■正八面体の断面(その4)

 4次元では8個の頂点を(±2,0,0,0),(0,±2,0,0),(0,0,±2,0),(0,0,0,±2)とし,切断面:x+y+z+w=0で切った切り口を求めると,+1は1個,−1が1個,0が2個の座標をもつ12頂点

  ±(1,−1,0,0),±(1,0,−1,0),±(1,0,0,−1)

  ±(0,1,−1,0),±(0,1,0,−1),±(0,0,1,−1)

からなる図形ができる.

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 これが立方八面体f=(12,24,14)になることは,辺と対角線の長さ,角度を求めてみるしかなさそうである.

  (1,−1,0,0)−(1,0,−1,0):√2

            −(−1,0,1,0):√6

            −(1,0,0,−1):√2

            −(−1,0,0,1):√6

            −(0,1,−1,0):√6

            −(0,−1,1,0):√2

            −(0,1,0,−1):√6

            −(0,−1,0,1):√2

            −(0,0,1,−1):2

            −(0,0,−1,1):2

 辺の長さ√2,1頂点から辺の本数は4である.

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 次に辺同士のなす角度を計算する.

  (1,−1,0,0)−(1,0,−1,0):(0,−1,1,0)

            −(1,0,0,−1):(0,−1,0,1)

 内積は1であるから,cosθ=1/2→θ=π/3

  (1,−1,0,0)−(1,0,−1,0):(0,−1,1,0)

            −(0,−1,1,0):(1,0,−1,0)

 内積は−1であるから,cosθ=−1/2→θ=2π/3

  (1,−1,0,0)−(1,0,−1,0):(0,−1,1,0)

            −(0,−1,0,1):(1,0,0,−1)

 内積は0であるから,cosθ=0→θ=π/2

  (1,−1,0,0)−(1,0,0,−1):(0,−1,0,1)

            −(0,−1,1,0):(1,0,−1,0)

 内積は0であるから,cosθ=0→θ=π/2

  (1,−1,0,0)−(1,0,0,−1):(0,−1,0,1)

            −(0,−1,0,1):(1,0,0,−1)

 内積は−1であるから,cosθ=−1/2→θ=2π/3

  (1,−1,0,0)−(0,−1,1,0):(1,0,−1,0)

            −(0,−1,0,1):(1,0,0,−1)

 内積は1であるから,cosθ=1/2→θ=π/3

 π/3が2組,π/2が2組,2π/3が2組・・・これで立方八面体f=(12,24,14)になることを確認できたことになる.

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