■球に内接するデルタ12面体(その7)
2通りの計算で体積は一致した。
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頂角41.4°として計算する
a=1, b=b,c=1,d=1,e=w,f=1
(12Δ)^2=b^2w^2(4−b^2−w^2)→6Δ
a=1, b=w,c=1,d=1,e=w,f=1
(12Δ)^2=w^4(4-2w^2)→Δ
v=.613747
4πr^3/3=1.48016
体積比0.414648・・・重六角錐0.413497より大きい
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a=1, b=b,c=1,d=r,e=r,f=r
(12Δ)^2=4r^2b^2-b^4r^2-b^2
一方、球の体積は4πr^3/3
(12Δ)^2=r^2(b^2)
+b^2r^2(2-b^2)
+r^2(b^2)
−b^2
頂角41.4°として計算する
v=.612026・・・誤差はあるが正しい答えになっている
4πr^3/3=1.48016
となると、以下の計算には間違いないことになる。
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【3】デルタ20面体の体積
ゴールドバーグのデルタ20面体の設計では,合同な4面体10個の組み合わせでデルタ20面体ができあがるようにみえるが,いざ作ってみると,10個の表面は繋がるのだが,あいだに空洞ができてしまうのである.中央に第11の四面体が必要で,第11の四面体で空洞を埋めると,デルタ20面体ができあがる(10+1).
11個の四面体の辺の長さは1とhで,10個の四面体は1^5hで構成されるが,第11の四面体は1^4h^2である.10個の四面体は長さhの辺に1の辺が,第11の四面体は長さhの辺に長さh辺が対向して直交する四面体であるから,それぞれの体積はオイラーの公式より
a=h,b=1,c=1,d=1,e=1,f=1
v=(h^2(3−h^2))^1/2/6
a=h,b=1,c=1,d=h,e=1,f=1
v=(h^4(4−2h^2))^1/2/6
となる.
したがって,
V={10(h^2(3−h^2))^1/2+(h^4(4−2h^2))^1/2}/6
h=0.142370 → V=0.000672
h=0.654533 → V=0.126589
h=0.984747 → V=0.232001
ゴールドバーグのデルタ20面体の体積はこの変形を通じて一定ではないのである.
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