■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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