■単純リー環を使った面数数え上げ(その142)

 正四面体の1/24の直角四面体で,

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,√(1/3),0)

  P3(1,√(1/3),1/2・√(2/3))

にとることができる.底面は(30°,60°,90°)の直角三角形である.ます(その133)の再考から始めたい.

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【1】正単体系の場合

[1]切頂・切稜点

  P0(0,・・・,0)

  P1(a1,0,・・・,0)

  P2(a1,a2,0,・・・,0)

  ・・・・・・・・・・・・・

  Pn(a1,・・・,an)

  aj=√(1/2j(j+1))

  xj/aj=yj,y0=1,yn=0(xn=0)

とおく.

  1/aj-1^2+1/aj^2=2(j−1)j+2j(j+1)=(2j)^2

より

  (yj-1−yj)/(1/aj-1^2+1/aj^2)^1/2=(yj−yj+1)/(1/aj^2+1/aj+1^2)^1/2

  (yj-1−yj)/2j=(yj−yj+1)/2(j+1)

となる.

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

 n次元正単体の計算を行ったときは,辺の長さを1にしたので,まずその補正から始めたい.

  P0(0,0,0)

  P1(1/2,0,0)

  P2(1/2,1/2・√(1/3),0)

  P3(1/2,1/2・√(1/3),1/4・√(2/3))

  a1=1/2,a2=1/2・√(1/3)=√(1/12),a3=1/4・√(2/3)=√(1/24)

となって

  aj=√(1/2j(j+1))

と一致する.

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【2】H3の場合

  h=24/(10−p−q)−2  (スタインバーグの公式)

を用いると

  sin(π/h)={1−cos^2(π/p)−cos^2(π/q)}^1/2

  cos^2(π/h)=cos^2(π/p)+cos^2(π/q)

となるので,

  P0P1=1

  P1P2=cot(π/p)

  P0P2=cosec(π/p)=1/sin(π/p)

  P0P3=sin(π/q)

  P2P3=cos(π/p)cos(π/q)/sin(π/p)sin(π/h)

  P1P3=cos(π/p)/sin(π/h)

  正12面体{p,q}={5,3}

  正20面体{p,q}={3,5}

とも,

  h=10

 辺の長さを2とするが

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,P1P2,0)

  P3(1,P1P2,P2P3)

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,cot(π/p),0)

  P3(1,cot(π/p),cos(π/p)cos(π/q)/sin(π/p)sin(π/h))

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【3】正20面体の場合

 p=3,q=5,h=10

を代入すると

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,√(1/3),0)

  P3(1,√(1/3),(√5+1)/√3(√5−1))

となって,

  P0(0,0,0)

  P1(1,0,0)

  P2(1,tanθ,0)=(1,√(1/3),0)

  P3(1,tanθ,τ^2/2cosθ)=(1,√(1/3),τ^2/√3)

と一致する.

  a1=1,a2=√(1/3),a3=τ^2/√3

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