■ウィア・フェラン泡(その49)
(その46)〜(その48)では接点の位置を間違えるというとんでもないミスをやらかした.ここでは方針を変えて再検討したい.
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【1】重角錐におけるS^3/V^2比の最小化
底面が辺の長さ2の正n角形である角錐(底面積ncot(π/n),高さh)を2つ貼り合わせる.
V=2/3・ncot(π/n)・h
S=2n{cot^2(π/n)+h^2}^1/2
3S’V−2SV’=0
より,S^3/V^2が最小値をとるhを求めると
V’=2/3・ncot(π/n)
S’=2n・h{cot^2(π/n)+h^2}^-1/2
3S’V=2n・h{cot^2(π/n)+h^2}^-1/2・2ncot(π/n)・h
2SV’=2n{cot^2(π/n)+h^2}^1/2・4/3・ncot(π/n)
3h^2/2={cot^2(π/n)+h^2}
h^2=2cot^2(π/n)
なお,外接球もつための条件は
h=cosec(π/n)
である.
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