■n次元の立方体と直角三角錐(その199)
高次元準正多面体のf2,f3・・・公式は計量的な構造が必要になるが,f0,f1公式ならば組み合わせ論的に求めることができると思われる.目標は,高次元準正多面体のf0,f1公式を組み合わせ論的に求めることである.
形状ベクトルによって,f0公式を考えてみる.0がk個並ぶと(k+1)個の変数が同値になるので,組み合わせ論的に考えると,頂点数は
正単体系: f0=(n+1)!/(k+1)!
正軸体系: f0=2^n・n!/(k+1)!
個になるはずである.
これは(例外はあるにせよ)ほぼ正しいことが確認された.例外は(その177)(その181)で訂正した.しかし,ここではもっと直接的に求めることを考えてみたい.
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【1】f0公式
k次元胞数をfkとおく.
n次元正軸体:fk=(n,k+1)2^(k+1)
n次元正単体:fk=(n+1,k+1)
[1]点QがPkにあるとき
f0=Gkfk, Gk=(k+1,k+1)=1
[2]点QがPjPkにあるとき
PjPk(j<k)はk次元胞の中心Pkからj次元胞の中心に向かう線分の数であるから,その数はk次元胞は何個のj次元胞で構成されているかに一致する.
当該の数は,
Gk=(k+1,j+1)
となるから,
f0=Gkfk
j=k−1ならばGk=(k+1,k)=(k+1,1)=k+1
j=k−2ならばGk=(k+1,k−2)=(k+1,2)=k(k+1)/2
となる,
[3]点QがPiPjPkにあるとき
PiPjPk(i<j<k)はk次元胞の中心Pkからj次元胞の中心に向かう線分の数であるから,その数はk次元胞は何個のj次元胞で構成されているかとj次元胞の中心Pjからi次元胞の中心に向かう線分の数であるから,その数はj次元胞は何個のi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,
Gk=(k+1,j+1)(j+1,i+1)
となるから,
f0=Gkfk
j=k−1ならば(k+1,k)=(k+1,1)=k+1
i=j−1ならば(j+1,j)=(j+1,1)=j+1
となり,
Gk=(k+1,j+1)(j+1,i+1)=(k+1)(j+1)=k(k+1)
となる.
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