■単純リー環を使った面数数え上げ(その179)
ここで取り上げるのは,デルタ10面体の体積です.
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四面体についてのオイラーの問題「6辺の長さがa,b,c,d,e,fで,与えられた4面体の体積を求めよ」です.空間のヘロンの公式というべきものであり,
V’=V/6,V’=Δとして
(12Δ)^2=a^2d^2(b^2+c^2+e^2+f^2−a^2−d^2)
+b^2e^2(c^2+a^2+f^2+d^2−b^2−e^2)
+c^2f^2(a^2+b^2+d^2+e^2−c^2−f^2)
−a^2b^2c^2−a^2e^2f^2−d^2b^2f^2−d^2e^2c^2
1辺の長さが1の正四面体では,a=b=c=d=e=f=1とおくと
(12Δ)^2=2+2+2−4=2
Δ=√2/12
となって,n次元正単体の体積
(n+1)^1/2/2^n/2n!
に一致します.
そこで,a=b=c=d=e=1,f=H={(10−2√5)/5}^1/2とおくと
(12Δ)^2=(H^2+1)+(H^2+1)+H^2(3−H^2)−2−2H^2
=H^2(3−H^2)=(10−2√5)/5・(5+2√5)/5=(6+2√5)/5
Δ=(1+1/√5)/12 (>√2/12:正四面体の体積)
=0.120601
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