■単純リー環を使った面数数え上げ(その179)

 ここで取り上げるのは,デルタ10面体の体積です.

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 四面体についてのオイラーの問題「6辺の長さがa,b,c,d,e,fで,与えられた4面体の体積を求めよ」です.空間のヘロンの公式というべきものであり,

  V’=V/6,V’=Δとして

  (12Δ)^2=a^2d^2(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)

         +b^2e^2(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)

         +c^2f^2(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)

       −a^2b^2c^2−a^2e^2f^2−d^2b^2f^2−d^2e^2c^2

 1辺の長さが1の正四面体では,a=b=c=d=e=f=1とおくと

  (12Δ)^2=2+2+2−4=2

  Δ=√2/12

となって,n次元正単体の体積

  (n+1)^1/2/2^n/2n!

に一致します.

 そこで,a=b=c=d=e=1,f=H={(10−2√5)/5}^1/2とおくと

  (12Δ)^2=(H^2+1)+(H^2+1)+H^2(3−H^2)−2−2H^2

=H^2(3−H^2)=(10−2√5)/5・(5+2√5)/5=(6+2√5)/5

  Δ=(1+1/√5)/12   (>√2/12:正四面体の体積)

=0.120601

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