■n次元の立方体と直角三角錐(その109)

 三角形ばかりの場合の面数公式は意外と簡単であったが,・・・

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[1]n=5のとき

 頂点P(x,x,x/2,0,0)の置換は5!/2!2!=30個ありますが,直接,点P(x,x,x/2,0,0)と結ばれる第1象限内の点はP1(x/2,x,x,0,0),P2(x,x/2,x,0,0),P3(x,x,0,x/2,0),P4(x,x,0,0,x/2)の4点です.

 また,点P(x,x,x/2,0,0)の周囲には(x,±x,±x/2,0,0)の置換4!/2!・4=48個ありますが,直接,点P(x,x,x/2,0,0)と結ばれる第1象限以外の点はP5(x,x,0,−x/2,0),P6(x,x,0,0,−x/2)の2点です.

 P1−P−P2: cosθ=1/2

 P1−P−P3: cosθ=−1/2

 P1−P−P4: cosθ=−1/2

 P1−P−P5: cosθ=−1/2

 P1−P−P6: cosθ=−1/2

 P2−P−P3: cosθ=−1/2

 P2−P−P4: cosθ=−1/2

 P2−P−P5: cosθ=−1/2

 P2−P−P6: cosθ=−1/2

 P3−P−P4: cosθ=1/2

 P3−P−P5: cosθ=0

 P3−P−P6: cosθ=1/2

 P4−P−P5: cosθ=1/2

 P4−P−P6: cosθ=0

 P5−P−P6: cosθ=1/2

 P3−P−P5とP4−P−P6でcosθ=0となるが,実際に正方形面を作るのではなく,切頂面にできる正八面体の赤道となる.したがって,点Pは5枚の正三角形と8枚の正六角形で取り囲まれることになるから,

  f2=(5/3+8/6)・f0

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[2]n=6のとき

 頂点P(x,x,x,0,0,0)の置換は6!/3!3!=20個あり,直接,点P(x,x,x,0,0,0)と結ばれる第1象限内の点はP1(x,x,0,x,0,0),P2(x,x,0,0,x,0),P3(x,x,0,0,0,x),P4(x,0,x,x,0,0),P5(x,0,x,0,x,0),P6(x,0,x,0,0,x),P7(0,x,x,x,0,0),P8(0,x,x,0,x,0),P9(0,x,x,0,0,x)の9点です.

 また,点P(x,x,x,0,0,0)の周囲には(x,±x,±x,0,0,0)の置換5!/2!3!・4=40個ありますが,直接,点P(x,x,x,0,0,0)と結ばれる第1象限以外の点はP10(x,x,0,−x,0,0),P11(x,x,0,0,−x,0),P12(x,x,0,0,0,−x),P13(x,0,x,−x,0,0),P14(x,0,x,0,−x,0),P15(x,0,x,0,0,−x),P16(0,x,x,−x,0,0),P17(0,x,x,0,−x,0),P18(0,x,x,0,0,−x)の9点です.

 P1−P−P2: cosθ=1/2

 P1−P−P3: cosθ=1/2

 P1−P−P4: cosθ=1/2

 P1−P−P5: cosθ=0

 P1−P−P6: cosθ=0

 P1−P−P7: cosθ=1/2

 P1−P−P8: cosθ=0

 P1−P−P9: cosθ=0

 P1−P−P10: cosθ=0

 P1−P−P11: cosθ=1/2

 P1−P−P12: cosθ=1/2

 P1−P−P13: cosθ=−1/2

 P1−P−P14: cosθ=0

 P1−P−P15: cosθ=0

 P1−P−P16: cosθ=−1/2

 P1−P−P17: cosθ=0

 P1−P−P18: cosθ=0

 P2−P−P3: cosθ=1/2

 P2−P−P4: cosθ=0

 P2−P−P5: cosθ=1/2

 P2−P−P6: cosθ=0

 P2−P−P7: cosθ=0

 P2−P−P8: cosθ=1/2

 P2−P−P9: cosθ=0

 P2−P−P10: cosθ=1/2

 P2−P−P11: cosθ=0

 P2−P−P12: cosθ=1/2

 P2−P−P13: cosθ=0

 P2−P−P14: cosθ=−1/2

 P2−P−P15: cosθ=0

 P2−P−P16: cosθ=0

 P2−P−P17: cosθ=−1/2

 P2−P−P18: cosθ=0

 P3−P−P4: cosθ=0

 P3−P−P5: cosθ=0

 P3−P−P6: cosθ=1/2

 P3−P−P7: cosθ=0

 P3−P−P8: cosθ=0

 P3−P−P9: cosθ=1/2

 P3−P−P10: cosθ=1/2

 P3−P−P11: cosθ=1/2

 P3−P−P12: cosθ=0

 P3−P−P13: cosθ=0

 P3−P−P14: cosθ=0

 P3−P−P15: cosθ=−1/2

 P3−P−P16: cosθ=0

 P3−P−P17: cosθ=0

 P3−P−P18: cosθ=−1/2

 P4−P−P5: cosθ=1/2

 P4−P−P6: cosθ=1/2

 P4−P−P7: cosθ=1/2

 P4−P−P8: cosθ=0

 P4−P−P9: cosθ=0

 P4−P−P10: cosθ=−1/2

 P4−P−P11: cosθ=0

 P4−P−P12: cosθ=0

 P4−P−P13: cosθ=0

 P4−P−P14: cosθ=1/2

 P4−P−P15: cosθ=1/2

 P4−P−P16: cosθ=−1/2

 P4−P−P17: cosθ=0

 P4−P−P18: cosθ=0

 P5−P−P6: cosθ=1/2

 P5−P−P7: cosθ=0

 P5−P−P8: cosθ=1/2

 P5−P−P9: cosθ=0

 P5−P−P10: cosθ=0

 P5−P−P11: cosθ=−1/2

 P5−P−P12: cosθ=0

 P5−P−P13: cosθ=1/2

 P5−P−P14: cosθ=0

 P5−P−P15: cosθ=1/2

 P5−P−P16: cosθ=0

 P5−P−P17: cosθ=−1/2

 P5−P−P18: cosθ=0

 P6−P−P7: cosθ=0

 P6−P−P8: cosθ=0

 P6−P−P9: cosθ=1/2

 P6−P−P10: cosθ=0

 P6−P−P11: cosθ=0

 P6−P−P12: cosθ=−1/2

 P6−P−P13: cosθ=1/2

 P6−P−P14: cosθ=1/2

 P6−P−P15: cosθ=0

 P6−P−P16: cosθ=0

 P6−P−P17: cosθ=0

 P6−P−P18: cosθ=−1/2

 P7−P−P8: cosθ=1/2

 P7−P−P9: cosθ=1/2

 P7−P−P10: cosθ=−1/2

 P7−P−P11: cosθ=0

 P7−P−P12: cosθ=0

 P7−P−P13: cosθ=−1/2

 P7−P−P14: cosθ=0

 P7−P−P15: cosθ=0

 P7−P−P16: cosθ=0

 P7−P−P17: cosθ=1/2

 P7−P−P18: cosθ=1/2

 P8−P−P9: cosθ=1/2

 P8−P−P10: cosθ=0

 P8−P−P11: cosθ=−1/2

 P8−P−P12: cosθ=0

 P8−P−P13: cosθ=0

 P8−P−P14: cosθ=−1/2

 P8−P−P15: cosθ=0

 P8−P−P16: cosθ=1/2

 P8−P−P17: cosθ=0

 P8−P−P18: cosθ=1/2

 P9−P−P10: cosθ=0

 P9−P−P11: cosθ=0

 P9−P−P12: cosθ=−1/2

 P9−P−P13: cosθ=0

 P9−P−P14: cosθ=0

 P9−P−P15: cosθ=−1/2

 P9−P−P16: cosθ=1/2

 P9−P−P17: cosθ=1/2

 P9−P−P18: cosθ=0

 P10−P−P11: cosθ=1/2

 P10−P−P12: cosθ=1/2

 P10−P−P13: cosθ=1/2

 P10−P−P14: cosθ=0

 P10−P−P15: cosθ=0

 P10−P−P16: cosθ=1/2

 P10−P−P17: cosθ=0

 P10−P−P18: cosθ=0

 P11−P−P12: cosθ=1/2

 P11−P−P13: cosθ=0

 P11−P−P14: cosθ=1/2

 P11−P−P15: cosθ=0

 P11−P−P16: cosθ=0

 P11−P−P17: cosθ=1/2

 P11−P−P18: cosθ=0

 P12−P−P13: cosθ=0

 P12−P−P14: cosθ=0

 P12−P−P15: cosθ=1/2

 P12−P−P16: cosθ=0

 P12−P−P17: cosθ=0

 P12−P−P18: cosθ=1/2

 P13−P−P14: cosθ=1/2

 P13−P−P15: cosθ=1/2

 P13−P−P16: cosθ=1/2

 P13−P−P17: cosθ=0

 P13−P−P18: cosθ=0

 P14−P−P15: cosθ=1/2

 P14−P−P16: cosθ=0

 P14−P−P17: cosθ=1/2

 P14−P−P18: cosθ=0

 P15−P−P16: cosθ=0

 P15−P−P17: cosθ=0

 P15−P−P18: cosθ=1/2

 P16−P−P17: cosθ=1/2

 P16−P−P18: cosθ=1/2

 P17−P−P18: cosθ=1/2

 この場合も実際に正方形面や正六角形面を作るのではなく,したがって,点Pは54枚の正三角形で取り囲まれることになるから,

  f2=(54/3)・f0

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