■サマーヴィルの等面四面体(その328)

 4次元本体については・・・

[1]3次元単体を

  P0P1=P1P2=P2P3=√3

  P0P2=P1P3=2

  P0P3=√3

の満たすように構成する.

  P0(1,0,√2)→新たにこれが加わる

  P1(0,0,0)

  P2(1,√2,0)

  P3(2,0,0)

[2]添字をひとつずらしても

  P0P1=P1P2=P2P3=√3

  P0P2=P1P3=2

  P0P3=√3

は保持される.

  P0(0,0,0)

  P1(1,√2,0)

  P2(2,0,0)

  P3(1,0,√2)

[3]後の便宜のため,添字をシフトさせる

  P0(0,0,0)

  P1(0,0,0)→P0を残して,新たなP1を構成

  P2(1,√2,0)

  P3(2,0,0)

  P4(1,0,√2)

[4]P0を通る平面との距離を以下のように設定する.

  P0(0,0,0,0)

  P1(0,0,0,4h)→P0を残して,新たなP1を構成

  P2(m,m√2,0,3h)

  P3(2m,0,0,2h)

  P4(m,0,m√2,h)

[5]

  P0P1^2=16h^2

  P0P2^2=3m^2+9h^2

  P0P3^2=4m^2+4h^2

  P0P4^2=3m^2+h^2

  P1P2^2=3m^2+h^2

  P1P3^2=4m^2+4h^2

  P1P4^2=3m^2+9h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

  P2P4^2=4m^2+4h^2

  P3P4^2=3m^2+h^2

P0を外すと

  P1P2^2=3m^2+h^2

  P1P3^2=4m^2+4h^2

  P1P4^2=3m^2+9h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

  P2P4^2=4m^2+4h^2

  P3P4^2=3m^2+h^2

P1を外すと・・・

P2を外すと・・・

P3を外すと・・・

P4を外すと・・・

  P0P1^2=16h^2

  P0P2^2=3m^2+9h^2

  P0P3^2=4m^2+4h^2

  P1P2^2=3m^2+h^2

  P1P3^2=4m^2+4h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

となって,展開図

  P1P2^2=3m^2+h^2

  P1P3^2=4m^2+4h^2

  P1P4^2=4m^2+4h^2

  P2P3^2=3m^2+h^2

  P2P4^2=3m^2+9h^2

  P3P4^2=16h^2

と同じ構造になる.

[5]ここで,

  16h^2=3m^2+h^2=4,h^2=1/4,m^2=5h^2=5/4

  3m^2+9h^2=6

  4m^2+4h^2=6

を満足させることができれば,

  P0P1=P1P2=P2P3=P3P4=2

  P0P2=P1P3=P2P4=√6

  P0P3=P1P4=√6

  P0P4=2

が成り立っている.

P4を外すと・・・

  P0P1=P1P2=P2P3=2

  P0P2=P1P3=√6

  P0P3=√6

ここで,添字をシフトさせると展開図と同じ構造になる.

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