■ヘロンの四面体の計量
ヘロンの四面体は各辺の長さがすべて整数,各面の面積と体積がすべて有理数の四面体である.
ヘロンの公式とは,任意の三角形の三辺の長さをa,b,c,面積をΔとして,
Δ^2=(2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2−a^4−b^4−c^4)/16
=(a+b+c)(−a+b+c)(a−b+c)(a+b−c)/16
ここで,2s=a+b+cとおくと
Δ^2=s(s−a)(s−b)(s−c)
となり,おなじみの平面三角形のヘロンの公式が得られる.
また,四面体ABCD(BC=a,CA=b,AB=c,DA=d,DB=e,DC=f)とおくと,その体積は
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
で与えられる.
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四面の面積
(84,117,51)→126・42・9・75=1890^2
(51,53,52)→78・27・25・26=1170^2
(52,80,84)→108・56・28・24=2016
(117,53,80)→125・8・72・45=1800^2
a=84,b=117,c=51
d=53,e=52,f=80
a^2=7056,b^2=13689,c^2=2601
d^2=2809,e^2=2704,f^2=6400
(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)=15529
(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)=2473
(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)=17257
V=18144
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