■学会にて(京大数理解析研,その131)
立方体[0,1]^3の原点から最も遠い点は(1,1,1)である。
内部空間の直径は√3
表面空間の直径は√5
沿辺空間の直径は3
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立方体を2つ重ねた直方体(1x1x2)の場合
内部空間の直径は(0,0,0)-(1,1,2)で√6
沿辺空間の直径は4であるが
表面空間の直径は(1,1,2)に対するものではなく(3/4,3/4,2)が最も遠い点であるという。
直観に反するこの結果は、小谷(善行)のアリのパラドックスと呼ばれている
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クヌースの問題
[Q]直方体の表面上で最も遠い2点はどこか
[A](x,x,0)-(1-x,1-x,2)とすると
(1-2x)^2+3^2=(2-2x)^3+(2+2x)^2=8+8x^2
4x^2-4x+10=8+8x^2
2x^2+2x-1=0,x=(√3-1)/2
(8+8x^2)^1/2=3.0119422
底面の中心(1/2,1/2,0)-上面の中心(1/2,1/2,2)の距離は3であり、3.0119422よりわずかに短い。
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