四面體方程,類似於 二十面體方程,是一組與 正八面體 的射影幾何相關的方程。考慮一個以 為中心的 四面體,其
-軸方向為四重 (
) 旋轉對稱軸,並且頂部三個邊之一位於
-平面內(左圖)。在此圖中,頂點顯示為黑色,面中心顯示為紅色,邊中點顯示為藍色。
最簡單的四面體方程是透過使用從其 外接球 南極到平面 的 球面投影,投影單位 外接圓半徑 的四面體的頂點來定義的,並將這些頂點位置(在復
-平面中解釋為複數)表示為代數方程的根。結果投影如上左圖所示,黑點是頂點位置。得到的方程是
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(1)
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其中 在這裡指的是複平面中的座標(不是投影平面上方的高度)。
如果改為投影單位 內切圓半徑 的四面體(上圖第二個圖),則表示面中心位置(紅點)的方程由下式給出
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(2)
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最後,如果投影單位 中半徑 的八面體(上圖右圖),則表示邊中點位置(藍點)的方程由下式給出
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(3)
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請注意,由於這些方程涉及變數的 3 次冪的倍數,因此將實體旋轉 弧度會改變數從
到
,從而產生相同的方程模
次冪的負號,這對應於繞虛軸翻轉根的位置。
如果四面體改為定向,使其頂部和底部面平行於 -平面,則給出投影頂點、面中心和邊中點的相應方程為
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(4)
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(6)
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分別。