■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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