■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.

===================================

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

===================================