■n次元正多面体の辺と対角線(その48)

 (その47)において,任意の次元の球に内接する正多面体について成り立つ上限・下限付きの不等式が完成した.

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【1】ひとつの頂点から

  Σd^2=2n

  n≦Πd≦(2n/(n−1))^(n-1)/2

  (n−1)^2/2n≦Σ1/d^2≦(n^2−1)/12

  12(n−1)^2/(n+1)≦(Σd)^2≦2n(n−1)

  (n−1)^3/2n≦(Σ1/d)^2≦(n−1)^2(n+1)/12

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【2】すべての2頂点間

  Σd^2=n^2

  n^n/2≦Πd≦(2n/(n−1))^n(n-1)/4

  (n−1)^2/4≦Σ1/d^2≦n(n^2−1)/24

  3n^2(n−1)^2/(n+1)≦(Σd)^2≦n^3(n−1)/2

  n(n−1)^3/8≦(Σ1/d)^2≦n^2(n−1)^2(n+1)/48

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【3】おまけ

 相加平均・相乗平均・調和平均不等式より

  Σd^2/N≧(Πd^2)^1/N=(Πd)^2/N≧N/Σ1/d^2

である.

 2次元では

  2n/(n−1)≧n^2/(n-1)≧12/(n+1)

が成り立つはずであるが,すでに検討済み.等号はn=2,3のとき.

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