■サマーヴィルの等面四面体(その319)

[1]4次元単体を

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=2

  P0P2=P1P3=P2P4=√6

  P0P3=P1P4=√6

  P0P4=2

の満たすように構成する.

  P0(1/2,(√5)/2,0,(√10)/2)

  P1(0,0,0,0)

  P2(2,0,0,0)

  P3(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)

  P4(1,√5,0,0)

[2]添字をひとつずらしても

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=2

  P0P2=P1P3=P2P4=√6

  P0P3=P1P4=√6

  P0P4=2

は保持される.

  P0(0,0,0,0)

  P1(2,0,0,0)

  P2(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)

  P3(1,√5,0,0)

  P4(1/2,(√5)/2,0,(√10)/2)

[3]後の便宜のため,添字をシフトさせる

  P0(0,0,0,0)

  P1(0,0,0,0)

  P2(2,0,0,0)

  P3(3/2,(√5)/2,(√10)/2,0)

  P4(1,√5,0,0)

  P5(1/2,(√5)/2,0,(√10)/2)

[4]P0を通る平面との距離を以下のように設定する.

  P0(0,0,0,0,0)

  P1(0,0,0,0,5h)

  P2(2m,0,0,0,4h)

  P3(3m/2,m√5/2,m√10/2,0,3h)

  P4(m,m√5,0,0,2h)

  P5(m/2,m√5/2,0,m√10/2,h)

[5]

  P0P1^2=25h^2

  P0P2^2=4m^2+16h^2

  P0P3^2=6m^2+9h^2

  P0P4^2=6m^2+4h^2

  P0P5^2=4m^2+h^2

  P1P2^2=4m^2+h^2

  P1P3^2=6m^2+4h^2

  P1P4^2=6m^2+9h^2

  P1P5^2=4m^2+h^2

  P2P3^2=4m^2+h^2

  P2P4^2=6m^2+4h^2

  P2P5^2=6m^2+9h^2

  P3P4^2=4m^2+h^2

  P3P5^2=4m^2+h^2

  P4P5^2=4m^2+h^2

[5]ここで,

  25h^2=4m^2+h^2=5,h^2=1/5,m^2=6h^2=6/5

  4m^2+16h^2=8

  6m^2+9h^2=9

  6m^2+4h^2=8

を満足させることができれば,

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=P4P5=√5

  P0P2=P1P3=P2P4=P3P5=√8

  P0P3=P1P4=P2P5=3

  P0P4=P1P5=√8

  P0P5=√5

が成り立っている.

===================================

[まとめ]本体については帰納的証明,アルゴリズム化が可能である.

===================================