■サマーヴィルの等面四面体(その915)

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.

 サマーヴィルの等面四面体では,a^2=3,b^2=4,c^2=3

 ヒルの直角錘では,a^2=1,b^2=2,c^2=3

これまでa^2を保って,b^2、c^2を変化させたが,ここではc^2を保って,b^2、a^2を変化させてみたい.

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 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,c^2=3とおくと,b^2−a^2=1,−2b^2=−2a^2−2

144V^2=a^2c^2(a^2−c^2)+(3a^2−2b^2+c^2)+a^4(−a^2+c^2)

=3a^2(a^2−3)+(a^2+1)+a^4(−a^2+3)

=−A^3+6A^2−8A+1

a^2=b^2+1

144V^2=3a^2(a^2−3)+(a^2+1)+a^4(−a^2+3)

=3(b^2+1)(b^2−2)+(b^2+2)+(b^2+1)^2(2−b^2)

=3{B^2−B−2)+(B+2)−{B^2−B−2)(B−2)

=3{B^2−B−2)+(B+2)+2{B^2−B−2)+(B^3−B^2−2B)

=5B^2−4B−8+(B^3−B^2−2B)

=B^3+4B^2−6B−8

 どちらもうまく因数分解できない.

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