■n次元正多面体の辺と対角線(その23)

  P^2=(4/n)^n(4・2/n)^n(n-1)/2(4・3/n)^n(n-1)(n-2)/6・・・(4・n/n)=(4/n)^(2^n-1)・Πk^(n,k)

の数値計算を阪本ひろむ氏にお願いしたところ,即刻回答が届いた.

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  f(n)=(4/n)^(2^n-1)・Πk^(n,k)

とおく.

  f(1)=4,f(2)=16

はよいとして,問題はf(3)以降である.

  f(3)=179.797→有理数

  f(4)=20736→整数(平方数)

  f(5)=3.066×10^8→有理数

  f(6)=9.26823×10^16→有理数

  f(7)=1.57641×10^34→有理数

  f(8)=1.32926×10^69→有理数

  f(9)=5.62425×10^139→有理数

  f(10)=1.93336×10^282→有理数

 n→∞のとき発散するようだ.f(29)でオーバーフロー.f(32)では初めてinderteminate not integerとなるが,31>n≧5ではすべて非整数と判定された.(その22)でn>16ではP^2は整数にはならないことが証明(?)されているが,(4/n)^(2^n-1)の収束のオーダーが非常に高いことに注目すると,これ以上の計算は不要だろう.n≧5ではP^2は整数にはならないことの証明は最初から数値計算によるべきであったのだ.

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[まとめ]

【1】正n+1胞体

  P={2(1+1/n)}^n/2

となって,偶数次元では有理数となる.n≧2では整数にはならない.

【2】正2n胞体

  P^2=(4/n)^(2^n-1)・Πk^(n,k)

はn=4で整数となるが,n≧5では整数にはならない(はず).

【3】正2^n胞体

  P=(√2)^2(n-1)・2=2^n

となって常に整数となるが,決してV=2nにはならない.

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