■n次元の立方体と直角三角錐(その8)

 3次元平行多面体の場合,立方体の基本単体を2等分することによって切頂八面体の元素ができ,それを使うと他の平行多面体も作ることができた.

 n次元平行多面体の面数は最大2(2^n−1)個,最小2n個となる(ミンコフスキーの定理).したがって,n次元の立方体と切頂八面体に共通する元素を作ることができれば,それがn次元平行多面体の元素となりうる可能性は大である.

 さて,(その3)の訂正になるが,遣り残した問題を片づけておきたい.

===================================

 4次元多胞体というのは3次元の多面体が2つでひとつの側面を共有しながらつながったものである.

  q0(0,0,0,0)

  q1(1,0,0,0)

  q2(1,1,0,0)

  q3(1/2,1/2,1/2,1/2)

  q4(1,1/3,1/3,1/3)

  q5(2/3,2/3,2/3,0)

  q6(1,1/2,1/2,0)

のq2,q3,q4,q5,q6は超平面x1+x2+x3+x4=2上にある.この超平面をπ0で表すことにする.

 超平面x4=0上にはq0,q1,q2,q5の4点が載る.すなわち,q0,q1,q2,q5を囲む胞は超平面x4=0で表される(πと2点を共有).この超平面をπ1で表すことにする.超平面x1=1上にはq1,q2,q4,q6の4点が載る=q1,q2,q4,q6を囲む胞は超平面x1=1で表される(πと3点を共有).この超平面をπ2で表すことにする.

 さらに

q0,q2,q3,q5を囲む胞は超平面x1−x2=0で表される(πと3点を共有).この超平面をπ3で表すことにする.

q0,q1,q3,q4,q5を囲む胞は超平面x2−x3=0で表される(πと3点を共有).この超平面をπ4で表すことにする.

q0,q1,q2,q3,q4を囲む胞は超平面x3−x4=0で表される(πと3点を共有).この超平面をπ5で表すことにする.

 超平面x4=0はπ0と側面を共有しないことがわかる.すなわち,ある頂点を通る通る超平面には基本単体となるn+1胞体のうちどうしても通れない1面ができてしまうのである.ちなみに,3点以上を共有するとき○,そうでないとき×を記入すると,

   π0     π1     π2     π3     π4

π1 ×     −     −     −     −

π2 ○     ×     −     −     −

π3 ○     ○     ×     −     −

π4 ○     ○     ×     ○     −

π5 ○     ○     ○     ○     ○

 これは四面体2個(π2,π3),五面体3個(π0,π4,π5)からなる5胞体であると思われる.五面体はテトラドロンの2分割体であるペンタドロンであるに違いない.

===================================