■ウィア・フェラン泡(その71)
計算力が鈍っているのか,あるいは,どこかで角度に勘違いがあるのかわからないが,ゴールドバーグの論文の結果と微妙なズレがある.(その64)以降を再考したい.
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【1】ゴールドバーグの14面体の計量
ねじれ重角錐(n^25^2n)の重心を(0,0,0),単位球が内接するとして,五角形の頂点をA,辺CDが正n角形と組み合わさる辺とします.そして,空間座標を
A(0,y3,z3)
B(−x2,y2,z2)
C(−x1,y1,1)
D(x1,y1,1)
E(x2,y2,z2)
また,放射線の中心を
F(0,0,z0)にとります(z3=−z2).
5角形面の重心は
G(0,Y,Z)
Y=(2y1+2y2+y3)/5,Z=(2z1+2z2+z3)/5
で与えられます.Y^2+Z^2=1,z1=1.
これら5点をx=0平面上に投影すると
y1/(z0−1)=y2/(z0−z2)
=y3/(z0−z3)=Y/(z0−Z)=Z/Y
また,(0,(y2+y3)/2,(z2+z3)/2)=(0,(y2+y3)/2,0)もx=0平面上にあるので,∠OFA=θとすると
y1/(z0−1)=y2/(z0−z2)
=y3/(z0−z3)=Y/(z0−Z)=Z/Y
=(y2+y3)/2z0=tanθ
より,
z0=1/sinθ,Y=cosθ,Z=sinθ
また,z=0平面上に投影すると,(x2/2,(y2+y3)/2,0)も投影されるので,
x1/y1=x2/y2=tan(π/n)
x2/(y2+y3)=tan(π/2n)
さらに,x=0平面上の投影図より(これはY^2+Z^2=1と同じかもしれないが,凧型に着目して)
y1^2=(Y−y1)^2+(Z−1)^2
より,
y1=(z0−1)tanθ=(1−sinθ)/cosθ
y2+y3=2z0tanθ=2/cosθ
x2=(y2+y3)tan(π/2n)=2tan(π/2n)/cosθ
y2=x2/tan(π/n)=2tan(π/2n)/cosθtan(π/n)
y3=2z0tanθ−y2
Y=(2y1+2y2+y3)/5
=(2y1+y2+2z0tanθ)/5=cosθ
に代入すると
2(1−sinθ)/cosθ+2tan(π/2n)/cosθtan(π/n)+2/cosθ=5cosθ
に帰着されます.
2(1−sinθ)+2tan(π/2n)/tan(π/n)+2=5cos^2θ
2(1−sinθ)+1−tan^2(π/2n)+2=5(1−sin^2^2θ)
結局,2次方程式
5sin^2θ−2sinθ−tan^2(π/2n)=0
に帰着されます.(誤りは見つからない)
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