■単純リー環を使った面数数え上げ(その127)

 整数多面体の場合,切頂・切稜点は,S=n(n−1)/2として

 → Sz=1,ω=0,z=1/S=2/n(n−1)

   x=(n−1)z,y=(n−2)z,・・・,z=z,ω=0

となることが理解される.

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[1]中心から各面までの距離

 切頂切稜面はPkPnに垂直で,点

  Q=(x1,・・・,xn),x1=x,x2=y,・・・,xn=ω=0

を通る.

PnP0=(1,0,・・・,0)

PnP1=(1/2,1/2,0,・・・,0)

PnPn-1=(1/n,・・・,1/n,1/n)

 ファセットを定めている不等式は,

  a・x=c

で与えられる.一般に,超平面a・x=cと点x0の距離は

  |a・x0−c|/‖a‖

とくに,原点からファセットまでの距離は|c|/‖a‖となる.

 PnP0に垂直なn次元超平面が点Qを通るので,

  a=(1,0,・・・,0)

  q=(x1,x2,x3,・・・,xn)

とすると,この超平面をa・(x−q)=0,a・x=a・q=cで表すと

  c0=x1

  h0=|c0|/‖a‖,‖a‖=(1^2)^1/2

 PnP1に垂直なn次元超平面では,辺心は

  a=(1/2,1/2,0,・・・,0)

  c1=(x1+x2)/2

  h1=|c1|/‖a‖,‖a‖=((1/2)^2+(1/2)^2)^1/2=1/√2

 PnPn-1に垂直なn次元超平面では,胞心は

  a=(1/n,・・・,1/n,1/n)

ここには切頂・切稜は施されないので,胞心面までの距離は1/√nであるが,同様に

  cn-1=(x1+x2+・・・+xn)/n=1/n

  hn-1=|cn-1|/‖a‖,‖a‖=((1/n)^2+・・・+(1/n)^2)^1/2=1/√n

  ‖ak‖=1/√(k+1)

  ck=Σ(n−j)z/(k+1)  (j=1〜k+1)

=(n−(k+2)/2)z

=(n−(k+2)/2)・2/n(n−1)

=(2n−k−2)/n(n−1)

  hk=(2n−k−2)/n(n−1)・√(k+1)

 辺の長さを1に規格化する.

  Hk=hk/z√2

  Hk=(2n−k−2)・√(k+1)/2√2

 n=2のとき

  k=0→H0=3/√2

  k=1→H1=5/2

 n=3のとき

  k=0→H0=2/√2

  k=1→H1=3/2

  k=2→H2=√3/√2

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