■シュレーフリの公式と直角三角錐(その135)
シュレーフリの公式は,四面体の各面の面積をA,二面角のコサインをcとすると,
A1=c12A2+c13A3+c14A4
A2=c21A1+c23A3+c24A4
A3=c31A1+c32A2+c34A4
A4=c41A1+c42A2+c43A3
なのであるが,これがシュレーフリの公式の各行となる.
| 1,-c12,-c13,-c14|
| -c21,1,-c23,-c24|=0
| -c31,-c32,1,-c34|
| -c41,-c42,-c43,1|
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したがって、基本単体を考えるならば、
| 1,-cosα,0,0|
| -cosα,1,-cosβ,0|
| 0,-cosβ,1,-cosγ|
| 0,0,-cosγ,1|
=(cosα)^2(cosγ)^2-(cosα)^2-(cosβ)^2-(cosγ)^2+1
=(sinα)^2(sinγ)^2-(cosβ)^2
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ユークリッド空間の基本単体では
(sinα)^2(sinγ)^2-(cosβ)^2=0
sinαsinγ-cosβ=0
正四面体ではα=π/3,β=π/3→√3sinγ=1
正八面体ではα=π/3,β=π/4→√3sinγ= √2
正20面体ではα=π/3,β=π/5→√3sinγ=2φ
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正八面体では
1 1 1 1 1
2 2 1 3
3 1 2
1 1
0
とおけて
(tanα)^2=3
(tanβ)^2=1
(tanγ)^2=2
正八面体ではα=π/3,β=π/4→√3sinγ=√2と一致
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kaleidoscope, p117より
a=(1/2)^1/2, b=(1/6)^1/2,c=(1/3)^1/2
正八面体では
aj=(2/j(j+1))^1/2, an=(2/n)^1/2
n=3, j=1,a1=1
n=3, j=2,a2=(1/3)^1/2
n=3, j=3,a3=(2/3)^1/2
で一致
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立方体では
1 1 1 1 1
1 2 2 1
1 3 1
1 1
0
とおけて
(tanα)^2=1
(tanβ)^2=3
(tanγ)^2=1
α=π/4,β=π/3→一致
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a=(1)^1/2, b=(1)^1/2,c=(1)^1/2→一致
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kaleidoscope, p102-103
(-1,0),(0,1),(1,2),(2,3),(3,4)
(-1,1),(0,2),(1,3),(2,4)
(-1,2),(0,3),(1,4)
(-1,3),(0,4)
(-1,4)
正四面体ではNG
1 1 1 1 1
2 2 2 2
3 3 3
4 4
5
正四面体ではα=π/3,β=π/3→√3sinγ=1
(tanα)^2=3
(tanβ)^2=3
(tanγ)^2=1/2
正四面体では
1 1 1 1 1
1/2 8 1/2 3
3 3 1/2
1 1
0
===================================
a=(2)^1/2, b=(2/3)^1/2,c=(1/3)^1/2→一致
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正四面体では
1 1 1 1 1
2 2 2 3/4
3 3 1/2
4 1/4
0
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