■最小面数の正多面体元素定理(その7)
[Q1]5種類ある正多面体の元素数はいくつになるだろうか?
[Q2]5種類ある平行多面体の元素数はいくつになるだろうか?
Q1とQ2は分解合同の意味合いが多少異なる設問である.前者は正多面体そのものを再構成できる元素数はいくつかという問題であり,後者は平行多面体にアフィン合同なものをどれかひとつ作れればよいという意味である.
そのため,証明方法も自ずと異なっている.前者ではデーン不変量の線形独立性,後者ではデーン不変量が互いに等しい(=0)かどうかが焦点となってくる.
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そして,立方体は正多面体でもあり,平行多面体でもあり,両者の共通集合をなす.
{正多面体4種類,{立方体},平行多面体4種類}
したがって,(その6)で述べた数はひとつ減って
[1]テトラドロンはa4b4であるから,4ピースの元素(a,b,c,d)で5種類の正多面体+5種類の平行多面体,計9種類を作れる元素ということになる.
[2]a,bに絞ってみると,2ピースの元素(a,b,c,d)で3種類の正多面体+5種類の平行多面体,計7種類を作れる元素ということになる.
というよりも,正四面体(a)と正八面体(b)による空間充填を構成する元素a,bは立方体a24b24による空間充填も構成し,さらに,テトラドロンa4b4を介して平行多面体による空間充填をも構成するといったほうが正確であろう.
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