■シュレーフリの公式と直角三角錐(その167)
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
cosδ= -1/3→1/3,2
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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
cosδ= 0→1/2,1
α=π/4,β=π/3→一致
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正四面体ではα=π/3,β=π/3→√3sinγ=1
(tanα)^2=3
(tanβ)^2=3
(tanγ)^2=1/2
cosδ= 1/3→2/3,1/2
1 1 1 1 1
2 2 2 3/4
3 3 1/2
4 1/4
0
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正20面体では
cosδ= -√5/3→(3-√5)/6,(7+3√5)/2 →(tanγ)^2=2+3τ=τ^4
1 1 1 1 1
2 2 4-2τ 3/2τ^5
3 7-4τ τ^4
10-6τ τ^4/2
0
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正12面体では
cosδ= -√5/5→(5-√5)/10,(3+√5)/2 →(tanγ)^2=τ^2
1 1 1 1 1
2τ^-2 2 2 √5τ/2
7-4τ 3 τ^2
2τ^-4 τ4/2
0
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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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結局、シュレーフリ記号と2面角から3行目を決めて(2,0)=2とすればよい
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
(tanα)^2(tanγ)^2-(cosβ)^2/(cosα)^2(cosγ)^2=0
が導き出せればよい
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(-1,1)(0,2)-(0,1)(-1,2)=1
(secα)^2-(tanα)^2=1
(secβ)^2-(tanβ)^2=1
(secγ)^2-(tanγ)^2=1
(-1,2)(0,3)-(0,2)(-1,3)=1
(tanα)^2(tanβ)^2-xy=1
(tanβ)^2(tanγ)^2-zw=1
(-1,3)(0,4)-(0,3)(-1,4)=1
yw-(tanβ)^2ω=1
ω=0
yw=1
(tanα)^2=(xy+1)/(tanβ)^2
(tanγ)^2=(zw+1)/(tanβ)^2
(tanα)^2(tanγ)^2=(xy+1)(zw+1)/(tanβ)^4
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(secα)^2-1=(tanα)^2
(secγ)^2-1=(tanγ)^2
(tanα)^2(tanγ)^2={(secα)^2-1}{(secγ)^2-1}
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xy=(0,2)(-1,3)=(tanADC)^2=AC^2/CD^2
zw=(1,3)(0,4)=(tanBAD)^2=BD^2/AB^2
xy+1=AD^2/CD^2
zw+1=AD^2/AB^2
yw=1
(tanα)^2(tanγ)^2=(xz+xy+zw+1)/(tanβ)^4
xz=(0,2)(1,3)
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xz+xy+zw=(0,2)(-1,3)+(1,3)(0,4)+(0,2)(1,3)
={(-1,3)/(1,3)+(0,4)/(0,2)+1}(0,2)(1,3)
={(tanADB)^2+(tanCAD)^2+1}(0,2)(1,3)
={(tanADB)^2+(tanCAD)^2+1}(secβ)^2
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