■プラトンの立体(その11)
【1】4次元正多胞体
3次元正多面体の二面角δは
{3,3}→cosδ=1/3 (δ=70.5°)
{3,4}→cosδ=−1/3 (δ=109.5°)
{3,5}→cosδ=−√5/3 (δ=138.2°)
{4,3}→cosδ=0 (δ=90°)
{5,3}→cosδ=−√5/5 (δ=116.6°)
である.
3次元同様,4次元正多胞体の候補となるのは,二面角が120°未満であるあるから,
[1]{3,3}を用いるならば,ひとつの辺にそれを3個,4個,5個集めることができる.→{3,3,3},(3,3,4},{3,3,5}
[2]{3,4}を用いるならば,ひとつの辺にそれを3個集めることができる.→{3,4,3}
[3]{4,3}を用いるならば,ひとつの辺にそれを3個集めることができる.→{4,3,3}
[3]{5,3}を用いるならば,ひとつの辺にそれを3個集めることができる.→{5,3,3}
4次元正多胞体は最大でも6つしかないことになる.
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【2】5次元正多胞体
4次元正多胞体の二胞角δは
{3,3,3}→cosδ=1/4 (δ=75.5°)
{3,3,4}→cosδ=−1/2 (δ=120°)
{3,3,5}→cosδ=−(1+3√5)/8 (δ=164.5°)
{3,4,3}→cosδ=−1/2 (δ=120°)
{4,3,3}→cosδ=0 (δ=90°)
{5,3,3}→cosδ=−(1+√5)/4 (δ=144°)
である.
5次元正多胞体の候補となるのは,二胞角が120°未満であるあるから,
[1]{3,3,3}を用いるならば,ひとつの面にそれを3個,4個集めることができる.二面角が72°以上であるから5個集めることはできない.→{3,3,3,3},(3,3,3,4}
[2]{4,3,3}を用いるならば,ひとつの面にそれを3個集めることができる.→{4,3,3}
5次元正多胞体は最大でも3つしかないことになる.
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【3】n(≧5)次元正多胞体
n次元正多胞体の二胞角δは
{3,3,,・・,3}→cosδ=1/n (75.5°<δ<90°)
{3,3,,・・,4}→cosδ=−(n−2)/n (120°<δ<180°)
{4,3,,・・,3}→cosδ=0 (δ=90°)
である.
n次元正多胞体の候補となるのは,二胞角が120°未満であるあるから,
[1]{3,3,・・,3}を用いるならば,ひとつのn−3次元面にそれを3個,4個集めることができる.二面角が72°以上であるから5個集めることはできない.→{3,3,・・,3,3},(3,3,・・,3,4}
[2]{4,3,・・,3}を用いるならば,ひとつのn−3次元面にそれを3個集めることができる.→{4,3,・・3,3}
n(≧5)次元正多胞体は最大でも3つしかないことになる.
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