■サマーヴィルの等面四面体(その446)

 (その445)では

  cp=cos^2(π/p),cq=cos^2(π/q)

  cr=cos^2(π/r),cs=cos^2(π/s)

とおいている.

 ∠P0PnP1=φとすると,

  sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr

  sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr/1−cs

を分数の形で

  sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr=△(p,q,r)/△(q,r)  sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr/1−cs=△(p,q,r,s)/△(q,r,s)

と約束する.

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 また,

  cp=cos(π/p),cq=cos(π/q)

  cr=cos(π/r),cs=cos(π/s)

定義を変更するが,行列C

  [0 cp 0 0    0 ]

  [cp 0 cq 0      ]

  [0 cq 0 cr    ]

[0 0 cr 0      ]

  [        0  cs ]

  [0       cs 0 ]

の固有多項式

  Ps(λ)=det(λI−C)

において,λ=1とおくと

  Pn(1)=△(p1,p2,・・・,pn-1)

が成り立ちます.

 そして,

  σ1=Σci^2,σ2=Σci^2cj^2,σ3=Σci^2cj^2ck^2

として,

  △(p1,p2,・・・,pn-1)=1−σ1+σ2−σ3+・・・

とかくこともできます.

[1]正単体について,

  △(3,3,・・・,3)=(n+1)/2^n

[2]正軸体,立方体について,

  △(3,3,・・・,4)=1/2^n-1

[3]空間充填形については

  △(4,3,・・・,4)=0

となります.

 cr=cos^2π/r=2/3のとき,

  1−cp/1−cq/1−cr=0

 cs=cos^2π/s=5/8のとき,

  1−cp/1−cq/1−cr/1−cs=0

では空間充填形を扱っているというわけです.

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