■球体による多面体の体積近似(その2)

 球体による多面体の体積近似を考える.たとえば,1辺の長さが1の正単体の内接球,外接球の半径はそれぞれ,

  1/√2n(n+1),√n/2(n+1)

で,その比は1:nである.したがって,多面体Pは内側と外側から相似比1:nの相似な楕円体で近似できる.中心対称な場合は相似比を1:√nに改善できる.どちらの比も最善である.一般の場合は正単体を,中心対称な場合は立方体(正軸体)を考えればよい.

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 なお,三次元空間では三角形は四面体に,正方形は立方体に,正五角形は正十二面体に,円は球に拡張されると考えられます.三次元空間において四面体の外接球,内接球の半径をそれぞれR,rとすれば,R≧3rが成り立ちます.

 n次元の幾何学の例をもう一つあげると,三角形の面積は底辺かける高さ割る2ですが,三角錐になると底面積かける高さ割る3,四次元の三角錐なら底体積かける高さ割る4,五次元なら底四次元面積かける高さ割る5・・・.高次元の多面体ではこのようになることが知られています.

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