■大円弧多面体(その159)

[1]q=3 → λ^2−λ−1=0

[2]q=4 → λ^3−λ^2−λ−1=0

[3]q=5 → λ^3−λ^2−λ−φ=0

x=r(1+r)(1+2r)/2(1+r+r^2)=ra

y=ra√3/(1+2r)=ra△

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正20面体ではr=φ

(tanφ)^2=2-φ=1/τ^2

(tanφ)=1/τ

これは半稜に対する中心角で間違いない。

ねじれ立方体ではR=1.3436,r=1.839

ねじれ12面体ではR=2.1556,r=1.943は

(tanφ)^2=1/(4R^2-1)=2-r

を満たす。

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原正三角形面多面体において半稜に対する中心角ψは

正四面体:1/2・arccos(-1/3)=1/2・(π+arctan(-√8))→1/2・(π+π+2arctan(-√2))=arctan(√2))

正八面体:π/4→tanψ=1

正20面体:arctan(1/τ)→tanψ=1/τ

A(r+1-a,a△cosδ/2,-a△sinδ/2)

B(a,a△cosδ/2,a△sinδ/2)

C(ra,ra△cosδ/2,ra△sinδ/2)

と回転させて、原正三角形面多面体の中心を求めると

O((1+r)/2,(1+r)/(2tanψ),0)

BCの中点Mは

M((1+r)a/2,(1+r)/2・a△cosδ/2,(1+r)/2・a△sinδ/2

OM^2=(1+r)^2/4・{(a-1)^2+(a△cosδ/2-1/tanψ)^2+(a△sinδ/2)^2}

=(1+r)^2/4・{(a-1)^2+(a△)^2-2a△cosδ/2・1/tanψ+(1/tanψ)^2}

BM^2=(-1+r)^2/4・{a^2+(a△cosδ/2)^2+(a△sinδ/2)^2}

=(-1+r)^2/4・{a^2+(a△)^2}

(tanφ)^2=(BM/OM)^2

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P=-2a△cosδ/2・1/tanψ+(1/tanψ)^2

=-2a△{(1+cosδ)/2}^1/2・1/tanψ+(1/tanψ)^2

正多面体の二面角δは

  {3,3}→cosδ=1/3

  {3,4}→cosδ=−1/3

  {3,5}→cosδ=−√5/3

{3,3}→P=-2a△/√3+1/2

{3,4}→P=-2a△/√3+1

{3,5}→P=-2a△/√3+τ^2

a-1=(r-1)/2(1+r+r^2)

2a△/√3=(r+1)/(1+r+r^2)

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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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{3,5};λ^3−λ^2−λ−τ=0

a-1=(r-1)/2(1+r+r^2)

2a△/√3=(r+1)/(1+r+r^2)

a△=√3(1+r)/2(1+r+r^2)

a=(1+r)(1+2r)/2(1+r+r^2)

OM^2=(1+r)^2/4・{(a-1)^2+(a△)^2-(r+1)/(1+r+r^2)+τ^2}

=(1+r)^2/4・{(r-1)^2/4(1+r+r^2)^2+3(1+r)^2/4(1+r+r^2)^2-(r+1)/(1+r+r^2)+τ^2}

=(1+r)^2/4・{1/(1+r+r^2)-(r+1)/(1+r+r^2)+τ^2}={(-r)+τ^2(1+r+r^2)}/(1+r+r^2)・(1+r)^2/4

BM^2=(-1+r)^2/4・{a^2+(a△)^2}=(r-1)^2/4・{(1+r)^2(1+2r)^2/4(1+r+r^2)+3(1+r)^2/2(1+r+r^2)^2}=(1+r)^2/(1+r+r^2)・(-1+r)^2/4

(tanφ)^2=(r-1)^2/(-r+τ^2(1+r+r^2))=2-r (OK)

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