2−z^2)+c^2=0

  x^4+2x^2(y^2+z^2−2r1^2+c)+(y^2−z^2+c)^2=0

  x^2=−(y^2+z^2−2r1^2+c)±2{(y^2−r0^2)(z^2−r1^2)}^1/2

  x^2=−(y^2+z^2−r1^2−r0^2)±2{(y^2−r0^2)(z^2−r1^2)}^1/2

 ここで,a=y^2−r0^2,b=z^2−r1^2とおくと,

  x^2=−(a+b)±2√ab

であるから,相加平均・相乗平均不等式に似た等式となる.x^2≧0であるから,a≦0,b≦0である.→ここまではよい.

 次に,原点を通る平面:ax+by+cz=0との交点を考えるのであるが,もとの式

  (x^2+y^2−z^2+c)^2=4x^2(r1^2−z^2)

に代入する方が簡単そうである.

  x+ey+fz=0

を一度に代入するか,方向を限定して,x+ey=0,x+fz=0,ey+fz=0に分けて代入するかの違いはあるかもしれない.ここではまずz=kyのときの断面を考えてみる.(その18)ではここで見当違いの計算をしてしまったというわけである.

  (x^2+(1−k^2)y^2+c)^2=4x^2(r1^2−k^2y^2)

これが2つの2次式に退化するための条件,かつ,それが円であるための条件に帰着されたことになる.x+ey=0,x+fz=0の場合も同様である.

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