■単純リー環を使った面数数え上げ(その129)

 このまま整数多面体

  {3,3,4}(1110)

  {3,3,3,4}(11110)

  {3,3,3,3,4}(111110)

を計算することも考えられるが,初期値となる3次元準正多面体について計算しておく方が先であろう.

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[1]切頂八面体は,八面体の頂点を6箇所一斉に切頂した後の図形と考えるのが最も簡単であろう.

 もとの正八面体は重四角錐になっているが,四角錐の高さをHとすると,切頂される四角錐の高さはH/3であるから,切頂八面体ともとの正八面体と体積比は

  2−6/27:2=8:9

になるというわけである.

 もとの正八面体の辺の長さを√2とすると体積は8/6.切頂八面体の体積は32/27.1辺の長さは(√2/3)であるから,1に規格化すると

  32/27・(3/√2)^3=32/2√2=8√2

[2]ついでに立方八面体であれば,切頂される四角錐の高さはH/2であるから,切頂八面体ともとの正八面体と体積比は

  2−6/8:2=5:8

になる.

 もとの正八面体の辺の長さを√2とすると体積は8/6.立方八面体の体積は5/6.1辺の長さは(√2/2)であるから,1に規格化すると

  5/6・(2/√2)^3=5√2/3

[3]切頂四面体は正四面体の辺を3等分して,その点を通るように4個の角を切頂した図形.

 切頂四面体ともとの正四面体と体積比は

  1−4/27:1=23:27

正四面体の辺の長さを1とすると,正四面体の体積は1/6√2であるから,切頂四面体の体積は

  1/6√2・23/27

辺の長さを1に規格化すると

  1/6√2・23/27・27=23√2/12

[4]切頂立方体は立方体の辺を1:√2:1に内分して,その点を通るように8個の角を切頂した図形.

 立方体の辺の長さを1とすると,切頂立方体の体積は

  1−(1/(2+√2))^3・8/6

辺の長さを1に規格化すると

  (1−(1/(2+√2))^3・8/6)・(√2+1)^3

=(√2+1)^3−8/6・2√2=7+5√2−√2/3=7+14√2/3

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