■平行体の体積とグラミアン(その51)

 元素の形を計量するにはまだまだ足りないが,一部の頂点座標を計算しておきたい.

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 PnP0に垂直なn次元超平面が点Qを通るのだが,原点をPnに移した方が紛らわしくないので

  a=(−a1,−a2,・・・,−an)

  q=(x1−a1,x2−a2,x3−a3,・・・,xn−an)

  X=(X1,X2,・・・,Xn)

とする.この超平面をa・(x−q)=0,a・x=a・q=cで表すと

  c0=−(a1x1+・・・+anxn)+(a1^2+・・・+an^2)

  c0=−(a1^2y1+・・・+an^2yn)+(a1^2+・・・+an^2)

  h0=|c0|/‖a‖,‖a‖=(a1^2+・・・+an^2)^1/2

 この平面a・x−c0=0に点Pnから下ろした垂線の足は

  X1=−a1c0/(a1^2+・・・+an^2)=−a1c0/‖a‖^2

  X2=−a2c0/(a1^2+・・・+an^2)=−a2c0/‖a‖^2,・・・

 あるいは,直線

  (X1+a1)/a1=(X2+a2)/a2=・・・=(Xn+an)/an=kとの交点を直接求めてみると

  X1=(k−1)a1,X2=(k−1)a2,・・・

  −a1X1−a2X2−・・・−c0=0

に代入すると

  (k−1){a1^2+a2^2+・・・}=−c0

  k−1=−c0/(a1^2+・・・+an^2)

となって

  X1=−a1c0/(a1^2+・・・+an^2)=−a1c0/‖a‖^2

  X2=−a2c0/(a1^2+・・・+an^2)=−a2c0/‖a‖^2,・・・

と一致する.

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 PnP1に垂直なn次元超平面では

  a=(0,−a2,・・・,−an)

  c1=−(a2x2+・・・+anxn)+(a2^2+・・・+an^2)

  c1=−(a2^2y2+・・・+an^2yn)+(a2^2+・・・+an^2)

  h1=|c1|/‖a‖,‖a‖=(a2^2+・・・+an^2)^1/2

 この平面a・x−c1=0に点Pnから下ろした垂線の足は

  X1=0,X2=−a2c1/(a2^2+・・・+an^2)=−a2c1/‖a‖^2,・・・

 あるいは,直線

  (X2+a2)/a2=・・・=(Xn+an)/an=kとの交点を直接求めてみると

  X1=0,X2=(k−1)a2,・・・

  −a1X1−a2X2−・・・−c1=0

に代入すると

  (k−1){a2^2+・・・}=−c1

  k−1=−c1/(a2^2+・・・+an^2)

となって

  X1=0,X2=−a2c1/(a2^2+・・・+an^2)=−a2c1/‖a‖^2,・・・

と一致する.

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 PnPn-1に垂直なn次元超平面では

  a=(0,・・・,0,−an)

  cn-1=−anxn+an^2=−an^2yn+an^2

  hn-1=|cn-1|/‖a‖,‖a‖=(an^2)^1/2

 この平面a・x−cn-1=0に点Pnから下ろした垂線の足は

  X1=0,X2=0,・・・,Xn=−ancn-1/(an^2)=−an

 あるいは,直線

  (Xn+an)/an=kとの交点を直接求めてみると

  X1=0,X2=0,・・・,Xn=(k−1)an

  −a1X−a2Y−・・・−cn-1=0

に代入すると

  (k−1){an^2}=−cn-1

  k−1=−cn-1/(an^2)

となって

  X1=0,X2=0,・・・,Xn=−ancn-1/(an^2)=−an

と一致する.

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