■置換多面体の正軸体版の体積

  q={(1+√2)^p+(1−√2)^p}/2

はフィボナット数列やリュカ数列の母関数にも似ているが,置換多面体の正軸体版の体積もこれに似た形になるものと思われる.

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【1】おさらい

  V0=1,V1=1,Λ0=1,Λ1=1

とする.

 置換多面体の体積公式(角錐分解公式)は

  Vn=ΣNjHj/n・Vn-j-1Vj  (j=0〜n−1)

  Nk^(n)=n+1Ck+1

  Hk=hk/2|x1−a1|=hk/|1−y1|

={(k+1)(n−k)(n+1)/8}^1/2

で与えられる.これらはimplicitな形であって,explicitな形

  Vn=(n+1)^n-1/2/2^n/2

もあることを申し添えておきたい.

 その正軸体版の体積は

  Λn=ΣNjHj/n・Λn-j-1Vj  (j=0〜n−1)

  Nk^(n)=2^(k+1)nCk+1

  Hk=(1+n√2−(k+2)/√2)・√(k+1)/2

=(1+n√2−(k+2)√2/2)・√(k+1)/2

=(1+(n−1−k/2)√2)・√(k+1)/2

で与えられる.

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  Vk=(k+1)^k-1/2/2^k/2

HkVk=(1+(n−1−k/2)√2)・(k+1)^k/2^k/2+1

NkHkVk=(1+(n−1−k/2)√2)・(k+1)^k・2^k/2・(n,k+1)

 k=0〜n−1の範囲で計算すればよい.

[1]n=1のとき,Λ0=1より,

1/nΣNkHkVkΛn-k-1=(1+(n−1−k/2)√2)・(k+1)^k・2^k/2・(n,k+1)Λn-k-1

=1/1・1・1・1・(1,1)・1=1=Λ1

[2]n=2のとき,Λ0=1,Λ1=1より,

1/nΣNkHkVkΛn-k-1=(1+(n−1−k/2)√2)・(k+1)^k・2^k/2・(n,k+1)Λn-k-1

=1/2・(1+√2)・1・1・(2,1)・1+1/2・(1+√2/2)・2・√2・(2,2)・1

=1+√2+(√2+1)=2+2√2=Λ2

 こうして,

  Λ3=22+14√2

  Λ4=262+184√2

  Λ5=4106+3128√2

  Λ6=91236+57172√2

  Λ7=1906836+1574324√2

と個別には求められるが,一般式を得るのは難しそうである.

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