■サマーヴィルの等面四面体(その530)

3次元の場合,3A−3B+C=0

4次元の場合,4A−6B+4C−D=0

5次元の場合,5A−10B+10C−5D+E=0

 これらの正当性を確認する方法はないだろうか?

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 ともあれ公式として成り立っているかどうか調べてみたい.

3次元の場合,(3,1)3−(3,2)・4+(3,3)3=0

4次元の場合,(4,1)4−(4,2)6+(4,3)6−(4,4)4=0

5次元の場合,(5,1)5−(5,2)8+(5,3)9−(5,4)8+(5,5)5=0

n次元の場合,(n,1)n−(n,2)2(n−1)+(n,3)3(n−2)−(n,4)4(n−3)+・・・+(n,n)n=0

Σ(1)(−1)^r(n,r)r(n−r+1)=0

(n+1)Σ(1)(−1)^rr(n,r)

Σ(1)(−1)^rr^2(n,r)

(1+x)^n=Σ(0)(n,r)x^r

n(1+x)^n-1=Σ(0)r(n,r)x^r-1

n(n−1)(1+x)^n-2=Σ(1)r(r−1)(n,r)x^r-2

x=−1を代入すると

0=Σ(1)r(r−1)(n,r)(−1)^r

Σ(1)r^2(n,r)(−1)^r=Σ(1)r(n,r)(−1)^r

岩波公式集よりΣ(1)r(n,r)(−1)^r=0

したがって,

Σ(1)r^2(n,r)(−1)^r=0

(n+1)Σ(1)(−1)^rr(n,r)=0

Σ(1)(−1)^r(n,r)r(n−r+1)=0

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