■ウィア・フェラン泡(その33)

 (正三角形でなく)二等辺三角形(頂角t)からできている面数4nの双子の多面体の場合,n=3,t:約103.5°~107.5°のとき,交点が3箇所あることがわかっている.

 これは

 16sin^6θ-24sin^4θ+(9-4b^2)sin^2θ+1=0

が3実根をもつ場合に相当している.

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【1】ヴィエタの解

 16x^3-24x^2+(9-4b^2)x+1=0

y=x-24/48=x-1/2とおく.

  16(y+1/2)^3-24(y+1/2)+(9-4b^2)(y+1/2)+1=0

  16(y^3+3/2y^2+3/4y+1/8)-24(y^2+y+1/4)+(9-4b^2)(y+1/2)+1=0

  16y^3+24y^2+12y+2-24y^2-24y-6+(9-4b^2)y+(9-4b^2)/2+1=0

  16y^3-(3+4b^2)y+(3-4b^2)/2=0

  y^3-(3+4b^2)/16y+(3-4b^2)/32=0

  3c^2=(3+4b^2)/16

  c^2d=(3+4b^2)/48・d=(4b^2-3)/32

  c={(3+4b^2)/48}^1/2

  d=3(4b^2-3)/2(4b^2+3)

  y=2c・cos(1/3・arccos(d/2c))

  x=2c・cos(1/3・arccos(d/2c))+1/2

  sin^2θ=x

  (1-cos2θ)/2=x

  1-2x=cos2θ

  θ=1/2・arccos(1-2x)

=1/2・arccos(-4c・cos(1/3・arccos(d/2c))

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【2】検算

 b=1のとき,

  c=(7/48)^1/2

  d=3/14

  θ=1/2・arccos(-4c・cos(1/3・arccos(d/2c))   (NG)

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