■置換多面体の空間充填性(その22)

【1】4次元(x√2)

 最終的に頂点(x,x,0,0)の周囲に集まることができる中心座標を探すことになる.この図形(正24胞体)はたまたま内接球をもつが,一般の準正多胞体面は外接球をもつことを利用してから,中心座標を求めることができる.

 中心から頂点までの距離はx√2であるから,このなかで(x,x,0,0)までの距離がx√2であるのは,

(x,x,x,x),(x,x,x,−x),(x,x,−x,x),(x,x,−x,−x)の4つである.

 さらに,(2x,2x,0,0)も(x,x,0,0)の周囲に集まることができる.→n=4のときは正24胞体の頂点のまわりには6個の図形が集まる.→OK

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【2】5次元(x・3/2)

 最終的に頂点(x,x,x/2,0,0)の周囲に集まることができる中心座標を探すことになる.

 中心から頂点までの距離はx・3/2であるから,このなかで(x,x,x/2,0,0)までの距離がx・3/2であるのは,

(x,x,x,x,x),(x,x,x,x,−x),(x,x,x,−x,x),(x,x,x,−x,−x)の4つである.

 さらに(2x,2x,x,0,0)も(x,x,x/2,0,0)の周囲に集まることができる.

 さらに,(x,x,−x,0,0)も(x,x,x/2,0,0)からの距離がx・3/2である.並進ベクトルを使って到達可能と思われる.これも入れれば,n=5のときはこの図形の頂点のまわりには7個の図形が集まることになる.

 3次元では原点と(x,x/2,0)の距離はx√5/2であり,一方,(x,−x,0)との距離はx・3/2であるからNG.

  √(k+1/4)=3/2

となるのは4k+1=9,k=2すなわちn=5のときに限られる.

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