■スターリングの公式の図形的証明?(その33)

 n次元正単体には外接球と内接球以外にも各種中接球もあり,それらとn次元置換多面体の体積を比較することは意味がありそうだ.

 辺の長さが√2のn+1次元正単体のファセットを考えると,その中心は

  (1/(n+1),1/(n+1),・・・,1/(n+1))

頂点(1,0,・・・,0)

辺の中心(1/2,1/2,0,・・・,0)

面の中心(1/3,1/3,1/3,0,・・・,0)

n−1次元面の中心(1/n,・・・,1/n,0)

 したがって,j次元面までの距離rjは

  {(j+1)(1/(j+1)−1/(n+1))^2+(n−j)(1/(n+1))^2}^1/2

={(n−j)/(j+1)(n+1)}^1/2

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 正単体の中接球の体積

  π^(n/2)/Γ(n/2+1)・r^n

と辺の長さ1に規格化した置換多面体の体積

  Vn=(n+1)^(n-1/2}/2^n/2

の大小比較を行うことにする.

  r^n=(n+1)^(n-1/2}Γ(n/2+1)/(2π)^n/2

となるような中接球がbest fitすることになる.

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