■サマーヴィルの等面四面体(その913)
AB=BC=CD=a
AC=BD=b
AD=c
の四面体の体積は,144V^2
=a^2c^2(a^2−c^2)
+b^4(3a^2−2b^2+c^2)
+a^4(−a^2+c^2)
で与えられる.
かつ,この四面体が正三角柱状空間充填四面体となるための条件は
c^2=3(b^2−a^2)
であるから,a^2=1として,
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)
[1]c^2=1を保って,b^2を変化させる.
144V^2=b^4(4−2b^2)
b^2=2のとき,V^2=0
これがサマーヴィルの等面四面体のコラプスである.
[2]b^2=2を保って,c^2を変化させる.
144V^2=−(c^2−1)^2+4(c^2−1)
=(c^2−1)(−c^2+1+4)=0
c^2=1のとき,V^2=0,これがヒルの直角四面体のコラプスである.
c^2=5のとき,V^2=0であるが,これはあり得ない.
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