■n次元の立方体と直角三角錐(その280)
【1】4次元正軸体の切頂と切稜
[1]形状ベクトル(1,0,0,0)の場合→切頂のみ
(y−z)/√2=(z−w)/√2=w=0,y=z=w=0
→(±x,0,0,0)の置換であるから8通り
→x=1
[2]形状ベクトル(0,1,0,0)の場合→切頂のみ
(x−y)/√2=0,(z−w)/√2=w=0,x=y,z=w=0
→(±x,±x,0,0)の置換であるから24通り
→x=y=1/2,z=w=0
[3]形状ベクトル(0,0,1,0)の場合→切頂のみ
(x−y)/√2=(y−z)/√2=0,x=y=z,w=0
→(±x,±x,±x,0)の置換であるから32通り
→x=y=z=1/3,w=0
[4]形状ベクトル(0,0,0,1)の場合→切頂のみ
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=0,x=y=z=w
→(±x,±x,±x,±x)の置換であるから16通り
→x=y=z=w=1/4
[5]形状ベクトル(1,1,0,0)の場合→切頂のみ
(z−w)/√2=w=0,z=w=0
(x−y)/√2=(y−z)/√2
→(±x,±y,0,0)の置換であるから48通り
→x=2/3,y=1/3,z=w=0
[6]形状ベクトル(1,0,1,0)の場合→切頂・切稜
(y−z)/√2=w=0,y=z,w=0
(x−y)/√2=(z−w)/√2
→(±x,±y,±y,0)の置換であるから96通り
→x=1/2,y=z=1/4,w=0
[7]形状ベクトル(1,0,0,1)の場合→切頂・切稜・切面
(y−z)/√2=(z−w)/√2=0,y=z=w
(x−y)/√2=w
→(±x,±y,±y,±y)の置換であるから64通り
→y=z=w=1/(4+√2),x=(1+√2)/(4+√2)
[8]形状ベクトル(0,1,1,0)の場合→切頂・切面
(x−y)/√2=w=0,x=y,w=0
(y−z)/√2=(z−w)/√2
→(±x,±x,±z,0)の置換であるから96通り
→x=y=2/5,z=1/5,w=0
[9]形状ベクトル(0,1,0,1)の場合→切頂・切面
(x−y)/√2=(z−w)/√2=0,x=y,z=w
(y−z)/√2=w
→(±x,±x,±z,±z)の置換であるから96通り
→z=w=1/(4+2√2),x=y=(1+√2)/(4+2√2)
[10]形状ベクトル(0,0,1,1)の場合→切頂のみ
(x−y)/√2=(y−z)/√2=0,x=y=z
(z−w)/√2=w
→(±x,±x,±x,±w)の置換であるから64通り
→w=1/(4+3√2),x=y=z=(1+√2)/(4+3√2)
[11]形状ベクトル(1,1,1,0)の場合→切頂・切稜
w=0
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2
→(±x,±y,±z,0)の置換であるから192通り
→x=1/2,y=1/3,z=1/6,w=0
[12]形状ベクトル(1,1,0,1)の場合→切頂・切稜・切面
(z−w)/√2=0,z=w
(x−y)/√2=(y−z)/√2=w
→(±x,±y,±z,±z)の置換であるから192通り
→z=w=1/(4+3√2),y=(1+√2)/(4+3√2),x=(1+2√2)/(4+3√2)
[13]形状ベクトル(1,0,1,1)の場合→切頂・切稜・切面
(y−z)/√2=0,y=z
(x−y)/√2=(z−w)/√2=w
→(±x,±y,±y,±w)の置換であるから192通り
→w=1/(4+4√2),y=z=(1+√2)/(4+4√2),x=(1+2√2)/(4+4√2)
[14]形状ベクトル(0,1,1,1)の場合→切頂・切面
(x−y)/√2=0,x=y
(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
→(±x,±x,±z,±w)の置換であるから192通り
→w=1/(4+5√2),z=(1+√2)/(4+5√2),x=y=(1+2√2)/(4+5√2)
[15]形状ベクトル(1,1,1,1)の場合→切頂・切稜・切面
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
→(±x,±y,±z,±w)の置換であるから384通り
→w=1/(4+6√2),z=(1+√2)/(4+6√2),y=(1+2√2)/(4+6√2),x=(1+3√2)/(4+6√2)
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【2】4次元正軸体系
xが小さいほど深切頂,yが小さいほど深切稜である.x>y>z>wかつx+y+z+w=1であるから,以下のようになる.
[1]切頂型(切頂が浅い→深い)
[1,0,0,0](x=1)→[1,1,0,0](x=2/3)→[0,1,0,0](x=1/2)→[0,1,1,0](x=2/5)→[0,0,1,0](x=1/3)→[0,0,1,1](x=(1+√2)/(4+3√2))→[0,0,0,1](x=1/4)
[2]切頂切稜型(切稜が浅い→深い)
[0,1,0,1](y=(1+√2)/(4+2√2))→[0,1,1,1](y=(1+2√2)/(4+5√2))→[1,1,1,0](y=1/3)→[1,1,1,1](y=(1+2√2)/(4+6√2))→[1,1,0,1](y=(1+√2)/(4+3√2))→[1,0,1,0],[1,0,1,1](y=1/4)→[1,0,0,1](1/(4+√2))
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【3】まとめ
形状ベクトルから切稜の深さを判定したいのであるが,かなり微妙な問題のようだ.このことからも間接法の方が簡単に思える.
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