■n次元の立方体と直角三角錐(その198)
同じ位置に複数の頂点がない場合,すなわち,形状ベクトルが
(1,1,・・・,1)
の場合を考える.
k次元胞数をfk,gkとおく.
n次元正軸体:fk=(n,k+1)2^(k+1)
n次元正単体:gk=(n+1,k+1)
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P0P1・・・Pn-1はn−1次元胞の中心Pn-1からn−2次元胞の中心に向かう線分の数であるから,その数はn−1次元胞は何個のn−2次元胞で構成されているか・・・,1次元胞の中心P1から0次元胞の中心に向かう線分の数であるから,その数は1次元胞は何個の0次元胞で構成されているかに依存する.
すると,当該の数は,
(n,n−1)・・・(2,1)=n!
となる.
基本単体数をこの数で割ると,正軸体では
2^nn!/n!=2^n
正単体では
(n+1)!/n!=(n+1)
となるが,ここに会合する基本単体数は1となることが要求される.
ひとつの稜線を構成する点の数をk1(常に2),ひとつの多角形を構成する辺の数をk2,・・・とおくと,n次元正軸体は
(2,3,4,・・・,n,2^n)
n次元正単体は
(2,3,4,・・・,n,n+1)
になることから,要求を満たすように改変しなければならない.
P0P1・・・Pn-1のまわりに集まる基本単体数は,正軸体では
2^nn!/n!fn-1=1
正単体では
(n+1)!/n!gn-1=1
となり,整合性がとれる.
一般に,分母は正軸体ではhkfk,正単体ではhkgkであって,hkの部分に,n次元正単体:gk=(n+1,k+1)が関わっていることになる.そうすれば,点QがP0P1・・・Pn-1にあるとき,点Qからでる辺数はnであり,m=nが満足される.
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