1. 引言
1球至4球正交,构成的点(球)、线(勾股定理)、面(面积勾股定理 [1] )、体(体积勾股定理 [2] )均有各自的定理。那么这些各自的定理间,特别是球心间所围场是否存在同构的公式?
2. 正交球心间存在同构的场方程行列式的证明
1球至4球正交,其球心间所围场方程行列式可分为繁式和简式2种,以及所有球半径均相等公式。
2.1. (繁式)正交球心场方程行列式
类似Cayley-Menger行列式 [3] ,或可称2点间距式,
代表球心所围场(含所有子集),行列式为:
(1)
表示参与正交球的数量,下标:
表示各球心点,dij是连接两个球心连线的长度。
2.1.1. 例:4球正交球心间场为垂心四面体的体积的平方
各球半径
。
2.1.2. 例:4个3球正交球心间场为三角形的面积的平方
下标
表示各球心点。
或
或
或
2.1.3. 例:6个2球正交球心间场为2点间直线的平方
或
或
或
或
或
2.1.4. 例:4个球正交球心为点的平方
或
或
或
2.2. (简式)正交球心场方程行列式
直接使用各正交球半径的行列式为:
(2)
下标:
表示参与正交球的数量,
为各正交球半径。
2.2.1. 例:4球正交球心间场为垂心四面体的体积的平方
各球半径
。
2.2.2. 例:4个3球正交球心间场为三角形的面积的平方
下标
表示各球心点。
或
或
或
2.2.3. 例:6个2球正交球心间场为2点间直线的平方
或
或
或
或
或
2.2.4. 例:4个球正交球心为点的平方
或
或
或
2.3. 所有正交球半径均等于a时,正交球心场方程可简化为分式型公式为
(3)
例:
3. 场方程行列式方程的非空子集数量,均符合杨辉三角关系 [4]
3.1. 勾股4态
根据表1,我们可以认知,勾股除了线、面、体之外,球属于勾股的点态子集,由此证明了勾股的点、线、面、体4态。

Table 1. Quantitative table of determinant equation subsets of field equation between orthogonal spherical centers
表1. 正交球心间场方程行列式方程子集的数量表
3.2. 正交球心场方程可以推广至任意有限高维
根据正交球心场:公式(1),公式(2),公式(3),不但证明了勾股点、线、面、体4态;更可推广至任意有限高维。