■結び目の体積(その11)
直交双曲四面体では
cosha=sinαcosγ/{(sinα)^2-(cosβ)}^1/2
coshc=sinγcosα/{(sinγ)^2-(cosα)}^1/2
coshb=cosαcosβcosγ/{(sinα)^2-(cosβ)}^1/2{(sinγ)^2-(cosα)}^1/2
(tanha)^2=-G/(sinαcosγ)^2
(tanhc)^2=-G/(sinγcosα)^2
(tanhb)^2=-G(sinβ)^2cosβ/(cosαcosβcosγ)^2
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双曲四面体の体積と辺の長さや面角との基本的な関係に、シュレーフリの関係式がある。
Vを双曲四面体Tの体積、Eをその辺、Eの長さをL、Eでの面角をθとする。
このとき
∂V/∂θ=-L/2
が成り立つ。
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ロバチェフスキー関数を導入する。
Λ(x)=-∫(0,x)log(2sinθ)dθ
[0,π]
Λ(0)=0,Λ(π)=0Λ,(π/2)=0
(tanδ)^2=-G/(cosαcosγ)^2で定めると
V=1/4{Λ(α+δ)-Λ(α-δ)+Λ(γ+δ)-Λ(γ-δ)-Λ(π/2-β+δ)+Λ(π/2-β-δ)+2Λ(π/2-δ)}
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4∂V/∂δ=0→ ∂V/∂α=-a/2が証明される
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双曲四面体の各頂点を無限遠に伸ばしたものを理想四面体という
理想四面体の体積は
V=Λ(α)+Λ(β)+Λ(γ)
で与えられる。
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