■置換多面体の空間充填性(その279)

 4次元立方体の場合,二胞角90°なので,辺接触,面接触,・・・などもあり,ひとつの頂点周りに集まる多面体数は2^4=16である.

 正16胞体,正24胞体の二胞角は120°なので,辺の周りに集まる多面体数は3である.そして,ひとつの頂点周りに集まる多面体数は正16胞体では10個,正24胞体では8個になる,

 空間充填2(2^n−1)胞体と2^n+2n胞体の二胞角も>90°であり,その場合,辺接触,面接触,・・・は考慮する必要はない.辺の周りに集まる多面体数は3である.

 置換多面体による空間充填では,頂点回りに集まる多面体数はn+1であることはよく知られている.置換多面体では,そこに集まるn−1次元面数もnであった.一方,空間充填胞体と2^n+2n胞体の頂点に集まるn−1次元面数は

  切頂面:tp+1

  n−1次元面=2^n-fp-1

であった.

 n=3→1+2

 n=4→2+4

 n=5→2+4

 n=6→3+8

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 これに+1すればいいのだと思うが,バランスの悪さから,(その37)では切頂面数tp+1が奇数のとき+1,切頂面数が偶数のとき+2とすると

 n=2→4  (OK)

 n=3→4  (OK)

 n=4→8  (?)

 n=5→8  (?)

 n=6→12  (?)

 n=7→12  (?)

 n=8→22  (?)

 n=9→22  (?)

 n=10→38  (?)

 n=11→38  (?)

 次元数nが偶数2kのときと一つうえの奇数2k+1のときは同一となるのも奇妙である.+αしなければならないのは二面角が90°となるn=2の場合だけのような気もしないではない.しかし,4次元(正24胞体)の場合を考えれば何とか納得できるのではなかろうか?

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