■置換多面体の空間充填性(その92)
n=7,{3,3,3,3,3,4}(0011000)
tp=2,fp=3
空間充填2^n+2n胞体のn−k次元面数について,n=7,k=2を使って書くと
[1]新たに生じるn−k次元面は,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]切頂面とファセット面のインターフェースにできるのは,n=7,tp=2,fp=3として
{3,3,3,3}(0,0,1,1,0):(tp+1)2^n-1-fp個
k=3も場合の[2]から考え始めれなよいのかもしれないが,それだけでは済まない気もするので最初に戻って考えてみたい.
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切頂点に集まるn−3次元面数は
(tp+1,3)+2^n-3-fp(n−2−fp)
になるはずです.
[1]新たに生じるn−k次元面は,n=7,tp=2,fp=3として
{3,3,4}(1,0,0,0):(tp+1,3)個
{3,3,3}(0,0,1,1):2^n-3-fp(n−2−fp)
になる.
[2]{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
[a1]{3,3,3,4}(1,1,0,0,0):(tp+1,1)個
[a2]{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
[b1]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):(tp+1,1)個
[b2]{3,3,3,3}(0,0,1,1,0):(n−fp,1)個
さらに
[a1]はn=5,tp=0,fp=1として
[a11]{3,3,4}(1,0,0,0):(tp+1,1)個
[a12]{3,3,3}(1,1,0,0):2^n-1-fp個
[a2]はn=5,tp=1,fp=2として
[a21]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp+1,1)個
[a22]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
[b1]はn=5,tp=1,fp=2として
[b11]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp+1,1)個
[b12]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
[b2]はn=5,tp=2,fp=3として
[b21]{3,3,3}(0,1,1,0):(tp+1,1)個
[a22]{3,3,3}(0,0,1,1):(n−fp,1)個
これらをすべてn=7,tp=2,fp=3に戻すと
[a1]{3,3,3,4}(1,1,0,0,0):(tp,1)個
[a2]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):2^n-1-fp個
[b1]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):(tp+1,1)個
[b2]{3,3,3,3}(0,0,1,1,0):(n−1−fp,1)個
ここで,数的にも
[a2]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):(tp+1,1)2^n-1-fp個
[b1]{3,3,3,3}(0,1,1,0,0):(tp+1,1)2^n-1-fp個
が5次元インターフェースになることがわかった.{3,3,3,3}(0,1,1,0,0)から考え初めてもよさそうである.
また,n=7,tp=2,fp=3に戻すと
[a11]{3,3,4}(1,0,0,0):(tp−1,1)個
[a12]{3,3,3}(1,1,0,0):2^n-1-fp個
[a21]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
[a22]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
[b11]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
[b12]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
[b21]{3,3,3}(0,1,1,0):(tp+1,1)個
[a22]{3,3,3}(0,0,1,1):(n−1−fp,1)個
より,
[a21]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
[a22]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
[b11]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
[b12]{3,3,3}(0,1,1,0):(n−fp,1)個
が4次元インターフェースになることがわかった.
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以上をまとめると
[1]は
{3,3,4}(1,0,0,0)頂点数8・・・(tp+1,3)=1個
{3,3,3}(0,0,1,1)頂点数20・・・2^n-3-fp(n−2−fp)=4個
[2]は
{3,3,3}(1,1,0,0)頂点数20・・・(tp,1)(tp+1,1)2^n-1-fp=48個
{3,3,3}(0,1,1,0)頂点数30・・・(n−fp,1)(tp+1,1)2^n-1-fp=96個
f4=(1/8+4/20+48/20+96/30)・f0
f0=2240→f4=整数にならない
[a21]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
[b11]{3,3,3}(1,1,0,0):(tp,1)個
だけがが4次元インターフェースになるとすると,
f4=(1/8+4/20+48/20)・f0
f0=2240→f4=280+5824=6104 (NG:正解は6328である)
f4=(1/8+54/20)
であるなら
f0=2240→f4=280+6048=6328 (OK)
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