再整理しておきたい.
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[1]ステップ1
n次元正単体の基本単体の座標は
P0(0,0,・・・,0)
P1(a1,0,・・・,0)
P2(a1,a2,0,・・・0,0)
・・・・・・・・・・・・・・・・
Pn-1(a1,a2,a3,・・・,an-1,0)
Pn(a1,a2,a3,・・・,an-1,an)
である.
切頂切稜面はPkPnに垂直で,点
Q(b1,・・・,bn)=(a1y1,・・・,anyn)=b, bn=0
を通る.阪本ひろむ氏から指摘されたことであるが,直線PkPnを
x=Pk+t(Pn−Pk)=(1−t)Pk+tPn
として超平面
ck・(x−b)=0, ck=Pn−Pk
との交点を求めた方がよい.tが実数ならば直線,0≦t≦1ならば線分のパラメータ表示になるからである.
具体的には,
P0Pn=(a1,a2,・・・,an)=c0
P1Pn=(0,a2,a3,・・・,an)=c1
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
Pn-1Pn=(0,・・・,0,an)=cn-1
であるから,それぞれの超平面はck・(x−b)=0,すなわち
[0]a1(x1−b1)+・・・+an(xn−bn)=0
[1]a2(x2−b2)+・・・+an(xn−bn)=0
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
[n-2]an-1(xn-1−bn-1)+an(xn−bn)=0
で表される.
[0]では,PnP0に垂直なn次元超平面が点Qを通ることから,
a=(a1,a2,a3,・・・,an-1,an)
b=(b1,b2,b3,・・・,bn-1,bn)
とおくと,
a・(x−b)=0, a・x=a・b=q
で表すと
q=a1b1+・・・+anbn
‖a‖=(a1^2+・・・+an^2)^1/2
この平面a・x−q=0に点P0から下ろした垂線の足Q0は
X1=a1q/‖a‖^2
X2=a2q/‖a‖^2,・・・
Q0=(X1,X2,・・・,Xn)
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[2]ステップ2
切頂・切稜点Q(b1,b2,・・・,bn-1,bn)から,
x1/a1−1平面
x1/a1−x2/a2=0平面
・・・・・・・・・・・・・・・
xn-2/an-2−xn-1/an-1=0平面
に下ろした垂線の足の座標を(X1,X2,・・・,Xn-1,Xn)とすると,
[1]x1/a1−1=0平面
X1−b1=1/a1(1−b1/a1)/(1/a1^2),
X2−b2=0,・・・,Xn−bn=0
[2]x1/a1−x2/a2=0平面
X1−b1=1/a1(b1/a1−b2/a2)/(1/a1^2+1/a2^2)
X2−b2=1/a2(b1/a1−b2/a2)/(1/a1^2+1/a2^2),・・・,Xn−bn=0
[3]xn-2/an-2−xn-1/an-1=0平面
X1−b1=0,X2−b2=0
Xn-2−bn-2=1/an-2(bn-2/an-2−bn-1/an-1)/(1/an-2^2+1/an-1^2)
Xn-1−bn-1=1/an-1(bn-2/an-2−bn-1/an-1)/(1/an-2^2+1/an-1^2),Xn−bn=0
[4]xn/an−xn/an=0平面
X1−b1=0,X2−b2=0,・・・,Xn-2−bn-2=0
Xn-1−bn-1=1/an-1(bn-1/an-1−bn/an)/(1/an-1^2+1/an^2)
Xn−bn=1/an(bn-1/an-1−bn/an)/(1/an-1^2+1/an^2)
[5]xn/an−x1/a1=0平面
X2−b2=0,・・・,Xn-2−bn-2=0,Xn-1−bn-1=0,
Xn−bn=1/an(bn/an−b1/a1)/(1/an^2+1/a1^2)
X1−b1=1/a1(bn/an−b1/a1)/(1/an^2+1/a1^2)
なお,ここで
|x1/a1|/√(1/a1^2)=|b1/a1−b2/a2|/√(1/a1^2+1/a2^2)=|bn-2/an-2−bn-1/an-1|/√(1/an-2^2+1/an-1^2)
が成り立っていることを申し添えておく.
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[3]ステップ3
a=(a1,a2,a3,・・・,an-1,an)
b=(b1,b2,b3,・・・,bn-1,bn)
とおくと,Pn-1Q0に垂直な平面が点Pn,Qを通ることより,
d=Q0−Pn-1
d・(x−a)=0, d・x=d・a
d・(x−b)=0, d・x=d・b
より,d・a=d・bになるはずである.
点Pn,Q,[1],[2]で得られた座標のうち,
d・x≧d・a (あるいはd・x≦d・a)
となるものを抽出する.
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