■サマーヴィルの等面四面体(その513)
BCが二等辺三角形の要の位置に来るようにすればよいことがわかっている.そこで,CがAの位置に来るように向きを変えると
A(−dcosα,dsinα,b−h)
B(0,0,b)
C(0,0,0)
D(dcosα,dsinα,h)
と,リパラメトライズできる.
AB^2=d^2+h^2=b^2
AC^2=d^2+(b−h)^2=c^2
AD^2=4d^2cos^2α+(b−2h)^2=9a^2
BC^2=b^2=b^2
BD^2=d^2+(b−h)^2=c^2
CD^2=d^2+h^2=b^2
が成り立つことが条件である.dとhをa,b,cで表したい.
d^2を消去すると,
(b−h)^2−h^2=c^2−b^2
b^2−2hb=c^2−b^2
h=(2b^2−c^2)/2b
d^2=b^2−h^2=b^2−(2b^2−c^2)^2/4b^2
=(4b^2c^2−c^4)/4b^2
=c^2(1−c^2/4b^2)
4c^2(1−c^2/4b^2)(1−b^2/c^2)+(b−2h)^2=9a^2
b−2h=(c^2−b^2)/b
4c^2(1−c^2/4b^2)(1−b^2/c^2)+(c^2−b^2)^2/b^2=9a^2
(4−c^2/b^2)(c^2−b^2)+(c^2−b^2)^2/b^2=9a^2
(4b^2−c^2)(c^2−b^2)+(c^2−b^2)^2=9a^2b^2
(3b^2)(c^2−b^2)=9a^2b^2
3(c^2−b^2)=9a^2
a,b,cの間にこの関係が成り立たなければならない.
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