■置換多面体の空間充填性(その80)
これまで,切頂八面体を{3,4}(110)={4,3}(011),{3,3}(111)で表してきたが,切頂八面体は通常(4,6,6)で表される.
この表記法の利点は,面数を求めるのに役立つことである.f0=24を既知とすると
f2=(1/4+2/6)f0=6+8=14
f1=(1/2+2/2)f0=12+24=36
このように,x/a+y/bの(a,b)の組み合わせを変えることによって,面数を算出することができる.
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(4,6,6)について,もう一度調べてみることにしたい.正方形面の数をx,正六角形面の数をyとすると,
[1]大域条件
f2=x+y
4x+6y=2f1
3f0=2f1
f0−f1+f2=2
[2]局所条件
f2=(1/4+2/6)f0
f1=(1/2+2/2)f0
[注]f2=(x/4+y/6)f0
f1=(x/2+y/2)f0ではない.
変数の数は5,式の数は6であるが,
f1=(1/2+2/2)f0
は
3f0=2f1
に等しいので,変数の数は5,式の数も5である.
局所条件をオイラーの多面体公式に代入すると
f0−18/12f0+7/12f0=2→f0=24,f1=36,f2=14
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(4,6,8)についても調べてみることにしたい.正方形面の数をx,正六角形面の数をy,正八角形面の数をzとすると,
[1]大域条件
f2=x+y+z
4x+6y+8z=2f1
3f0=2f1
f0−f1+f2=2
[2]局所条件
f2=(1/4+1/6+1/8)f0
f1=(1/2+1/2+1/2)f0 (3f0=2f1)
変数の数は6,式の数は実質的には5であるが,局所条件をオイラーの多面体公式に代入すると
f0−36/24f0+13/24f0=2→f0=48,f1=72,f2=26
[注]どちらの例でもx,y,zを使わずに,局所条件とオイラーの多面体公式だけで解くことができたことに留意されたい.
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