また,
ψ)一
i〈着岩〉∫(・))m(〈着1÷簑岩〉ル))m一(卑劣)芸)m
であり,μ=参の定め方から,J2( )≦1が言える.
ここでm≧2を仮定し,
・一心)・
i苧1;)ξ)2
とおく.すると,
・(側一・
¥架劣)書ジ
なので,D≦1が言えれば,J(dΦ。)≦1となる.D≦1を示そう.
・一心)・
i苧蓑;)書)2
一{・払)プ^(等宗;)芸)2
2
34+6坤。十4生姜(・宇(・・十細))百
3
・子(・。十・。)2
・、子。・ 1、、。・ 姜(小・1・・)2)百 3 ( 1+ 2)2
。・一(蛸・・榊・…1)3・1(…1・・)4 33(π1+・2)12
・1(蛸十6舳十4・1)3(2・。十3π。)4 3324(π。十 。)12
となり,
3324(・。十・。)1㌧1(34・6舳・4・1)3(2π。十3・。)4 =216・lo毒十2376弗葦十11925ω蝪十35838み婁十71120π至毒
十96888和三十91152如姜十57888π芋・三十23328弗当。+5184・。・圭1+4卿当2
≧O
となるので,06≦1.よって,D≦1.
したがって,A2型のんを通る軌道の上の錐は,m≧2のとき,面積最小錐となる.
3.2B王型
αの正規直交基底e1,...,e!に対して,
F={α1=・1一ε2,...,αH:・〜一1一・!,αFθ1}
五十={θづ11≦乞≦Z}∪{e{±eゴ11≦乞<ゴ≦Z}
となる.最高ルートは,
δ=θ1+e2=α1+2α2… 十2α工.
/α乞,H、ゴ〉=δ勿でHαゴを定めると,Hαゴ=Σま、1e壷となる.各ルートの重複度をそれぞれ
m1=m(ε1),m・=m(θ1±εゴ)
と置いておく.
3.2.1 λ1を通る軌道
∬α、
λ1・= =・1,△={α1}
ll∬α。ll
と置けば,λ1を通る軌道は,孤立軌道だから,極小軌道である.
碓={λ∈五。l/λ,∬、1/=o}={・{12≦1≦1}U{・壱±・ゴ12≦1<ゴ≦1}
となり,
五。\璋={・・}U{ε・±引2≦1≦1}
である.ここで,0土の関数∫を,
∫( )=〉石=〉耳
で定めれば.
●∫(舳1):〉月下=τ
・{α1}⊥={Σ隻=2ち∬、、1ち≧0}上で〈α1, 〉=Oなので∫=0
であることが言えるので,∫はm一の上の写像Φに拡張される.このΦのJacobian J(dΦπ)を計算
しよう.
J・( )=ll(9・・d∫)。l1
枇)一
k只月令(〈き岩〉ル))ψ)と置けば,
J(dΦπ):Jユ( )J2( )
となる.
∂∫
( )= 1 2( 1+・
十 !)
1+・ 十η∂ 1
∂∫
( )= 1 2 1
1
∂物
(乞≧2)
であるから,
J1( )
=ll(9・・d∫)㏄1ト1
ル)
1
11(幻十・
∫( )
ll( 1+・
1 11( 1+…十剛α1+ 1(α2+・
∫( )
十列(・!一θ2)十岬211 十剛・1一( 2+・ 十列・211
十 正)2
十α一)ll
( 1+・ 十 j)2+(π2+・
1( 1+2 2+・ 十2剛
/・1, /2+/・2,ω/2
/・r・2, //・1+θ2, /
/・。一・2, /2+/・1+θ2, /2 2/・1一・2,ω//・1+・2, /
ゐ( )=
■(〈き岩〉ル))州
λ∈R・\碓
(〈着岩〉ル)ヅ兵(〈汽劣〉1⑫))㈹(〈着岩〉ル)ゾ
(〈讐〉ヅ#(向十劣.軌、ゾ
(向I劣『吻篶青1;ll11葦考ヅ
/・。,・/2−/・ユー・。,・//・ユ十・。,・/−/・。,・)2一(/・ユ,・/2−/・。,・/2)一/ε。,・/2≧0
/ε。十θ乞,・//εにθづ,・/−/・。一θ。,・//θ。十・。,・/:/θ。,・/2−/・4,・/−/θ。,・/2+/・・,・/2
=/θ。,π/2/・乞,・/2:/・。1,・//ε・一ε1,・/
≧0.
この事から,
(〈㌣〉l11+e2, 〉)・・
(高言:葦;l11圭…㍊)≦・
が言える.いま,
・一
ヒト1午卵〉2)
とおくと,
J(dΦπ) = J1( )J2( )
一・・ i㌣ll・十的,ヅ兵(島1111;lll11者)吻
であるから,m1≧2かつ,D≦1であれば,J(dΦ、)≦1である.
・・一 i〈e元1警簑1オ〈ξユ蒜〉2)(〈eユーe2之表午・,㏄〉)2
(/ε。一・。,・/2+/ε。十ε。,・/2)/・。一θ。,・//・。十・。,・/
2/・1, /4
8(/・rθ。,・/2/・。十・。,・/+/・。一θ。,・//θ。十・。,・/3)
/・1山・2+・1+・2,・/4
8(/・。一・。,・/2/・。十・。,・/+/・。一・。,・//θ。十・。,・/3)
(/・1一・2,π/+/・1+θ2,・/)4
いま,
(/θにε。,・/+/θ。十・。,・/)4−8(/θ。一θ。,・/2/・。十・。,π/+/・に・。,・//・。十θ。,・/3)
=/ε。一θ。,・/4+4/・。一ε。,・/3/・。十・。, ・/+6/・。一・。,・/2/・。十・。,∬/2 +4/・にθ。,・//・。十・。,・/3+/・ユ十・。,・/4
−8(/・。一・。,・/2/・1+・。,・/+/・。一・。,・//・。十・。,・/3)
=/θ。一θ。,・/4−4/・r・。,・/3/・。十・。,・/+6/・r・。,・/2/・。十・。,・/2
−4/θr・。,・//・。十・。,ω/3+/θ1+θ。,ω/4
=(/εにθ。,・/−/・1+・。,・/)4≧0
したがって,D≦1であるから,m1≧2ならばJ(dΦ、)≦1となる.よって,B〜型のλ1を通る 軌道の上の錐はm1≧2であれば面積最小錐となる.
3.2.2 {を通る軌道
Hα{ 1
AF =一(θ。十 十ε1),△={α1}
岬α工11ψ
と置けば,んを通る軌道は,孤立軌道だから,極小軌道である.
砕={入∈則/λ,∬、王/=Oト{・づ一・ゴ11≦1<ゴ≦1}
となり,
R。\砕={引1≦1≦1}U{・{十εパ1≦1くゴ≦1}
である.ここで,c上の関数∫を,
∫( )=〉7高=〉高
で定めれば.
○∫(納王)=〉7π=亡
・{αJ}⊥={Σ11二士ちH、壱1ち≧0}上で〈α王, 〉=0なので∫=0
であることが言えるので,∫はmの上の写像Φに拡張される.このΦのJacobian J(dΦ、)を計算
しよう.
Ji( )=ll(9・・d∫)πll
伽)一 。、余(くき昔ル))州
と置けば,
J(dΦπ)=J1( )J2( )
となる.
∂∫
研(∬)=0(4≦レ2)
∂芝1(・)一¥÷
∂∫ ψ・正一。斗2仰
研(㏄)=了 エ( 王.1+ 、)
であるから,
z
J1( ) : ll(9rad∫)πll= llηα{_1+( 〜_1+2吻)α川
2∫(㏄)
z
= ll㏄1(・1一。一・1)十(昨1+2 ユ)・l11
2ル)
1(/α{, /2+/・〜一工, /2)
一 、 !/ 、!. 、
V へαllπハ。l−11π/
一方で,
州一 i、令(〈き今1〉ル))州一茸(〈着1会1〉ル)ヅ勢,(〈着㌣1〉ル)ヅ
一茸(乎, 〉ヅ1、只、、(211㍗ポ〉ヅ
である.この時
/θ乞,・/2−/θj,・//・{一。,π/=(叶…十・2)2一ψ五一。十・工)≧0
/θ1+・ゴ,・/し4/・{,・//・〜一。,・/≧/・4+・ゴ,・/2−4/・づ,・//・ゴ,・/≧/・壱一εゴ,・/2≧O
となるので,
J2(J)≦1
となる.
ここで,レ2,m2≧2を仮定する.すると,
J(dΦ⑳) = J1( )J2( )
房(2〈l1宗〉)物
であり,
・二
ケ(2〈l1音)2
と置けば,
・(側一・・ i2〈l1音ゾ
であるから,D≦1ならば,J(dΦ )≦1となる.いま,
D・一・/θ・,・/3/・・,・/・・/・・,・//・・,工/3
/・1+・2,π/4 であり,
/θ。十・。,・/4−8/ε。,・/3/・。,・/−8/・ユ,エ//・。,・/3=/θ。一θ。,・/4≧O
なので,D≦1となり,J(dΦπ)≦1であるとわかる.よって,B2型のλ2を通る軌道の上の錐は m2≧2のとき,面積最小錐になる.
また,c上の関数∫を,
1 ル)一
﨟i1・・…))百
で定めれば.
1
・1(1λ・)イ(舌)3)㌧1
・{α2}⊥={左1∬α、1左1≧0}上で〈α2, 〉=0なので∫=0 であることが言えるので,∫はmの上の写像Φに拡張される.
Jユ( )=ll(9rad∫)π11
伽)一 g砕(〈き青〉ル))州
と置けば,
J(dΦ )=J1(π)J2( )
となる.
2
島(・)一咋(;州・)ジ字
2
島(・)一咋(1・1・1;))一百(舳・・1)
であるから,
2
小)一11(・…1)・ll一凶(l1(1州・)ジ誓一・・(・・・…1)一・
2
一咋(1…二・))1条・・((榊・・誓))
2
一(外ユ・吻))一喜紬1・舳・・1)
一方で,