■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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