■サマーヴィルの等面四面体(その776)

 次元をひとつあげるとαnは

  v1(1,0,0,・・・,0,0)

  v2(0,1,0,・・・,0,0)

  v3(0,0,1,・・・,0,0)

  ・・・・・・・・・・・・・・・

  vn(0,0,0,・・・,1,0)

  vn+1(0,0,0,・・・,0,1)

として構成することができる.α5は6×6行列となる.△5の場合も同様である.

 5次元の場合で解説すると,2×5行列

 x=(x1,x1,x1,x1,x2)

 y=(y1,y1,y1,y1,y2)

 xs=(x1+s,x1+s,x1+s,x1+s,x2+s)

とおく.

5×5行列v=[v1,v2,v3,v4,v5]の逆行列v^-1をuとする.

u=[u11,u12,u13,u14,u15]

  [u21,u22,u23,u24,u25]

  [u31,u32,u33,u34,u35]

  [u41,u42,u43,u44,u45]

  [u51,u52,u53,u54,u55]

ところが,この頂点行列vが5×6行列となり,逆行列を求められなくなるのではないかと思われる.しかるに,石井先生からのメールによると・・・

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例えば3次元の場合に

(1,0,0,0)

(0,1,0,0)

(0,0,1,0)

(0,0,0,1)

としてから、まず、中心が原点に来るように平行移動してから処理する方法を考えました。この場合、もちろん基本行列ではなくなるので逆行列を求めなければならないわけですが、この場合、次元に寄らず行列式が0になってしまいました。

平行移動は回転移動では表せないため、直交性を保つにはまず原点が0になるように平行移動しておく、という発想でしたが、結局、この方法はあきらめることになりました。

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それで、「中心が原点に来るように平行移動」することをせずに、そのまま行うとどうなるかをいちおう試してみることにしましたが、「3次元からいったん4次元を経由」というものについては、r1・r2 = 0, |r1|≠|r2|でした。

(ここから以前のように平行移動量を求めれば、前回と同じように なることが確認できるかもしれませんが、平行移動量を求める 計算式を変更しなくてはならず、まだできていません。)

「4次元以上でいったん (n+1)次元を経由」というパターンについては、|r1|が0, |r2|が「非常に大きい数」、となりうまく行きませんでした。

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