■ドーナツ面の切り口(その4)
θ=αのとき,
cos^2θ=(r1^2−r0^2)/r1^2
(X^2+Y^2)^2−2(r1^2−r0^2)X^2−2(r1^2+r0^2)Y^2+(r1^2−r0^2)^2=0
となる.
これを整理すると
(X^2−r1^2)^2+2(Y^2+r0^2)(X^2−r1^2)+(Y^2+r0^2)^2=0
{(X^2−r1^2)+(Y+r0)^2}{(X^2−r1^2)+(Y−r0)^2}=0
これより,2円
X^2+(Y+r0)^2=r1^2
X^2+(Y−r0)^2=r1^2
が得られる.これらは(0,±r0)を中心とする半径r1の双子の円である.
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[結論]
トーラスを原点を通る平面で切断する.傾き0のとき赤道(円),傾き∞のとき経線(2つに分かれたペアの円),傾きsinα=r0/r1のとき,双子の円(ヴィラソーの円),これらの間は4次曲線になる.
カッシーニ(1625-1712)は偉大な天文学者であったが,ヴィラソー(1813-1883)も19世紀の天文学者.
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