■サマーヴィルの等面四面体(その816)
四面体ABCD,AB=a,AC=b,AD=c,CD=d,BD=e,BC=fの体積公式は
8・36・V^2=|0, 1, 1, 1, 1|
|1, 0,a^2,b^2,c^2|
|1,a^2, 0,f^2,e^2|
|1,b^2,f^2, 0,d^2|
|1,c^2,e^2,d^2, 0|
BC=a,CA=b,AB=c,DA=d,DB=e,DC=fとおくと
144V^2=a^2d^2(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)
+b^2e^2(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)
+c^2f^2(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)
−a^2b^2c^2−a^2e^2f^2−b^2f^2d^2−c^2d^2e^2
AB=BC=CD=a
AC=BD=b
AD=c
の四面体を考えると,
c→a,d→c,e→b,f→a
と置き換えなければならない.
144V^2=a^2c^2(b^2+a^2+b^2+a^2−a^2−c^2)
+b^2b^2(a^2+a^2+a^2+c^2−b^2−b^2)
+a^2a^2(a^2+b^2+c^2+b^2−a^2−a^2)
−a^2b^2a^2−a^2b^2a^2−b^2a^2c^2−a^2c^2b^2
=a^2c^2(a^2+2b^2−c^2)
+b^4(3a^2−2b^2+c^2)
+a^4(−a^2+2b^2+c^2)
−2a^4b^2−2a^2b^2c^2
=a^2c^2(a^2−c^2)
+b^4(3a^2−2b^2+c^2)
+a^4(−a^2+c^2)
[1]正四面体(a^2,b^2,c^2)=(1,1,1)
→144V^2=2,V^2=1/72 (OK)
[2]ヒルの直角錘(a^2,b^2,c^2)=(1,2,3)
→144V^2=−6+8+2=4,V^2=1/36 (OK)
[3]サマーヴィルの等面四面体(a^2,b^2,c^2)=(3,4,3)
→144V^2=16・4,V^2=4/9 (OK)
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