■サマーヴィルの等面四面体(その823)
(その817)のやり直し.空間充填四面体は
c^2=3(b^2−a^2)
を満たす.a^2=1として,
[Q]空間充填四面体の体積の最大値・最小値を求めよ.
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144V^2=c^2(1−c^2)+b^4(3−2b^2+c^2)+(−1+c^2)
=−(c^2−1)^2+b^4(3−2b^2+c^2)
c^2=3b^2−3を代入すると,
144V^2=−(3b^2−4)^2+b^6
bで微分すると
−12b(3b^2−4)+6b^5
=−6b(6b^2−8−b^4)
=6b(b^2−2)(b^2−4)
[1]b^2=2,c^2=3(b^2−a^2)
a=1,b=√2,c=√3のとき,体積は最大値1/6をとる
[2]b^2=4,c^2=3(b^2−a^2)
a=1,b=2,c=3のとき,三角形にならない→体積0
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