■n次元の立方体と直角三角錐(その124)

 2^n+2n胞体の頂点図形の解析が済んだところで,2(2^n−1)胞体の頂点図形に移ってみたい.

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 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)

切頂切稜点は

  Q(b1,・・・,bn)=(a1y1,・・・,anyn)=b,  bn=0

である.

 切頂・切稜点Q(b1,b2,・・・,bn-1,bn)から,

  x1/a1−1=0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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 したがって,頂点図形は

[1](1/a1(1−b1/a1)/(1/a1^2),0,・・・,0)

[2](1/a1(b1/a1−b2/a2)/(1/a1^2+1/a2^2),1/a2(b1/a1−b2/a2)/(1/a1^2+1/a2^2),0,・・・,0)

[3](0,0,・・・,1/an-2(bn-2/an-2−bn-1/an-1)/(1/an-2^2+1/an-1^2),1/an-1(bn-2/an-2−bn-1/an-1)/(1/an-2^2+1/an-1^2),0),・・・

となる.

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