■サマーヴィルの等面四面体(その446)
(その445)では
cp=cos^2(π/p),cq=cos^2(π/q)
cr=cos^2(π/r),cs=cos^2(π/s)
とおいている.
∠P0PnP1=φとすると,
sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr
sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr/1−cs
を分数の形で
sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr=△(p,q,r)/△(q,r) sin^2φ=1−cp/1−cq/1−cr/1−cs=△(p,q,r,s)/△(q,r,s)
と約束する.
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また,
cp=cos(π/p),cq=cos(π/q)
cr=cos(π/r),cs=cos(π/s)
定義を変更するが,行列C
[0 cp 0 0 0 ]
[cp 0 cq 0 ]
[0 cq 0 cr ]
[0 0 cr 0 ]
[ 0 cs ]
[0 cs 0 ]
の固有多項式
Ps(λ)=det(λI−C)
において,λ=1とおくと
Pn(1)=△(p1,p2,・・・,pn-1)
が成り立ちます.
そして,
σ1=Σci^2,σ2=Σci^2cj^2,σ3=Σci^2cj^2ck^2
として,
△(p1,p2,・・・,pn-1)=1−σ1+σ2−σ3+・・・
とかくこともできます.
[1]正単体について,
△(3,3,・・・,3)=(n+1)/2^n
[2]正軸体,立方体について,
△(3,3,・・・,4)=1/2^n-1
[3]空間充填形については
△(4,3,・・・,4)=0
となります.
cr=cos^2π/r=2/3のとき,
1−cp/1−cq/1−cr=0
cs=cos^2π/s=5/8のとき,
1−cp/1−cq/1−cr/1−cs=0
では空間充填形を扱っているというわけです.
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