■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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