■サマーヴィルの等面四面体(その15)
等面四面体(2,√3,√3)には,平面に投影したとき正方形にみえる方向がある.その方向は辺の延長方向ではなく,長さ2の辺の中点を結ぶ方向である.
平面に投影したとき
[1]△2は正三角形にみえる
[2]△3は正方形にみえる方向がある
[3]△4は正五角形にみえる方向はあるだろうか?
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等面単体でなく,正単体であれば対角線の長さは等しいので,正n+1角形にみえる方向がある.
たとえば,n−1次元正単体を底面とするn次元正単体で,新しく加わった軸上の正側に頂点をもち,中心が原点にくるようにすると,3次元正単体の頂点座標は
A(−1/2,−√3/6,−√6/12)
B(+1/2,−√3/6,−√6/12)
C( 0,+√3/3,−√6/12)
D( 0, 0,+√6/4)
とおくことができる.
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A(−1/2,−√3/6,−√6/12)
B(+1/2,−√3/6,−√6/12)
C( 0,+√3/3,−√6/12)
D( 0, 0,+√6/4)
の投影方向は,ABとCDの中点
(0,−√3/6,−√6/12)
(0,+√3/6,+√6/12)
を結んだ方向
(0,+√3/6,+√6/12)
である.
それに直交する原点を通る平面は
√3/6y+√6/12z=0
y+1/√2z=0
であるから
A’(−1/2,−√3/6+s√3/6,−√6/12+s√6/12)
B’(+1/2,−√3/6+s√3/6,−√6/12+s√6/12)
C’( 0,+√3/3+s√3/6,−√6/12+s√6/12)
D’( 0, +s√3/6,+√6/4 +s√6/12)
A’(B’)
−√3/6+s√3/6−√3/12+s√3/12=0
s√3/4−√3/4=0→s=1
C’
+√3/3+s√3/6−√3/12+s√3/12=0
s√3/4+√3/4=0→s=−1
C’
+s√3/6+√3/4+s√3/12=0
s√3/4+√3/4=0→s=−1
A’(−1/2,0,0)
B’(+1/2,0,0)
C’( 0,+√3/6,−√6/6)
D’( 0,−√3/6,+√6/6)
A’B’^2=1,A’C’^2=1/2,A’D’^2=1/2
B’C’^2=1/2,A’D’^2=1/2
C’D’^2=1→正方形
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