■サマーヴィルの等面四面体(その332)
n=4の本体では,
P0(1/2,(√5)/2,0,(√10)/2)
P1(0,0,0,0)
P2(2,0,0,0)
P3(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)
P4(1,√5,0,0)
の,P4を外した場合は
P4=P3+uP4P0=(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)+u(1/2,(√5)/2,0,−(√10)/2)
であるから,これらを通るベクトルs(3/2,(√5)/2,0,−(√10)/2)を考える.
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P1を通り,このベクトルと直交する平面は
x+y√5−w√10=0
である.
P0を通るベクトルとの交点は,z=0
(x−1/2)=(y−(√5)/2)/√5=−(w−(√10)/2))/√10=k
x=1/2+k
y=√5/2+k√5
w=√10/2−k√10
x+y√5−w√10=0に代入すると
1/2+k+5/2+5k−5+10k=0
−2+16k=0,k=1/8→x=5/8,y=5√5/8,w=3√10/2
Q0(5/8,5√5/8,0,3√10/8)
P1を通るベクトルとの交点は,z=0
x=y/√5=−w/√10=k
x=k
y=k√5
w=−k√10
x+y√5−w√10=0に代入すると
k+5k+10k=0
k=0→x=0,y=0,w=0
Q1(0,0,0,0)
P2を通るベクトルとの交点は,z=0
(x−2)=y/√5=−w/√10=k
x=2+k
y=k√5
w=−k√10
x+y√5−w√10=0に代入すると
2+k+5k+10k=0
k=−1/8→x=15/8,y=−√5/8,w=√10/8
Q2(15/8,−√5/8,0,√10/8)
P3を通るベクトルとの交点は,z=√10/2
(x−3/2)=(y−√5)/√5=−w/√10=k
x=3/2+k
y=√5/2+k√5
z=−k√10
x+y√5−w√10=0に代入すると
3/2+k+5/2+5k+10k=0
k=−1/4→x=5/4
y=√5/2−√5/4=√5/4
w=√10/4
Q3(5/4,√5/4,√10/2,√10/4)
P4を通るベクトルとの交点は,z=0
(x−1)=(y−√5)/√5=−w/√10=k
x=1+k
y=√5+k√5
z=−k√10
x+y√5−w√10=0に代入すると
1+k+5+5k+10k=0
k=−3/8→x=5/8,
y=√5−5√5/8=3√5/8
w=3√10/8
Q4(5/8,3√5/8,0,3√10/8)
=Q0(5/8,5√5/8,0,3√10/8)
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Q1(0,0,0,0)
Q2(15/8,−√5/8,0,√10/8)
Q3(10/8,2√5/8,4√10/8,2√10/8)
Q4(5/8,5√5/8,0,3√10/8)
Q1Q2^2=240/8^2
Q1Q3^2=320/8^2
Q1Q4^2=240/8^2
Q2Q3^2=240/8^2
Q2Q4^2=320/8^2
Q3Q4^2=240/8^2
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