■非周期模様(その12)
(その9)を補足.空間充填の基本となる二胞角を計算してみたい.
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【1】空間充填2^n+2n胞体
P0(1,0,・・・,0)
Pn-1(1/n,1/n,・・・,1/n)
Qn-1(1/n,1/n,・・・,−1/n)
|P0|=1,|Pn-1|=1/√n,|Qn-1|=1/√n
P0・Pn-1=1/n,cosθ=1/√n
二胞角はその補角であるから,cosδ=−1/√n
Pn-1・Qn-1=(n−2)/n^2,cosθ=(n−2)/n
二胞角はその補角であるから,cosδ=−(n−2)/n
1/√n=(n−2)/n→(n−1)(n−4)=0
n=4のとき両者は一致し,δ=2π/3
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【2】空間充填2(2^n−1)胞体
P0(1,0,・・・,0)
P1(1/2,1/2,0,・・・,0)
Pn-1(1/n,1/n,・・・,1/n,0)
Pn(1/(n+1),1/(n+1),・・・,1/(n+1))
Q0=P0Pn=(1−1/(n+1),−1/(n+1),・・・,−1/(n+1))
Q1=P1Pn(1/2−1/(n+1),1/2−1/(n+1),−1/(n+1),・・・,−1/(n+1))
Qn-1=Pn-1Pn(1/n−1/(n+1),・・・,1/n−1/(n+1),−1/(n+1))
(n+1)倍すると
Q0=(n,−1,・・・,−1)
Q1=((n−1)/2,(n−1)/2,−1,・・・,−1)
Q2=((n−2)/3,(n−2)/3,(n−2)/3,−1,・・・,−1)
Qn-1=(1/n,1/n,・・・,1/n,−1)
Qj=((n−j)/(j+1)がj+1個,−1がn−j個)
|Q0|^2=(n^2+n)
|Q1|^2=(2((n−1)/2)^2+n−1)
|Q2|^2=(3((n−2)/3)^2+n−2)
|Qn-1|^2=1/n+1
|Qj|^2=(n−j)^2/(j+1)+n−j)
=(n−j)(n+1)/(j+1)
k>jとして
Qj・Qk=((n−j)(n−k)/(j+1)(k+1)がj+1個,−(n−k)/(k+1)がk−j個,1がn−k個)
=(n−j)(n−k)/(k+1)−(k−j)(n−k)/(k+1)+n−k=(n−k)(n+1)/(k+1)
|Qj|^2・|Qk|^2=(n−j)(n+1)/(j+1)・(n−k)(n+1)/(k+1)
cosθ={(j+1)/(k+1)・(n−k)/(n−j)}^1/2
cosδ=−{(j+1)/(k+1)・(n−k)/(n−j)}^1/2
たとえば,n=4の場合
cosδ01=−{1/2・3/4}^1/2=−√(3/8)
cosδ02=−{1/3・2/4}^1/2=−√(1/6)
cosδ03=−{1/4・1/4}^1/2=−1/4
cosδ12=−{2/3・2/3}^1/2=−2/3
cosδ13=−{2/4・1/3}^1/2=−√(1/6)
cosδ23=−{3/4・1/2}^1/2=−√(3/8)
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