■置換多面体の空間充填性(その198)
空間充填2^n+2n胞体に関する,これまでの結果を公式化しておきたい.頂点に集まるn−1次元面数は空間充填図形でない2^n+2n胞体でも成り立つが,それ以外は一般に成り立たない.
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[1]頂点に集まるn−1次元面数
1進フラッグ{3,・・・,4}():x=(tp+1,1)個(頂点数a)
1退フラッグ{3,・・・,3}():y=2^n-1-fp個=2^tp+1
=(3/2)^0(tp+1,0)2^tp+1(頂点数b)
fn-1=(x/a+y/b)f0
{3,4}(110):f2=(1/4+2/6)・24=6+8=14
{3,3,4}(0100):f3=(2/6+4/6)・24=24
{3,3,3,4}(01100):f4=(2/48+4/30)・240=10+32=42
{3,3,3,3,4}(001000):f5=(3/40+8/20)・160=12+64=76
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[2]頂点に集まるn−2次元面数
2進フラッグ{3,・・・,4}():x=(tp+1,2)個(頂点数a)
2退フラッグ{3,・・・,3}():y=3(n−1−fp)・2^n-2-fp個=3(tp+1)/2・2^tp+1
=(3/2)(tp+1,1)2^tp+1(頂点数b)
fn-2=(x/a+y/b)f0
{3,4}(110):f1=(3/2)・24=36
{3,3,4}(0100):f2=(12/3)・24=96
{3,3,3,4}(01100):f3=(1/6+12/12)・240=40+240=280
{3,3,3,3,4}(001000):f4=(3/8+36/10)・160=60+576=636
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[3]頂点に集まるn−3次元面数
3進フラッグ{3,・・・,4}():x=(tp+1,3)個(頂点数a)
3退フラッグ{3,・・・,3}():y=2^n-3-fp(n−1−fp)(n−2−fp)/2+tp(tp+1)2^n-1-fp個
=2^tp+1(tp+1)tp/8+tp(tp+1)2^tp+1=tp(tp+1)2^tp+1(1/8+1)
=(3/2)^2(tp+1,2)2^tp+1(頂点数b)
fn-3=(x/a+y/b)f0
{3,3,3,4}(01100):f2=(9/3)・240=720
{3,3,3,3,4}(001000):f3=(54/4)・160=2160
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空間充填2^n+2n胞体の頂点回りに集まるn−k次元面数について,
[1]k進フラッグ{3,・・・,4}():(tp+1,k)個
[2]k退フラッグ{3,・・・,3}():(3/2)^k-1(tp+1,k−1)2^tp+1
これで,n−k面数公式によって,
{3,4}(110)ではf1から
{3,3,4}(0100)ではf2から
{3,3,3,4}(01100)ではf3から
{3,3,3,3,4}(001000)ではf2から
{3,3,3,3,3,4}(0011000)ではf3から
であって,頂点図形の解析
n=3:正六角形2個と正方形1個
n=4:正三角形12個
正八面体6個
n=5:正三角形5個と正六角形8個→手が届かない
正八面体1個と切頂四面体12個
n=6:正三角形54個
正八面体36個と正四面体30個
にはまだ手が届かない.
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