■n次元の立方体と直角三角錐(その107)

 (その104)のf1公式と(その105)(その106)は整合しているのだろうか? (その105)(その106)からf1公式を求めると・・・

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【1】整合性

[1]nが奇数のとき

 直接,点Pと結ばれる第1象限内の点はn−1点,

 直接,点Pと結ばれる第1象限以外の点は(n−1)/2

これより

  2f1=3(n−1)/2・f0

 (その104)では

  f0=n!/{(n−1)/2}!{(n−1)/2}!・2^(n+1)/2

  e=n!/{(n−1)/2}!{(n−1)/2}!(n−1)/2=f0・(n−1)/2^(n+3)/2

  f1=3e2^(n-1)/2=3f0・(n−1)/4   (一致)

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[2]nが偶数のとき,

 直接,点Pと結ばれる第1象限内の点は(n/2)^2点,

 直接,点Pと結ばれる第1象限以外の点はn/2・((n−2)/2)

これより

  2f1={(n/2)^2+n/2・((n−2)/2)}f0={2(n/2)^2−n/2}f0

 (その104)では

  f0=n!/{n/2}!{n/2}!・2^n/2

  e=n!/{n/2}!{n/2}!・(n/2)^2/2=f0・(n/2)^2/2^(n+2)/2

  f1=e2^(n+2)/2=f0(n/2)^2  (不一致)

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【2】不一致の原因

 nが奇数の場合,点Pは第1象限以外・切頂面以外の点とは連結しないのに対して,nが偶数の場合,直接,点P(x,x,0,0)と結ばれる第1象限以外の点は(x,0,−x,0),(x,0,0,−x)の2点以外に,

  (0,x,−x,0),(0,x,0,−x)

の2点があり,直接,点P(x,x,x,0,0,0)と結ばれる第1象限以外の点は(x,x,0,−x,0,0),(x,x,0,0,−x,0),(x,x,0,0,0,−x),(x,0,x,−x,0,0),(x,0,x,0,−x,0),(x,0,x,0,0,−x)の6点以外に,

  (0,x,x,−x,0,0),(0,x,x,0,−x,0),(0,x,x,0,0,−x)

の3点があることが理解される.

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【3】訂正

[1]n=4のとき

 頂点P(x,x,0,0)の置換は4!/2!2!=6個(=正八面体)あります.胞の位置には全部で16個の正八面体ができます.また,点P(x,x,0,0)と結ばれる第1象限内の点は(x,0,x,0),(x,0,0,x),(0,x,x,0),(0,x,0,x)の4点です.

 また,頂点P(x,x,0,0)の周囲には6点(x,±x,0,0),(x,0,±x,0),(x,0,0,±x)からなる正八面体ができるので,16+8=正24胞体となるわけです.直接,点P(x,x,0,0)と結ばれる第1象限以外の点は(x,0,−x,0),(x,0,0,−x),(0,x,−x,0),(0,x,0,−x)の4点です.

[2]n=6のとき

 頂点P(x,x,x,0,0,0)の置換は6!/3!3!=20個あり,直接,点P(x,x,x,0,0,0)と結ばれる第1象限内の点は(x,x,0,x,0,0)(x,x,0,0,x,0),(x,x,0,0,0,x),(x,0,x,x,0,0),(x,0,x,0,x,0),(x,0,x,0,0,x),(0,x,x,x,0,0)(0,x,x,0,x,0),(0,x,x,0,0,x)の9点です.

 また,点P(x,x,x,0,0,0)の周囲には(x,±x,±x,0,0,0)の置換5!/2!3!・4=40個ありますが,直接,点P(x,x,x,0,0,0)と結ばれる第1象限以外の点は(x,x,0,−x,0,0),

(x,x,0,0,−x,0),(x,x,0,0,0,−x),(x,0,x,−x,0,0),(x,0,x,0,−x,0),(x,0,x,0,0,−x),(0,x,x,−x,0,0),(0,x,x,0,−x,0),(0,x,x,0,0,−x)の9点です.

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[3]nが偶数のとき,

 直接,点Pと結ばれる第1象限内の点は(n/2)^2点,

 直接,点Pと結ばれる第1象限以外の点は(n/2)^2点

 切頂面の頂点数:(n−1)!/(n/2)!{(n−2)/2}!・2^(n-2)/2

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