■サマーヴィルの等面四面体(その694)
n次元正単体のn+1個の頂点v1,v2,・・・,vn+1を単位円周上に写す.その際,4個の移り先(x1,±y1),(x2,±y2)は既知であるが,(x3,±y3)は未知である.それを求めたい.
x1^2+y1^2=1,x2^2+y2^2=1,x3^2+y3^2=1
===================================
4次元正単体の5頂点
v1(+1/2,−1/√12,−1/√24,−1/√40)
v2(−1/2,−1/√12,−1/√24,−1/√40)
v3( 0,+2/√12,−1/√24,−1/√40)
v4( 0, 0,+3/√24,−1/√40)
v5( 0, 0, 0,+4/√40)
x2=−√(3/8),y2=√(5/8)
x1=−3/2・x2,y1=1/2・y2
投影図上P1P2=P2P3=P3P4となっている.
v1〜v5を縦ベクトルとする.
v1[+1/2,−1/√12,−1/√24,−1/√40]’
v2[−1/2,−1/√12,−1/√24,−1/√40]’
v3[ 0,+2/√12,−1/√24,−1/√40]’
v4[ 0, 0,+3/√24,−1/√40]’
v5[ 0, 0, 0,+4/√40]’
4×4行列v=[v1,v2,v3,v4]の逆行列v^-1と
2×4行列[x1, x1,x2, x2]
[y1,−y1,y2,−y2]
との積の2×4行列を
r=[r11,r12,r13,r14]
[r21,r22,r23,r24]
とする.
これは直交表列であって
r11r21+r12r22+r13r23+r14r24=0
r11^2+r12^2+r13^2+r14^2=r21^2+r22^2+r23^2+r24^2
が成り立つ.
[x3]=[r11,r12,r13,r14][v5]
[y3] [r21,r22,r23,r24]
(x3,y3)は(1,0)か(-1,0)に移るはずである.
===================================
もし,4×4行列vを三角行列にしたければ[v2,v3,v4,v5]
[x3]=[r11,r12,r13,r14][v1]
[y3] [r21,r22,r23,r24]
(x3,y3)は(1,0)か(-1,0)に移るはずである.
===================================