■正多面体の正多角形断面(その148)

投影上の距離については解決したが、実際の距離Dも1/2に収束するのだろうか?

Tn=sin(n+1)π/(N+1))sin(nπ/(N+1))/{sin(π/(N+1))}{sin(2π/(N+1))

x=π/(N+1)とおくと

Tn=sin(n+1)x)sin(nx)/sin(x)sin(2x)

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n=1〜n-1

D^2=Σ(Tn-1/(n+1))^2+2/(n+1)^2

Σ(Tn)は計算済みで、n=1〜n-1

Σsin(n+1)xsin(nx)={nsin2x-sin(2nx)}/4sinx

sin(n+1)xsin(nx)=-1/2・{cos(2n+1)x-cosx}

Σcos(2n+1)x=sin(2nx)/2sinx-cos(x)={sin(2nx)-2sinxcosx}/2sinx

Σcosx=(n-1)cosx

Σsin(n+1)xsin(nx)=-1/2・{sin(2nx)-2sinxcosx-2sinx(n-1)cosx}/2sinx

Σsin(n+1)xsin(nx)={nsin2x-sin(2nx)}/4sinx

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Σ(Tn)^2=1/4Σ{cos(2n+1)x-cosx}^2

しかし、

Σ{cos(2n+1)x}^2がわからない。

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とりあえず数値的に計算してみることにした。

N=2: .816497

N=3: .5

N=4: .390879

N=5: .333333

N=6: .296638

N=7: .270598

N=8: .250829

N=9: .235114

N=10: .222202

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N=3のとき

(1/2,1/2,0,0)は

x=1/2

y=1/2

に投影される

(x^2+y^2)=1/2

頂点までの√2/2が正しいようである。

D^2=2(1/2-1/4)^2+2(0-1/4)^2=2/16+2/16=1/4

D=1/2・・・一致

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N=4のとき

 (τ^-1/√5,1/√5,τ^-1/√5,0,0)は

(x^2+y^2)=2-τ=τ^-2

頂点までのτ^-1が正しいようである。=.61803・・・一致

D^2=2(τ^-1/√5-1/5)^2+(1/√5-1/5)^2+2(0-1/5)^2

D^2=2(√5τ^-1/5-1/5)^2+(√5/5-1/5)^2+2(0-1/5)^2

D^2=2τ^-4/25+4τ^-2/25+2/25

D^2=2(τ^-2+1)^2/25

D^2=2・5(τ^-2)/25

D=(10)^1/2・(τ^-1)/5・・・一致

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N=5のとき

(1/6,1/3,1/3,1/6,0,0)は

x=1/6+1/3・1/2-1/3・1/2-1/6=0

y=1/3・√3/2+1/3・√3/2=√3/3

に投影される

(x^2+y^2)=1/3

頂点までの√3/3が正しいようである。=.57735・・・一致

D^2=2(1/6-1/6)^2+2(1/3-1/6)^2+2(0-1/6)^2=1/18+1/18=1/9・・・一致

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  φ^-4=−3φ+5、 √5φ^-4=7φ−11

  φ^-3=2φ−3、 √5φ^-3=-4φ+7

  φ^-2=−φ+2、 √5φ^-2=3φ−4

  φ^-1=φ−1、 √5φ^-1=−φ+3

  φ^0=1、 √5φ^0=2φ−1

  φ^1=φ、 √5φ^1=φ+2

  φ^2=φ+1、 √5φ^2=3φ+1

  φ^3=2φ+1、 √5φ^3=4φ+3

  φ^4=3φ+2、 √5φ^4=7φ+4

  φ^5=5φ+3、 √5φ^5=11φ+7

  φ^6=8φ+5、 √5φ^6=18φ+11

 右辺mφ+nの係数m,nはフィボナッチ数列をなす.

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