■n次元の立方体と直角三角錐(その144)
4次元ではどうなるだろうか? 逆からたどった方がわかりやすいかもしれない.
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[4]形状ベクトル(0,0,0,1)の場合
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=0
→ x=y=z=
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,
4w=1 → w=1/4
16個ある正四面体が点になるから,頂点数は48減,辺数は96減.面数は64減,胞数は16減.
[3]形状ベクトル(0,0,1,1)の場合
(x−y)/√2=(y−z)/√2=0,(z−w)/√2=w
→ z=w+√2w
x=y=z=w+√2w
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,
4w+3√2w=1 → w=1/(4+3√2)
32個ある三角柱が線になるから,頂点数は128減,辺数は256減,面数160は減,胞数は32減.
[2]形状ベクトル(0,1,1,1)の場合
(x−y)/√2=0,(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
→ z=w+√2w
y=z+√2w=w+2√2w
x=y=w+2√2w
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,
4w+5√2w=1 → w=1/(4+5√2)
24個ある八角柱が正八角形になるから,頂点数は192減,辺数は384減,面数は216減,胞数は24減.
[1]形状ベクトル(1,1,1,1)の場合
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
→ z=w+√2w
y=z+√2w=w+2√2w
x=y+√2w=w+3√2w
これらは,x+y+z+w=1上の点であるから代入すると,
4w+6√2w=1 → w=1/(4+6√2)
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[まとめ]
[2]の24は正16胞体の辺数24,[3]の32は正16胞体の面数32,[4]の16は正16胞体の胞数16に由来することがわかるだろう.
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