■置換多面体の空間充填性(その472)

 n単体と線分との直積であれば,n単体柱であるから

  Nk^(n+1)=2Nk^(n)+Nk-1^(n)

  Nk^(n)=n+1Ck+1

が成立する.

 m単体との直積であれば,

  Nk^(n+m)=(m+1)Nk^(n)+Σ(1,m)m+1Cj+1Nk-j^(n)

と考えるのが,自然な発想と思われる.

 まとめて,

  Nk^(n+m)=Σ(0,m)m+1Cj+1Nk-j^(n)

と書くこともできる.

 m=1(1次元単体)すなわち線分の場合は

  Nk^(n+1)=2Nk^(n)+Nk-1^(n-1)

となる.

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 (その330)より

[1]Nk^(n+m)=Σ(0,k)m+1Cj+1Nk-j^(n)

[2]Nk^(m+n)=Σ(0,k)n+1Cj+1Nk-j^(m)

は等しい.

[1]正単体:Nk^(n)=(n+1,k+1)

[2]立方体:Nk^(n)=2^(n-k)(n,k)

[3]正軸体:Nk^(n)=2^(k+1)(n,k+1)

に対して

[1]Nk^(n+m)=Σ(0,k)Nj^(m)Nk-j^(n)

[2]Nk^(m+n)=Σ(0,k)Nj^(n)Nk-j^(m)

は等しい.

 一般に,n≧mとして,

[1]Hk^(n+1)=Σ(0,k)Fj^(m)Gk-j^(n)

[2]Hk^(m+1)=Σ(0,k)Fj^(n)Gk-j^(m)

は等しいのである.

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 三角形(3,3,1,0)と三角形(3,3,1,0)の直積を計算すると,

[1]k=0:v=3・3=9→(3)と(3)の逆順の積和

[2]k=1:e=3・3+3・3=18→(3,3)と(3,3)の逆順の積和

[3]k=2:f=3・1+3・3+1・3=15→(3,3,1)と(3,3,1)の逆順の積和

[4]k=3:c=3・0+3・1+1・3+0・3=6→(3,3,1,0)と(3,3,1,0)の逆順の積和

 v−e+f−c=0が成り立つことがわかるだろう.

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 三角形(3,3,1,0)と四角形(4,4,1,0)の直積を計算すると,

[1]k=0:v=3・4=12→(3)と(4)の逆順の積和

[2]k=1:e=3・4+3・4=24→(3,3)と(4,4)の逆順の積和

[3]k=2:f=3・1+3・4+1・4=19→(3,3,1)と(4,4,1)

[4]k=3:c=3・0+3・1+1・4+0・4=7→(3,3,1,0)と(4,4,1,0)の逆順の積和

 v−e+f−c=0が成り立つことがわかるだろう.

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