■ウィア・フェラン泡(その42)
双子の三角12面体の問題は幾何学的に解ける問題であった.双子の三角20面体の場合でも同様の定式化を行ってみると,・・・
===================================
正三角形を二等辺三角形(底辺1,高さb)に置き換えてみる.それを平面に投影した二等辺三角形の3辺の長さを(a,a,1),頂角を2θ,開口部の幅をdとおく.
asinθ=1/2→a=1/2sinθ
d=2asin(2π−10θ)/2=2asin5θ→d=sin5θ/sinθ
(acosθ)^2+(d/2)^2=b^2
(cosθ)^2+(sin5θ)^2=4b^2(sinθ)^2
1−(sinθ)^2+(16sin^5θ−20sin^3θ+5sinθ)^2=4b^2(sinθ)^2
となって,x=sin^2θに関する5次方程式となる.
双子の20面体の頂点座標は
(acosθ+Δ,1/2,0)
(acosθ+Δ,−1/2,0)
(acos3θ+Δ,asin3θ,0)
(acos3θ+Δ,−asin3θ,0)
(acos5θ+Δ,asin5θ,0)
(acos5θ+Δ,−asin5θ,0)
(+Δ,0,d/2)
ここで,
Δ=|1/2・acos5θ|
S=10b
しかしながら,幾何学的な制限から5θ=π/2のとき,(極小値でなく)最小値をとることわかるのである.
===================================