■n次元の立方体と直角三角錐(その305)
正軸体の形状ベクトルに関係した(4次元の)
(x−y)/√2=(y−z)/√2=(z−w)/√2=w
x+y+z+w=1
の正単体版対応物を求めてみるためには,立方格子の格子線の交角を60°になるようにゆかめた斜交座標系を考える.
すると,点Q(x1,x2,・・・,xn-1,0)から,
x1=a1平面(1−x1/a1=0平面)
x1/a1−x2/a2=0平面
・・・・・・・・・・・・・・・
xn-2/an-2−xn-1/an-1=0平面
までの距離が等しいことより,
a1−x1=(x1/a1−x2/a2)/(1/a1^2+1/a2^2)^1/2=・・・=(xn-2/an-2−xn-1/an-1)/(1/an-2^2+1/an-1^2)^1/2
xn=0
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この計算はP0が原点になるようにしたうえで,基本単体上の原点を通らない平面
x1=a1平面(1−x1/a1=0平面)
と原点を通る平面
x1/a1−x2/a2=0平面
・・・・・・・・・・・・・・・
xn-2/an-2−xn-1/an-1=0平面
までの距離が等しい点Q(x1,x2,・・・,xn-1,0)を求めるものである.
これで求められた点Qは,同じファセットxn=0上へ反転することができる.それでは他のファセット(xn≠0)上に反転するにはどうしたらいいだろうか?
基本単体の頂点(a1,a2,a3,a4,・・・,an)は,正単体の重心であるから
xn-1/an-1−xn/an=0平面
に関して反転すると他のファセット(xn≠0)上に反転されることになる.
それをさらに
x1=a1平面(1−x1/a1=0平面)
x1/a1−x2/a2=0平面
・・・・・・・・・・・・・・・
xn-2/an-2−xn-1/an-1=0平面
に関して反転することを繰り返すのである.
なお,各ファセットの重心座標は,
P0(0,0,0,0,・・・,0)
P1(2a1,0,0,0,・・・,0)
P2(a1,3a2,0,0,・・・,0)
P3(a1,a2,4a3,0,・・・,0)
・・・・・・・・・・・・・
Pn-1(a1,a2,a3,a4,・・・,nan-1,0)
Pn(a1,a2,a3,a4,・・・,(n+1)an)
であるから,たとえば,P1を外したファセットでは
((n−1)a1/n,(n+1)a2/n,・・・,(n+1)an/n)
P2を外したファセットでは
(a1,(n−2)a2/n,(n+1)a3/n,・・・,(n+1)an/n)
P3を外したファセットでは
(a1,a2,(n−3)a3/n,(n+1)a4/n,・・・,(n+1)an/n)
となる.
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