■置換多面体の空間充填性(その88)

 頂点に集まるn−2次元胞数の計算方法について再確認したい.まず,

[1]偶数次元

  (0,・・,0,1,0,・・,0)

  tp=n/2−1,fp=tp

  fp=n/2−1,tp+fp=n−2

[2]奇数次元

  (0,・・,0,1,1,0,・・,0,0)

  tp=(n−1)/2−1,fp=tp+1

  fp=(n−1)/2,tp+fp=n−2

となって,空間充填2^n+2n胞体では

  tp+2=n−fp

  tp+1=n−1−fp

が成り立つことをみておきたい.

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[1]{3,3,3,3,3,4}(0,0,1,1,0,0,0)

の切頂点に集まるn−2次元面数はn=7,tp=2,fp=3として

  {3,3,3,4}(1,1,0,0,0):(tp+1,2)個

  {3,3,3,3}(0,0,1,1,0):2^n-2-fp(n−1−fp)

になる.

[2]実際は後者が3倍になるのであるが,

 {3,3,3,3,3,4}(0,0,1,1,0,0,0)

の切頂点に集まるn−1次元面数は,n=7,tp=2,fp=3として

[a]{3,3,3,3,4}(0,1,1,0,0,0):(tp+1,1)個

[b]{3,3,3,3,3}(0,0,1,1,0,0):2^n-1-fp個

[a]はn=6,tp=1,fp=2として(ここでは,tp+1=n−1−fpは成り立たない)

  {3,3,3,4}(1,1,0,0,0):tp+1個

  {3,3,3,3}(0,1,1,0,0):2^n-1-fp個

[b]はn=6,tp=2,fp=3として(ここでは,tp+1=n−1−fpは成り立たない)

  {3,3,3,3}(0,1,1,0,0):tp+1個

  {3,3,3,3}(0,0,1,1,0):(n−fp,1)

 この部分をn=7,tp=2,fp=3に直すと

[a]はn→n−1,tp→tp−1,fp→fp−1であるから

[a1]{3,3,3,4}(1,1,0,0,0):tp個

[a2]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):2^n-1-fp個

[b]はn→n−1であるから

[b1]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):tp+1個

[b2]{3,3,3,3}(0,0,1,1,0):n−1−fp

となる.

  ここで,tp+1=n−1−fp

  [a]・[a2]=[b]・[b1]=(tp+1)2^n-1-fp

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 最後に,

  (tp+1)2^n-1-fp

が,

  2^n-2-fp(n−1−fp)

の2倍になっていることが示せればよいのであるが,

  (tp+1)=(n−1−fp)

より,QED.

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