■n次元の立方体と直角三角錐(その112)

 面の数は意外と厄介です.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,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.

 正軸体の頂点と胞の位置に新たな面ができるのですが,それらが連結するとき,何種類かの図形がさまざまな面を互いに共有し合いながら,n次元空間を連結していきます.したがって,2次元面の合計は正八面体24個分=24×8=192ではなく,

  2f2=24×8=192,f2=96

になります.

  2f2=Σ(3次元体に分解したときの面数)

  2f0=Σ(頂点に接続する辺の数)=Σ(1次元体に分解したときの頂点数)

とよく似ていますが,同様に

  2f1=Σ(2次元体に分解したときの辺の数)

  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

  2fk=Σ(k+1次元体に分解したときのk次元面の数)

も成り立つはずです.

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