■空間充填多面体の求積(その11)
【1】ミンコフスキーの体積公式
n次元置換多面体は(n+1,2)次元の立方体のアフィン射影であるから,m=n(n+1)/2組の平行なn次元ベクトル
V={v1,・・・,vm}
をもつ.viは辺に沿ったベクトルである.したがって,この体積は線分のミンコフスキー和
vol(V)=Σ|det(vi1,・・・,vin)|
で与えられる.すなわち,(m,n)個の項をもつこの公式は,複体を平行体(parallelepiped)に分解してそのミンコフスキー和ととることを意味している.なお,このベクトル配置は1次従属になることもあり,その場合,ある項はゼロになるから(m,n)個以下の平行体に分解できることになる.
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【2】要は
[1]2次行列式は平行四辺形の符号付き面積を表す.
[2]3次行列式は平行六面体の符号付き体積を表す.
[3]n次行列式は平行2n面体の符号付き体積を表す.
ミンコフスキーの体積公式は,要するに平行多面体の平行2n面体(n-parallelepiped)分解に他ならないのである.
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