■正八面体の断面(その4)

 4次元では8個の頂点を(±2,0,0,0),(0,±2,0,0),(0,0,±2,0),(0,0,0,±2)とし,切断面:x+y+z+w=0で切った切り口を求めると,+1は1個,-1が1個,0が2個の座標をもつ12頂点

  ±(1,-1,0,0),±(1,0,-1,0),±(1,0,0,-1)

  ±(0,1,-1,0),±(0,1,0,-1),±(0,0,1,-1)

からなる図形ができる.

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 これが立方八面体f=(12,24,14)になることは,辺と対角線の長さ,角度を求めてみるしかなさそうである.

  (1,-1,0,0)-(1,0,-1,0):√2

            -(-1,0,1,0):√6

            -(1,0,0,-1):√2

            -(-1,0,0,1):√6

            -(0,1,-1,0):√6

            -(0,-1,1,0):√2

            -(0,1,0,-1):√6

            -(0,-1,0,1):√2

            -(0,0,1,-1):2

            -(0,0,-1,1):2

 辺の長さ√2,1頂点から辺の本数は4である.

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 次に辺同士のなす角度を計算する.

  (1,-1,0,0)-(1,0,-1,0):(0,-1,1,0)

            -(1,0,0,-1):(0,-1,0,1)

 内積は1であるから,cosθ=1/2→θ=π/3

  (1,-1,0,0)-(1,0,-1,0):(0,-1,1,0)

            -(0,-1,1,0):(1,0,-1,0)

 内積は-1であるから,cosθ=-1/2→θ=2π/3

  (1,-1,0,0)-(1,0,-1,0):(0,-1,1,0)

            -(0,-1,0,1):(1,0,0,-1)

 内積は0であるから,cosθ=0→θ=π/2

  (1,-1,0,0)-(1,0,0,-1):(0,-1,0,1)

            -(0,-1,1,0):(1,0,-1,0)

 内積は0であるから,cosθ=0→θ=π/2

  (1,-1,0,0)-(1,0,0,-1):(0,-1,0,1)

            -(0,-1,0,1):(1,0,0,-1)

 内積は-1であるから,cosθ=-1/2→θ=2π/3

  (1,-1,0,0)-(0,-1,1,0):(1,0,-1,0)

            -(0,-1,0,1):(1,0,0,-1)

 内積は1であるから,cosθ=1/2→θ=π/3

 π/3が2組,π/2が2組,2π/3が2組・・・これで立方八面体f=(12,24,14)になることを確認できたことになる.

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