四面体方程,类似于 二十面体方程,是一组与 正八面体 的射影几何相关的方程。考虑一个以 为中心的 四面体,其
-轴方向为四重 (
) 旋转对称轴,并且顶部三个边之一位于
-平面内(左图)。在此图中,顶点显示为黑色,面中心显示为红色,边中点显示为蓝色。
最简单的四面体方程是通过使用从其 外接球 南极到平面 的 球面投影,投影单位 外接圆半径 的四面体的顶点来定义的,并将这些顶点位置(在复
-平面中解释为复数)表示为代数方程的根。结果投影如上左图所示,黑点是顶点位置。得到的方程是
(1)
|
其中 在这里指的是复平面中的坐标(不是投影平面上方的高度)。
如果改为投影单位 内切圆半径 的四面体(上图第二个图),则表示面中心位置(红点)的方程由下式给出
(2)
|
最后,如果投影单位 中半径 的八面体(上图右图),则表示边中点位置(蓝点)的方程由下式给出
(3)
|
请注意,由于这些方程涉及变量的 3 次幂的倍数,因此将实体旋转 弧度会改变量从
到
,从而产生相同的方程模
次幂的负号,这对应于绕虚轴翻转根的位置。
如果四面体改为定向,使其顶部和底部面平行于 -平面,则给出投影顶点、面中心和边中点的相应方程为
(4)
| |
(5)
| |
(6)
|
分别。