■置換多面体の空間充填性(その256)

[2]{3,3,4}(0100)

  {3,4}(100)2個は(3,3,3,3)

  {3,3}(010)4個は(3,3,3,3)

 6点からなる図形で,頂点次数は8であるからその面数は8である.これは正八面体と思われ,その辺数は12である.

  x=12

  12/3=4 (OK)

  f2=(12/3)・f0=96

となって正解が得られた.三角形ばかりの場合だと簡単だ.

 ついでにf3であるが,f3はは正八面体構造である.このような正八面体構造が6つあるので,

  f3=6/6・f0=24

 5次元以上の空間充填2^n+2n胞体のk次元面数は?

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[2]{3,3,3,4}(0,1,1,0,0)

 頂点回りには

  {3,3,4}(1,1,0,0)2個

  {3,3,3}(0,1,1,0)4個

である.

 6点からなる図形で,頂点次数は6であるからその3次元面数は6である.これは4次元重三角錐と思われる.しかし,その辺数,面数がわからず,これから以下の状況を導き出せない.

 点Pの周りに集まる3次元面は正八面体(頂点数6)1個と切頂四面体(頂点数12)12個である.

  f3=(1/6+12/12)・f0=7f0/6

 点Pは5枚の正三角形と8枚の正六角形で取り囲まれることになるから,

  f2=(5/3+8/6)・f0=3f0

 逆に考えれば,f=(6,13,13,6)になる.

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

 頂点回りには

  {3,3,3,4}(0,1,0,0,0)3個

  {3,3,3,3}(0,1,0,0,0)8個

である.

 11点からなる図形で,頂点次数は18であるからその4次元面数は18である.これはもはや想像の域を超えている.これから以下の状況を導き出せるだろうか?

 点Pの周りに集まる3次元面は正八面体(頂点数6)36個と四面体(頂点数4)30個である.

  f3=(30/4+36/6)・f0=27f0/2

 この場合も実際に正方形面や正六角形面を作るのではなく,したがって,点Pは54枚の正三角形で取り囲まれることになるから,

  f2=(54/3)・f0=18f0

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[まとめ]頂点図形の双対のfベクトルがわからず断念したが,答えは以下のようになるようだ.

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

 頂点回りには

  {3,3,4}(1,1,0,0)2個・・・頂点数48

  {3,3,3}(0,1,1,0)4個・・・頂点数30

である.

  f4=(2/48+4/30)f0=10+32=42

 次はf3の番であるが,

  {3,4}(1,0,0)1個

  {3,3}(1,1,0)と{3,3}(0,1,1)あわせて12個

すなわち,点Pの周りに集まる3次元面は正八面体(頂点数6)1個と切頂四面体(頂点数12)12個である.

  f3=(1/6+12/12)・f0=7f0/6

 次はf2の番であるが,

  {3}(0,1)と{3}(1,0)あわせて5個

  {3}(1,1)8個

  f2=(5/3+8/6)・f0=3f0

 次はf1の番であるが,

  {}(1)6個

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

 頂点回りには

  {3,3,3,4}(0,1,0,0,0)3個

  {3,3,3,3}(0,0,1,0,0)8個

である.

 次はf4の番であるが,

  {3,3,4}(1,0,0,0)3個

  {3,3,3}(0,1,0,0)と{3,3,3}(0,0,1,0)あわせて36個

  f4=(3/8+36/10)・f0=159f0/40=636

 次はf3の番であるが,

  {3,3}(0,0,1)と{3,3}(1,0,0)あわせて30個

  {3,3}(0,1,0)36個

  f3=(30/4+36/6)・f0=27f0/2

 次はf2の番であるが,

  {3,3}(0,1)と{3,3}(1,0)あわせて54個

  f2=(54/3)・f0=18f0

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