■基本単体の二面角(その372)

 (その371)のシュレーフリの公式は,ファウルハーバーの定理=(n+1)平方の定理としても説明できる.すなわち,基本単体の各面の面積をA,二面角をcとすると,

  A1=c12A2+c13A3+c14A4

  A2=c21A1+c23A3+c24A4

  A3=c31A1+c32A2+c34A4

  A4=c41A1+c42A2+c43A3

なのであるが,これがシュレーフリの公式の各行となる.

 ファウルハーバーの定理は,ピタゴラスの定理の拡張である.各辺(a,b,c)と空間対角線dの直方体では

  a^2+b^2+c^2=d^2

が成り立つが,ファウルハーバーは直角三角形の辺の長さの2乗を,直角三角錐の面の面積の2乗に拡張した.

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【1】ファウルハーバーの定理

 辺(p,q,r)が1点において直交する四面体において,3つの面の面積をa,b,c,斜面の面積をdとすると

  a^2+b^2+c^2=d^2

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【2】ファウルハーバーの定理の任意の次元nへの一般化

 n+1個のファセットをもつn次元直角錐体において,n個のファセットのn−1次元体積の2乗和は,斜ファセットの体積の2乗に等しい.各Sjは小行列式の絶対値として計算できる.

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