■置換多面体の空間充填性(その259)

 頂点に集まる3次元面は

[15]{3,3,4}(1111)

  {3,4}(111)1個→(4,6,8)

  {4}(11)×{}(1)1個→(8,4,4)

  {}(1)×{3}(11)1個→(6,4,4)

  {3,3}(111)1個→(4,6,6)

 4点からなる図形で,頂点次数は4であるからその辺数は6である.

  x+y+z=6

  x/4+y/6+z/8=29/24→6x+4y+3z=29

  x=3,y=2,z=1

  f2=(3/4+2/6+1/8)f0=464

 ミンコフスキー多面体の正軸体版の場合を調べてみたい.

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[2]{3,3,4}(1,1,1,1)=(384,768,464,80)

 頂点回りには

  切頂面{3,4}(111)1個(4,6,8)頂点数48

  切稜面{4}(11)×{}(1)1個(八角柱)頂点数16

  2次元面{}(1)×{3}(11)1個(六角柱)頂点数12

  3次元面{3,3}(111)1個(切頂八面体)頂点数24

  f3=(1/48+1/16+1/12+1/24)・f0=8+24+32+16=80

  2次元面は4,6,8の組み合わせ

  f2=(x/6+y/4+z/8)・f0

 次数4で,

  f1=(4/2)・f0=240

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

[3]{3,3,3,4}(1,1,1,1,1)=(3840,9600,8160,2640,242)

 頂点回りには

  切頂面{3,3,4}(1111)1個・・・頂点数384

  切稜面{3,4}(111)×{}(1)1個・・・頂点数96

  2次元面{4}(11)×{3}(11)1個・・・頂点数48

  3次元面{}(1)×{3,3}(111)1個・・・頂点数48

  4次元面{3,3,3}(1111)1個・・・頂点数120

  f4=(1/384+1/96+1/48+1/48+1/120)f0==242

 5点からなる図形で,頂点次数は5であるからその3次元面数は5である.これは4次元正単体であるから,辺数10,2次元面数10である.

  {3,3}(111)x個・・・頂点数24

  {3}(11)×{}(1)y個・・・頂点数12

  x+y=10

  f3=(x/24+y/12)・f0=30x+60y=540

  x=2,y=8→これはn−2次元面の見積もりが悪いためである.

  {3}(11)x個・・・頂点数6

  {}(1)×{}(1)y個・・・頂点数4

  x+y=10

  f2=(x/6+y/4)・f0=120x+240y=1560

  x+2y=13,x=7,y=3→これはn−2次元面の見積もりが悪いためである.

 次数5で,

  f1=(5/2)・f0=1800

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[4]{3,3,3,3,4}(1,1,1,1,1,1)=(46080,138240,151680,72960,14168,728)

 頂点回りには

  切頂面{3,3,3,4}(11111)1個・・・頂点数3840

  切稜面{3,3,4}(1111)×{}(1)1個・・・頂点数768

  2次元面{3,4}(111)×{3}(11)1個・・・頂点数288

  3次元面{4}(11)×{3,3}(111)1個・・・頂点数192

  4次元面{}(1)×{3,3,3}(1111)1個・・・頂点数240

  5次元面{3,3,3,3}(11111)1個・・・頂点数720

  f5=(1/3840+1/768+1/288+1/192+1/240+1/720)f0=728

 6点からなる図形で,頂点次数は6であるからその4次元面数は6である.これは5次元正単体であるから,辺数15,2次元面数20,3次元面数15である.

 n−2次元面

  {3,3,3}(1111)x個・・・頂点数120

  {3,3}(111)×{}(1)y個・・・頂点数48

  {3}(11)×{3}(11)z個・・・頂点数36

  f4=(x/120+y/48+z/36)f0=42x+105y+140z=1806→6x+15y+20z=258

  x+y+z=15→x=3,y=0,z=12→これはn−2次元面の見積もりが悪いためである.

 n−3次元面

  {3,3}(111)x個・・・頂点数24

  {3}(11)×{}(1)y個・・・頂点数12

  f3=(x/24+y/12)・f0=210x+420y=8400→x+2y=40

  x+y=20,x=0,y=20→これはn−3次元面の見積もりが悪いためである.

 n−4次元面

  {3}(11)x個・・・頂点数6

  {}(1)×{}(1)y個・・・頂点数4

  f2=(x/6+y/4)・f0=840x+1260y=16800→2x+3y=40

  x+y=15→x=5,y=10→これはn−3次元面の見積もりが悪いためである.

 次数6で,

  f1=(6/2)・f0=15120

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