■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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