■置換多面体の空間充填性(その268)

 ローカルな面数公式では,頂点図形の双対がわかれば5次元以上でも計算できることはわかったが,本来は方程式に拠らす,共通部分の形を同定しながら進むのが筋であろう.

 しかし,本当にうまくいくであろうか? (その246)(その247)を使って試してみたい.

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[1]{3,3,3}(1000)

  頂点に集まるファセットは{3,3}(100)4個

 これらを点とみなす.双対を考えると辺に相当するのはファセットの2次元面,面に相当するのはファセットの1次元面である.

 すなわち,2次元面は{3}(10)6個,1次元面は{}(1)4個

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[2]{3,3,3}(0100)

  {3,3}(100)2個

  {3,3}(010)3個

 5点からなる図形で,頂点次数は6であるからその面数は6である.これは重三角錐と思われ,その辺数は9である.ここで,辺ごとに試して行かなければならないが,いずれも三角形面でその数は9個である.1次元面は{}(1)6.

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[3]{3,3,3}(1100)

  {3,3}(100)1個

  {3,3}(110)3個

  {3,3}(100)1個は(3,3,3)

  {3,3}(110)3個は(3,6,6)

 4点からなる図形で,頂点次数は4であるからその面数は4である.これは三角錐と思われ,その辺数は6である.ここで,辺ごとに試して行かなければならないが,これらの共通部分は{3}(10)であるが,非共通部分として{3})(1,1)もある.

 四面体状に配列すると,辺の数は6本で,x=3,y=3とすると

  x/3+y/6=3/2

を満たす.

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[4]{3,3,3}(0110)

  {3,3}(110)2個

  {3,3}(011)2個

  {3,3}(110)2個は(3,6,6)

  {3,3}(011)2個は(3,6,6)

これらの共通部分は{3}(10),{3}(11)のどちも可能である.

 四面体状に配列すると,辺の数は6本で,x=2,y=4とすると

  x+y=6

  x/3+y/6=4/3

を満たす.

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[5]{3,3,3}(1001)

 このペトリー多面体については,頂点に集まる2次元面はわかっていて,頂点回りには

  切頂面{3,3}(001)1個(四面体)

  切稜面{3}(01)×{}(1)3個(三角柱)

  2次元面{}(1)×{3}(10)3個(三角柱)

  3次元面{3,3}(100)1個(四面体)

  三角錐10,三角柱20

  {3,3}(001)1個・・・頂点数4

  {3}(01)×{}(1)3個・・・頂点数6

  f3=(2/4+6/6)・f0=10+20=30  (1331)=(1,1)^3

  三角形40枚,四角形30枚

  {3}(01)6個・・・頂点数3

  {}(1)×{}(1)6個・・・頂点数4

  f2=(6/3+6/4)・f0=70  (363)=3(1,1)^2

 次数6で,辺回りに三角形2,四角形2,正四面体1,三角柱3

  f1=(6/2)・f0=60

  f1=(3/2+3/2)・f0=60  (3,3)=3(1,1)

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