■置換多面体の空間充填性(その13)

 BCC型空間充填において,n=2のときは正方形の頂点のまわりには4個の図形が集まります.n=3のときは切頂八面体の頂点のまわりには4個の図形が集まります.

 空間充填2^n+2n面体として求めているわけですから,nの偶奇によって,事情が異なるのかもしれません.

2次元:(x,0)の置換

3次元:(x,x/2,0)の置換

4次元:(x,x,0,0)の置換

5次元:(x,x,x/2,0,0)の置換

ですから,その違いによって,

  nが偶数のとき:2^n

  nが奇数のとき:2^n-1

となれば計算が合うからです.

  n+1=2^n,nは偶数→解なし

  n+1=2^n-1,nは奇数→解あり,n=3

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 2次元の並進ベクトルを,辺に関して対称な2ベクトル(x,x),(x,−x)とする.これらによって,中心は

  (0,0)→(x,x),(x,−x)

連続して作用させると

  (0,0)→(x,x)→(2x,0)

に移動する.

 いずれも頂点(x,0)の周囲に集まることができるから,n=2のときは正方形の頂点のまわりには4個の図形が集まる.

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 3次元の並進ベクトルは面に関して対称な4ベクトル(x,x,x),(x,−x,x),(−x,x,x),(−x,−x,x)とする.これらによって,中心は

  (0,0,0)→(x,x,x),(x,−x,x),(−x,x,x),(−x,−x,x)

異なる2つを連続して作用させると

  (0,0,0)→(x,x,x)→(2x,0,2x)

  (0,0,0)→(x,x,x)→(0,2x,2x)

  (0,0,0)→(x,x,x)→(0,0,2x)

  (0,0,0)→(x,−x,x)→(2x,0,2x)

  (0,0,0)→(x,−x,x)→(0,0,2x)

  (0,0,0)→(x,−x,x)→(0,−2x,2x)

  (0,0,0)→(−x,x,x)→(0,2x,2x)

  (0,0,0)→(−x,x,x)→(0,0,0)

  (0,0,0)→(−x,x,x)→(−2x,0,2x)

  (0,0,0)→(−x,−x,x)→(0,0,2x)

  (0,0,0)→(−x,−x,x)→(0,−2x,2x)

  (0,0,0)→(−x,−x,x)→(−2x,0,2x)

異なる3つを連続して作用させると

  (0,0,0)→(x,x,3x),(x,−x,3x),(−x,x,3x),(−x,−x,3x)

異なる4つを連続して作用させると

  (0,0,0)→(0,0,4x)

 頂点(0,x/2,x)の回りに集まることができるのは中心座標が(0,0,0),(x,x,x),(x,−x,x),(0,0,2x)の図形が集まります.すなわち,n=3のときは切頂八面体の頂点のまわりには4個の図形が集まります.

 これらがもう少し簡単に一般化できればよいのであるが,・・・

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