5次元正軸体版は10個の4次元正軸体版+40個の3次元正軸体版柱+80個の((2次元正軸体柱)柱=八角柱柱,(2次元置換多面体柱)柱=六角柱柱)+80個の3次元置換多面体柱+32個の4次元置換多面体となるはずである.
この多面体は正軸体β5あるいは同じことではあるが超立方体γ5を切頂・切稜することによって構成することができる.したがって,超立方体γ5を切頂・切稜すると,32個の4次元置換多面体+80個の3次元置換多面体柱+80個の((2次元置換多面体柱)柱=六角柱柱,(2次元正軸体柱)柱=八角柱柱)+40個の3次元正軸体版柱+10個の4次元正軸体版となって,中央項80個が八角柱柱40個と六角柱柱40個に割り当てられるものと思われる.
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【1】体積公式
原正多胞体の面数公式を
置換多面体の場合・・・Nk^(n)=n+1Ck+1
正軸体版の場合・・・・Nk^(n)=2^(k+1)nCk+1
また,規格化した後のk次元面までの距離をhkとする.
[1]置換多面体の場合
Vn=N0Vn-1h0/n+N1Vn-2h1/n+・・・+Nn-2Vn-2hn-2/n+Nn-1Vn-1hn-1/n
nが奇数のとき,中央項はn−[(n+1)/2]次置換多面体柱柱・・・になる.
[2]正軸体版の場合
Λn=N0Λn-1h0/n+N1Λn-2h1/n+・・・+Nn-2Vn-2hn-2/n+Nn-1Vn-1hn-1/n
nが奇数のとき,中央項はn−[(n+1)/2]次置換多面体柱柱・・・と正軸体版柱柱・・・になる.
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【2】底面までの距離
[1]正軸体版の場合
3次元の場合,x≧y≧z>0なる点P(x,y,z)が与えられたとき,ずべての稜線の長さが等しくなるのは,点P(x,y,z)からx=y平面,y=z平面,z=0平面までの距離を等しくとると
(x−y)/√2=(y−z)/√2=z
→ y=z+√2z
x=y+√2z=z+2√2z
これらは,x+y+z=1上の点であるから代入すると,
3z+3√2z=1 → z=1/(3+3√2)
また,点P(x,y,z)のz=0平面に対する鏡映は(x,y,−z)であるから,辺の長さは2z.
4次元の場合は,点P(x,y,z,w)からx=y平面,y=z平面,z=w平面,w=0平面までの距離を等しくとると
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
→ z=w+√2w
y=z+√2w=w+2√2w
x=y+√2w=w+3√2w
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,
4w+6√2w=1 → w=1/(4+6√2)
また,点P(x,y,z,w)のw=0平面に対する鏡映は(x,y,z,−w)であるから,辺の長さは2w
一般には,S=n(n−1)/2として
→ nω+S√2ω=1,ω=1/(n+S√2)
x=(1+(n−1)√2)ω,y=(1+(n−2)√2)ω,z=(1+(n−3)√2)ω,・・・,w=ω,辺の長さは2ω.
[a]胞心面までの距離
胞心は(1/n,1/n,・・・,1/n)→1/√n
[b]辺心面までの距離
切稜されていなければ辺心は(1/2,1/2,0,・・・,0)であるが,切稜されているので,中心は
((x+y)/2,(x+y)/2,0,・・・,0).
[c]頂点面までの距離
切頂されていなければ頂点は(1,0,・・・,0)であるが,切頂されているので,中心は(x,0,・・・,0).
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[2]置換多面体の場合
3次元の場合,全体を1次元あげて4次元正単体の境界多面体
V1(1,0,0,0)
V2(0,1,0,0)
V3(0,0,1,0)
V4(0,0,0,1)
x+y+z+w=1
をとるとしよう.
x≧y≧z≧w≧0なる点P(x,y,z,w)が与えられたとき,ずべての稜線の長さが等しくなるのは,点Pからw=0平面,x=y平面,y=z平面,z=w平面までの距離が等しいときである.点Pをn−1次元境界多面体上の点(w=0)として,点P(x,y,z,0)からx=y平面,y=z平面,z=w平面までの距離を等しくとると
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2
→ x=3z,y=2z,z=z,w=0
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,6z=1
→ x=1/2,y=1/3,z=1/6,w=0
一般には,S=n(n+1)/2として
→ x=n/S,y=(n−1)/S,z=(n−2)/s,・・・,w=0
また,点P(x,y,z,w)のx=y平面に対する鏡映は(y,x,z,w)であるから,辺の長さは√2|x−y|=√2/S.
[a]胞心面までの距離
それぞれの胞心は
c(A)=(1/n,1/n,・・・,1/n,0)
であるから,それと中心座標
c(S)=(1/(n+1),・・・,1/(n+1))
の距離を求める.
[b]辺心面までの距離
切稜されていなければ辺心は(1/2,1/2,0,・・・,0)であるが,切稜されているので,中心は
((x+y)/2,(x+y)/2,0,・・・,0).
それと中心座標
c(S)=(1/(n+1),・・・,1/(n+1))
の距離を求める.
[c]頂点面までの距離
切頂されていなければ頂点は(1,0,・・・,0)であるが,切頂されているので,中心は(x,0,・・・,0).それと中心座標
c(S)=(1/(n+1),・・・,1/(n+1))
の距離を求める.
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