2年前ほど三次元での任意の傾きの円の表示法について、書き立てた。簡単な例を示しておく。
空間中の円は球面を裁断すれば、その切断面のエッジとなることは自明だろう。
原点を中心とする半径Rの球面とその内部の点(u,v,w)を通り、直径に垂直な平面を切断面としよう。
つまり、(u,v,w)というベクトルが円を含む平面の向きになるわけでありますな。
すなわち、次の3元連立不定式を解けばいいことになる。
二番目の式は原点と(u,v,w)を通る直径に垂直な平面を表現する。
図示するとこうなる(矢印が原点から(u,v,w)までの線分である)
これを解くには、3元2次方程式であるから、xをパラメータとしてy,zについて解けばいい。
答えはやや複雑であります。xが媒介変数になる。平方根内が正である範囲をうごくわけであります。
二組は半円が2つを意味する。
計算例を図示しておくこう。
(u,v,w)=(1/2,1/3,1/5)
R=1 の場合の円の軌跡である。
数値を代入した曲線の式は二組になる。
二つの式からなることを明示するとこうだ。
もっと対称的でわかりやすい円の表現式はないであろうか?
【参考書】
最後の古典的な幾何学者であるコクセターの名著を参照するといい。
- 作者: H.S.M.コクセター,Harold Scott MacDonald Coxeter,銀林浩
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