■正四面体の赤道断面(その14)
正5胞体の頂点は
(1,0,0,0,0)
(0,1,0,0,0)
(0,0,1,0,0)
(0,0,0,1,0)
(0,0,0,0,1)ですから
x1+x2+x3+x4+x5=1
を満たします.
赤道面(h=5)は
x1−x4=m(x2−x3)
x2−x5=m(x3−x4)
x3−x1=m(x4−x5)
x4−x2=m(x5−x1)
x5−x3=m(x1−x2)
とおくと
m^2ーm−1=0
より m=τ,−1/τ
が得られます.少なくともm=τは(変数の消去ではなく)sukunakutomo幾何学的に得られる。
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m=τとおくと
x1−x4=τ(x2−x3)
x2−x5=τ(x3−x4)
x3−x1=τ(x4−x5)
ここで,234面
x2+x3+x4=1,x1=0,X5=0
を考えると,交点は
(0,1/τ√5,1/√5,1/τ√5,0)
x1=0,X5=0を代入すると、
−x4=τ(x2−x3)
x2=τ(x3−x4)
x3=τx4
第3式を第1式・第2式に代入するとx2=(τ^2−1)x4
x2=(τ^2−τ)x4=x4
−x4=τx2−τ^2x4→x2=x4
x2+x3+x4=1に代入すると
x4+τx4+x4=1
より、交点は
(0,1/τ√5,1/√5,1/τ√5,0)
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ここで,24辺
x2+x4=1,x1=0,X3=0、x5=0
を考える。
x1=0,X3=0、x5=0を代入すると、
−x4=τ(x2)
x2=τ(ーx4)
0=τx4
連立方程式の解はNGであるが、第1式をx2+x4=1に代入すると
x2−τx2=1→x2=−τ<0となって同様にNG
そこで、直交する面
x1−x4=-1/τ(x2−x3)
x2−x5=-1/τ(x3−x4)
x3−x1=-1/τ(x4−x5)
を考えれば、x1=0,X3=0、x5=0を代入すると、
−x4=-1/τ(x2)
x2=-1/τ(ーx4)
0=-1/τx4
第1式をx2+x4=1に代入すると
x2+1/τx2=1→x2=1/τ>0となってOK
x4=1-1/τ=1/τ^2
交点は
(0,1/τ,0,1/τ^2,0)
この置換を考えればよいことになりますが、h=5となる5交点を選ばなければなりません。.
なお,m=−1/τとおくと
x2−x3=τ(x4−x1)
x3−x4=τ(x5−x2)
x4−x5=τ(x1−x3)
より,交点は
(1/τ√5,0,1/√5,0.1/τ√5)
これは135面との交点にほかなりません.
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