■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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