■3次曲面上の27本の直線(その63)
2次元曲面上には∞本の直線が載るもの(たとえば,一葉双曲面)が存在する.一方,4次元曲面上には1本も直線は載らない.それでは問題.
3次曲面は何本の直線を含んでいるか?
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答えは27本である。
コラム「DE群多面体の面数公式」で取り上げているE6が「3次元曲面上には最大27本の直線が載る」という有名な事実と関係があることを知っている人は(たとえいたとしても)数少ないであろう.共平面な直線を共平面な直線に写す27本の直線の置換の数は51840で、これらの置換は群論でE6として知られる群をなす。
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平面の4次曲線はいくつの2重接線をもつか?
答えは28本である。
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27本の直線の配置
[1]この曲面の中の直線のうちのある2本が共平面であれば、同じ平面に属し曲面の中にある第3の直線が一意に存在する。
[2]l1を3次曲面内の27本の直線のうちの1本とするとl1と共平面な直線は10本ある。
[3]それらをl2〜l11とすると互いに共平面な5対(l2l3,l4l5,〜l10l11)あり、これらの間にほかの共平面な2直線はない
[4]のこりの16本の直線l12〜l27はそれぞれ[3]の各対のちょうど1本と共平面である。
[5]l12〜l27のうちのどの2本に対しても、その2本と共平面なl2〜l11の直線の本数は奇数である。
[6]l12〜l27のうちの2本が共平面となるのはl2〜l11とのなかのちょうど1本がその両方と共平面となるときかつそのときに限る
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