■基本単体の直角三角錐分割(その19)

 辺の長さが1:2:√5の直角三角形を含む直角三角錐を同形5分割することは可能だろうか?

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 ここで取り上げる直角三角錐は

  P0(0,0,0)=A

  P1(1,0,0)=B

  P2(1,y,0)=C

  P3(1,y,z)=D

を4頂点とする四面体である.

  BD=2→y^2+z^2=4

  AC=√5→1+y^2+z^2=5

で(y,z)は一意に決まらない.

  E(1,y/2,z/2)

  F(1/5,y/5,z/5)

  G(3/5,3y/5,3z/5)

とする.このとき,

  AC^2=1+y^2

  BC^2=y^2

  CF^2=(4/5)^2+(4y/5)^2+(z/5)^2

  CE^2=(y/2)^2+(z/2)^2=1

  CG^2=(2/5)^2+(2y/5)^2+(3z/5)^2

  EG^2=(2/5)^2+(y/10)^2+(z/10)^2=1/5

 このような三角錐は存在するのだろうか? AC>BC,CG>EGは明らか.

[1]BC^2=1/5とおくと,y=1/√5

  AC^2=1+y^2=6/5

  BC^2=y^2=1/5

  CF^2=(4/5)^2+(4y/5)^2+(z/5)^2=499/125→NG

[2]CF=1とおくと,

  16/25+16y^2/25+z^2/25=(20−15y^2)/25=1→NG

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