n次元立方体の基本単体の2分割体は,n=3のときv=6,n=4のときv=7,n=5のときv=12であった.v(n)は如何に?
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【1】検証
超平面x1+・・・+xn=n/2が直線pipjと交差するための条件を求めてみよう.端点で交差する場合は数えないことにする.
p0 p1 p2 p3 p4 p5
p1 n<2 − − − − −
p2 n<4 2<n<4 − − − −
p3 n<6 2<n<6 4<n<6 − − −
p4 n<8 2<n<8 4<n<8 6<n<8 − −
p5 n<10 2<n<10 4<n<10 6<n<10 8<n<10 −
p6 n<12 2<n<12 4<n<12 6<n<12 8<n<12 10<n<12
[1]n=3のとき
p0 p1 p2
p1 n<2 − −
p2 n<4 2<n<4 −
p3 n<6 2<n<6 4<n<6
の表の条件を満たすのは4点.さらに,基本単体の頂点でx1+x2+x3≦3/2を満たすのは[3/2]+1=2点で,合計6点.
[2]n=4のとき
p0 p1 p2 p3
p1 n<2 − − −
p2 n<4 2<n<4 − −
p3 n<6 2<n<6 4<n<6 −
p4 n<8 2<n<8 4<n<8 6<n<8
の表の条件を満たすのは4点.さらに,基本単体の頂点でx1+x2+x3+x4≦2を満たすのは[2]+1=3点で,合計7点.
[3]n=5のとき
p0 p1 p2 p3 p4
p1 n<2 − − − −
p2 n<4 2<n<4 − − −
p3 n<6 2<n<6 4<n<6 − −
p4 n<8 2<n<8 4<n<8 6<n<8 −
p5 n<10 2<n<10 4<n<10 6<n<10 8<n<10
の表の条件を満たすのは9点.さらに,基本単体の頂点でx1+x2+x3+x4+x5≦5/2を満たすのは[5/2]+1=3点で,合計12点.
[4]n=6のとき
p0 p1 p2 p3 p4 p5
p1 n<2 − − − − −
p2 n<4 2<n<4 − − − −
p3 n<6 2<n<6 4<n<6 − − −
p4 n<8 2<n<8 4<n<8 6<n<8 − −
p5 n<10 2<n<10 4<n<10 6<n<10 8<n<10 −
p6 n<12 2<n<12 4<n<12 6<n<12 8<n<12 10<n<12
の表の条件を満たすのは9点.さらに,基本単体の頂点でx1+x2+x3+x4+x5+≦3を満たすのは[3]+1=4点で,合計13点.
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【2】結論
ここまでくれば結論を下すのは簡単である.
[1]nが奇数の場合
v(n)=[(n+1)/2]^2+[n/2]+1
[2]nが偶数の場合
v(n)=[n/2]^2+[n/2]+1
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