■n次元の立方体と直角三角錐(その203)

 fn-1公式が原正多胞体(正軸体・正単体)の面数公式から導き出されることを受けて,f0公式も正軸体・正単体の面数公式を元にして構成できると予想していたが,まさにその通りとなった.f0公式がうまく要った理由を考えてみると,局所(基本単体)から大域(k次元正単体)に視点を切り替えたためである.

 そこで,f1公式も大域的に考えてみることにする.k次元正単体内でも辺数がわかっていると仮定するが,頂点が単体表面にある場合の場合と頂点が単体内部にある場合で事情が違ってくる.表面にある場合はk次元正単体が結合しても新たな辺は生じないが,内部にある場合は新たな辺を生じるのである.

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 3次元の場合を調べてみるが,

  [1,0,0]→0次元正単体そのもの

  [0,1,0]→1次元正単体の中心

  [0,0,1]→2次元正単体の中心

  [1,1,0]→1次元正単体の内部

  [1,0,1]→2次元正単体の内部

  [0,1,1]→2次元正単体の内部

  [1,1,1]→2次元正単体の内部

 4次元の場合も

  [1,0,0,0]→0次元正単体そのもの

  [0,1,0,0]→1次元正単体の中心

  [0,0,1,0]→2次元正単体の中心

  [0,0,0,1]→3次元正単体の中心

  [1,1,0,0]→1次元正単体の内部

  [1,0,1,0]→2次元正単体の内部

  [1,0,0,1]→3次元正単体の内部

  [0,1,1,0]→2次元正単体の内部

  [0,1,0,1]→3次元正単体の内部

  [0,0,1,1]→3次元正単体の内部

  [1,1,1,0]→2次元正単体の内部

  [1,1,0,1]→3次元正単体の内部

  [1,0,1,1]→3次元正単体の内部

  [0,1,1,1]→3次元正単体の内部

  [1,1,1,1]→3次元正単体の内部

にあり,この意味ではいずれも正単体内部にあると考えることができるが,そもそもk次元正単体内で辺数を求めるのも簡単ではなさそうである.

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