■n次元の立方体と直角三角錐(その89)

  {3,3,3}(0,1,1,0):切頂四面体+切頂四面体

  {3,3,3,4}(0,1,1,0,0):切頂四面体+正八面体

  {3,3,3,3}(0,0,1,0,0):正八面体+正四面体

  {3,3,3,3,4}(0,0,1,0,0,0):正八面体+正四面体

ですから,これから

[1]n=5のとき,頂点周りにできる48頂点からなる図形

[2]n=6のとき,頂点周りにできる40頂点からなる図形

の正体を推察してみます.

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【1】n=5のとき,頂点周りにできる48頂点からなる図形

 n次元立方体を超平面:x1+・・・+xn=n/2で切頂することを考えます.この場合,4次元立方体の3次元面の中に正八面体と切頂四面体8個からなる図形ができます.

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【2】n=6のとき,頂点周りにできる40頂点からなる図形

 5次元立方体の4次元面の中に正16胞体(3次元面は正四面体)1個ができます.この場合,正16胞体(正四面体)を結びつける接着剤の役割をになうのが正八面体というわけです.

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【3】雑感

 ところで,各面がp角形,各頂点が正q角錐である正多面体を(p,q)で表します.(p,q)をシュレーフリ記号と呼びます.シュレーフリはこれを一般化して,n次元正多面体を

  {p1,p2,・・・,pn-1)

で表しました.これは(n−1)次元正多面体(p1,p2,・・・,pn-2)が(n−3)次元面上にpn-1個ずつ会するようなn次元正多面体という意味です.

 したがって,{4,3,3}は3次元立方体{4,3}が辺の周りに3個ずつ集まった4次元立方体,{4,3,3,3}は4次元立方体{4,3,3}が面の周りに3個ずつ集まった5次元立方体,{4,3,3,3,3}は5次元立方体{4,3,3,3}が3次元面の周りに3個ずつ集まった6次元立方体ということになります.シュレーフリ記号は何か手がかりを与えてくれないものでしょうか?

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