■n次元の立方体と直角三角錐(その169)

 (その165)(その166)の考察である.m=nの場合が「単純多面体」である.2(2^n−1)胞体と3^n−1胞体は単純多面体である.

 一方,2^n+2n胞体では,

[a]nが奇数のとき

  f0=n!/{(n−1)/2}!{(n−1)/2}!・2^(n+1)/2

  f1=3f0・(n−1)/4

[b]nが偶数のとき

  f0=n!/{n/2}!{n/2}!・2^n/2

  f1=f0(n/2)^2

である.これらは単純多面体の逆の「複雑多面体」になっているだろうか?

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【1】3次元の場合

[1]形状ベクトル[1,0,0]:m=4(正四面体系ではm=3)*

[2]形状ベクトル[0,1,0]:m=4(正四面体系ではm=4)

[3]形状ベクトル[0,0,1]:m=3(正四面体系ではm=3)

[4]形状ベクトル[1,1,0]:m=3(正四面体系ではm=3)

[5]形状ベクトル[1,0,1]:m=4(正四面体系ではm=4)

[6]形状ベクトル[0,1,1]:m=3(正四面体系ではm=3)

[7]形状ベクトル[1,1,1]:m=3(正四面体系ではm=3)

 形状ベクトル[1,1,1]は単純多面体である.形状ベクトル[1,1,0]も単純多面体.複雑多面体は(正多面体を除くと)形状ベクトル[0,1,0]あるいは形状ベクトル[1,0,1]である.

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【2】4次元の場合

[1]形状ベクトル(1,0,0,0):m=6(正5胞体系ではm=4)*

[2]形状ベクトル(0,1,0,0):m=8(正5胞体系ではm=6)*

[3]形状ベクトル(0,0,1,0):m=6(正5胞体系ではm=6)

[4]形状ベクトル(0,0,0,1):m=4(正5胞体系ではm=4)

[5]形状ベクトル(1,1,0,0):m=5(正5胞体系ではm=4)*

[6]形状ベクトル(1,0,1,0):m=6(正5胞体系ではm=6)

[7]形状ベクトル(1,0,0,1):m=6(正5胞体系ではm=6)

[8]形状ベクトル(0,1,1,0):m=4(正5胞体系ではm=4)

[9]形状ベクトル(0,1,0,1):m=6(正5胞体系ではm=6)

[10]形状ベクトル(0,0,1,1):m=4(正5胞体系ではm=4)

[11]形状ベクトル(1,1,1,0):m=4(正5胞体系ではm=4)

[12]形状ベクトル(1,1,0,1):m=5(正5胞体系ではm=5)

[13]形状ベクトル(1,0,1,1):m=5(正5胞体系ではm=5)

[14]形状ベクトル(0,1,1,1):m=4(正5胞体系ではm=4)

[15]形状ベクトル(1,1,1,1):m=4(正5胞体系ではm=4)

 形状ベクトル[1,1,1,1]は単純多面体である.形状ベクトル[0,1,0,0]は複雑多面体である.形状ベクトル(0,1,1,0)はは単純多面体でも複雑多面体でもない.

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【3】5次元の場合

[1]形状ベクトル(1,0,0,0,0):m=8(5)*

[2]形状ベクトル(0,1,0,0,0):m=12(8)*

[3]形状ベクトル(0,0,1,0,0):m=12(9)*

[4]形状ベクトル(0,0,0,1,0):m=8(8)

[5]形状ベクトル(0,0,0,0,1):m=5(5)

[6]形状ベクトル(1,1,0,0,0):m=7(5)*

[7]形状ベクトル(1,0,1,0,0):m=10(8)*

[8]形状ベクトル(1,0,0,1,0):m=9(9)

[9]形状ベクトル(1,0,0,0,1):m=8(8)

[10]形状ベクトル(0,1,1,0,0):m=6(5)*

[11]形状ベクトル(0,1,0,1,0):m=8(8)

[12]形状ベクトル(0,1,0,0,1):m=9(9)

[13]形状ベクトル(0,0,1,1,0):m=5(5)

[14]形状ベクトル(0,0,1,0,1):m=8(8)

[15]形状ベクトル(0,0,0,1,1):m=5(5)

[16]形状ベクトル(1,1,1,0,0):m=6(5)*

[17]形状ベクトル(1,1,0,1,0):m=7(7)

[18]形状ベクトル(1,1,0,0,1):m=7(7)

[19]形状ベクトル(1,0,1,1,0):m=6(6)

[20]形状ベクトル(1,0,1,0,1):m=8(8)

[21]形状ベクトル(1,0,0,1,1):m=7(7)

[22]形状ベクトル(0,1,1,1,0):m=5(5)

[23]形状ベクトル(0,1,1,0,1):m=6(6)

[24]形状ベクトル(0,1,0,1,1):m=7(7)

[25]形状ベクトル(0,0,1,1,1):m=5(5)

[26]形状ベクトル(1,1,1,1,0):m=5(5)

[27]形状ベクトル(1,1,1,0,1):m=6(6)

[28]形状ベクトル(1,1,0,1,1):m=6(6)

[29]形状ベクトル(1,0,1,1,1):m=6(6)

[30]形状ベクトル(0,1,1,1,1):m=5(5)

[31]形状ベクトル(1,1,1,1,1):m=5(5)

 形状ベクトル[1,1,1,1,1]は単純多面体である.形状ベクトル[0,0,1,0,0]は複雑多面体である.形状ベクトル(0,1,1,0,0)は単純多面体でも複雑多面体でもない.

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【4】まとめ

 一般に,2^n+2n胞体は「複雑多面体」ではなく,

[a]nが奇数のとき

  [0,・・,0,1,0,・・,0]

[b]nが偶数のとき

  [0,・・,0,1,0,0,・・,0]

になりそうである.6次元の場合も正しいことを確認した.

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