■置換多面体の空間充填性(その319)

 局所幾何学の原点に戻ってみたい.

===================================

 切頂八面体は通常(4,6,6)で表される.正方形面の数をx,正六角形面の数をyとすると,

[1]大域条件

  f2=x+y

  4x+6y=2f1

  3f0=2f1

  f0−f1+f2=2

[2]局所条件

  f2=(1/4+2/6)f0

  f1=(1/2+2/2)f0

[注]f2=(x/4+y/6)f0

   f1=(x/2+y/2)f0ではない.

 変数の数は5,式の数は6であるが,

  f1=(1/2+2/2)f0

  3f0=2f1

に等しいので,変数の数は5,式の数も5である.

 局所条件をオイラーの多面体公式に代入すると

  f0−18/12f0+7/12f0=2→f0=24,f1=36,f2=14

===================================

 一般に(p1,p2,・・・,pk)が与えられたとき,それぞれの面数をx,y,x,・・・としてもよいが,実際は不要となる.

[1]大域条件

  f2=x+y+z・・・+w

  p1x+p2y+p3z+・・・+pkw=2f1

  kf0=2f1

  f0−f1+f2=2

[2]局所条件

  f2=(1/p1+1/p2+・・・+1/pk)f0

  f1=(1/2+1/2+1/2)f0  (kf0=2f1)

 局所条件

  f2=(1/p1+1/p2+・・・+1/pk)f0

  kf0=2f1

をオイラーの多面体公式に代入すると

  f0−k/2・f0+(1/p1+1/p2+・・・+1/pk)f0=2

  f0=2/(1−k/2+1/p1+1/p2+・・・+1/pk)

  f1=k/2・f0

  f2=(1/p1+1/p2+・・・+1/pk)f0

===================================