■正四面体の断面(その3)

 (その2)で考えた方法は偶数次元ではよいのであるが,奇数次元では問題がありそうである.そこで,

  x+y+z+w=2

に直交する切断面:

  x+y+z−3w=0

  x+y−3z+w=0

  x−3y+z+w=0

 −3x+y+z+w=0

を考えたらどうなるのだろうか? これらも3次元正単体の中心(1/2,1/2,1/2,1/2)を通るが,同時に(1,1,1,1)も通る.ベクトル(1,1,1,1)を回転軸とする超平面である.

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  x+y+z−3w=0

に限って,辺との交点を求めてみると,辺はx+y=2,x+z=2,x+w=2,y+z=2,y+w=2,z+w=2の6辺であるから,

  x+y+z−3w=0

  x+y+z+w=2

に代入すると

  z−3w=−2,z+w=0  (x,y,z,w)=(1,1,−1/2,1/2)は第1象限に階をもたない.

  y−3w=−2,y+w=0  (x,y,z,w)=(1,−1/2,1,1/2)も同様

  y+z−4w=−2,y+z=0  (x,y,z,w)=(3/2,0,0,1/2)はOK

  x−3w=−2,x+w=0e  (x,y,z,w)=(−1/2,1,1,1/2)はNG

  x+z−4w=−2,x+z=0  (x,y,z,w)=(0,3/2,0,1/2)はOK

  x+y−4w=−2,x+y=0  (x,y,z,w)=(0,0,3/2,1/2)はOK 

(3/2,0,0,1/2)−(0,3/2,0,1/2): 距離3/2・√2

(3/2,0,0,1/2)−(0,0,3/2,1/2): 距離3/2・√2

角度(−3/2,3/2,0,0),(−3/2,0,3/2,0):cosθ=1/2→正方形ができない.どこに問題があるのだろうか?

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  x+y−3z+w=0

も考えてみると,zとwの交換であるから

(3/2,0,1/2,0)−(0,3/2,1/2,0): 距離3/2・√2

(3/2,0,1/2,0)−(0,0,1/2,3/2): 距離3/2・√2

角度(−3/2,3/2,0,0),(−3/2,0,0,3/2):cosθ=1/2

  x−3y+z+w=0

も考えてみると,yとwの交換であるから

(3/2,1/2,0,0)−(0,1/2,0,3/2): 距離3/2・√2

(3/2,1/2,0,0)−(0,1/2,3/2,0): 距離3/2・√2

角度(−3/2,0,0,2/3),(−3/2,0,3/2,0):cosθ=1/2

 −3x+y+z+w=0

も考えてみると,xとwの交換であるから

(1/2,0,0,3/2)−(1/2,3/2,0,0): 距離3/2・√2

(1/2,0,0,3/2)−(1/2,0,3/2,0): 距離3/2・√2

角度(0,3/2,0,−3/2),(0,0,3/2,−3/2):cosθ=1/2

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