■大円弧多面体(その111)
球面五角形の辺の長さをαとする。
===================================
正五角形の1辺の長さをaとすると対角線の長さはaφです
正五角形の辺に対する中心角α度と対角線に対する中心角β
それらのなす角ωを求めたい。
sin(α/2)=a
sin(β/2)=aφ=φsin(α/2)
より,
β=2arcsin(φsin(α/2))=arccos{1-2(φsin(α/2))^2}
二等辺三角形について
cosβ=(cosα)^2+(sinα)^2cosω
ここで、α→3αに置き換える
cosβ=(cos3α)^2+(sin3α)^2cosω
β=2arcsin(φsin(3α/2))=arccos{1-2(φsin(3α/2))^2}
正三角形について、
ω’=π-ω
cosα=(cosα)^2+(sinα)^2cosω'
cosα=(cosα)^2-(sinα)^2cosω
cosω={(cosα)^2-cosα}/(sinα)^2
cosβ=(cos3α)^2+(sin3α)^2{(cosα)^2-cosα}/(sinα)^2
1-2φ^2(sin3α/2)^2=(cos3α)^2+{-4(sinα)^2+3}{(cosα)^2-cosα}
1-2φ^2(sin3α/2)^2=(cos3α)^2+{4(cosα)^2-1}{(cosα)^2-cosα}
1-φ^2{1-(cos3α)}=(cos3α)^2+{4(cosα)^2-1}{(cosα)^2-cosα}
===================================
これを一般化すると
φ⇒2cos(π/n)
にすればいいのであるが、いずれにせよこの方程式は(cosα)に関する6次方程式になる。
===================================
x=cosαとおくと,0<x<1
-φ^2{1-4x^3+3x}=(4x^3-3x)^2+{4x^2-1}{x^2-x}-1
-φ^2{1-4x^3+3x}=(16x^6-24x^4+9x^2)+{4x^4-4x^3-x^2+x-1}
-φ^2{1-4x^3+3x}=16x^6-20x^4-4x^3+8x^2+x-1
φ^2{4x^3-3x-1}=16x^6-20x^4-4x^3+8x^2+x-1
φ^2(x-1)(4x^2+4x+1)=(x-1)(16x^5+16x^4-4x^3-8x^2+1)
φ^2(4x^2+4x+1)=(16x^5+16x^4-4x^3-8x^2+1)
φ^2(2x+1)^2=(2x+1)(8x^4+4x^3-4x^2-2x+1)
φ^2(2x+1)=(8x^4+4x^3-4x^2-2x+1)
(2cosπ/n)^2(2x+1)=(8x^4+4x^3-4x^2-2x+1)
4次方程式、数値計算は必要である。
===================================
n=3,α=36はこれを満たすはずであるが,NGであった。どこかに誤りがある。
→間違いが見つからない
n=3のとき、
8x^4+4x^3-4x^2-4x=0
8x^3+4x^2-4x-4=0
===================================
一方、
(2x-1)^2(2cosπ/n)^2=(8x^3-6x+1)は
n=3のとき
4x^2-4x+1=(8x^3-6x+1)
(8x^3-4x^2-2x)=0
===================================