(その53)にて,正多面体が半径1の球に内接しているとき,すべての辺と対角線の長さのd乗和(d=3〜6)を求めた.つねに整数とは限らないが,4乗和<6n,6乗和<20nの不等式をみたす.
Σ(1,n)|P1Pj|<2cot(π/2n)
Σ(1,n)|P1Pj|^3<6cot(π/2n)−2cot(3π/2n)
Σ(1,n)|P1Pj|^5<20cot(π/2n)−10cot(3π/2n)+2cot(5π/2n)
Σ(1,n)|P1Pj|^7<70cot(π/2n)−42cot(3π/2n)+14cot(5π/2n)−2cot(7π/2n)
の不等式をみたすことを確認してみたい.
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【1】d=1
[1]正四面体 :Q=4.89898>4.82843
[2]立方体 :Q=10.3631>10.0547
[3]正八面体 :Q=7.65685>7.46411
[4]正十二面体 :Q=26.4721>25.4124
[5]正二十面体 :Q=15.7638>15.1915
[6]正5胞体 :Q=6.32456>6.15537
[7]正8胞体 :Q=21.4135>20.3064
[8]正16胞体 :Q=10.4853>10.0547
[9]正24胞体 :Q=32.3417>30.5141
[10]正600胞体:Q=162.832>152.78
[11]正120胞体:Q=814.766>763.943
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【2】d=3
[1]正四面体 :Q=13.0639<13.6569
[2]立方体 :Q=25.6824<27.1708
[3]正八面体 :Q=19.3137<20.3923
[4]正十二面体 :Q=64.0214<67.9067
[5]正二十面体 :Q=38.4338<40.7461
[6]正5胞体 :Q=15.8114<17.013
[7]正8胞体 :Q=49.7552<54.326
[8]正16胞体 :Q=24.9706<27.1708
[9]正24胞体 :Q=74.5398<81.4877
[10]正600胞体:Q=372.52<407.437
[11]正120胞体:Q=1862.57<2037.18
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【3】d=5
[1]正四面体 :Q=34.8372<43.3137
[2]立方体 :Q=72.9956<86.9172
[3]正八面体 :Q=54.6472<65.177
[4]正十二面体 :Q=182.844<217.3
[5]正二十面体 :Q=109.691<130.379
[6]正5胞体 :Q=39.5285<54.2883
[7]正8胞体 :Q=132.295<173.84
[8]正16胞体 :Q=65.9411<86.9172
[9]正24胞体 :Q=198.649<260.76
[10]正600胞体:Q=993.368<1303.8
[11]正120胞体:Q=4966.85<6518.99
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【4】d=7
[1]正四面体 :Q=92.8992<150.628
[2]立方体 :Q=229.11<298.013
[3]正八面体 :Q=173.255<223.531
[4]正十二面体 :Q=568.911<745.028
[5]正二十面体 :Q=341.376<447.017
[6]正5胞体 :Q=98.8212<186.376
[7]正8胞体 :Q=386.944<596.022
[8]正16胞体 :Q=195.882<298.013
[9]正24胞体 :Q=578.005<894.033
[10]正600胞体:Q=2889.8<4470.17
[11]正120胞体:Q=14449<22350.8
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【5】まとめ
d=1のとき,>
d=2のとき,=
d>2のとき,<
となることがわかった.
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