■ウィア・フェラン泡(その43)
双子の三角16面体の場合はどうなるだろうか?
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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−8θ)/2=2asin4θ→d=sin4θ/sinθ
(a)^2+(d/2)^2=b^2+1/4
1+(sin4θ)^2=(4b^2+1)(sinθ)^2
1+(−8sin^3θcosθ+4sinθcosθ)^2=(4b^2+1)(sinθ)^2
となって,x=sin^2θに関する4次方程式となる.
双子の16面体の頂点座標は
(a+Δ,0,0)
(acos2θ+Δ,1/2,0)
(acos2θ+Δ,−1/2,0)
(acos4θ+Δ,asin4θ,0)
(acos4θ+Δ,−asin4θ,0)
(+Δ,0,d/2)
ここで,
Δ=|1/2・acos4θ|
S=8b
しかしながら,幾何学的な制限から4θ=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.
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